Vägledning för miljötillsyn vid fjärrvärmeanläggningar

Transkript

1 Vägledning för miljötillsyn vid fjärrvärmeanläggningar november 2007

2

3 Vägledning för miljötillsyn vid fjärrvärmeanläggningar Miljösamverkan Västra Götaland nov 2007 Denna handledning har tagits fram av projektgrupp fjärrvärme under Sammanställning och slutlig redigering har Cecilia Lunder svarat för. I projektgruppen har följande personer deltagit: Anna Alenius Bolin, Göteborgs miljöförvaltning Anna Kölfeldt, Trollhättans miljöförvaltning Martin Lindberg, Länsstyrelsens miljöskyddsenhet Ola Niklasson, EON Värme Sverige AB Ingemar Nilsson, Uddevalla Miljö & Stadsbyggnad Lars Nordén, Gryaab AB Johanna Rynman, Alingsås miljöskyddskontor Göran Tobiasson, Härrydas miljö- och hälsoskyddskontor Daniel Jonsson, Marks miljökontor t.o.m. feb 2007 Cecilia Lunder, Miljösamverkan Västra Götaland, projektledare Foton: Framsidan och sidorna 10, 18, 20, 23 och 25 Ingemar Nilsson Sidorna 7, 8, 9, 10: Bilderna har vi fått från Karlskoga Energi. Ursprunget för vissa av dem är Svensk fjärrvärme. Sidan 13, 27 Ola Niklasson Sidan 29 Göteborg Energi AB

4 1. Sammanfattning Inledning...6 Syfte...6 Bakgrundsmaterial...6 Avgränsningar...6 Bakgrund Översiktlig presentation...7 Nuläge...7 Utveckling...8 Förbränningsanläggningar och tekniker...8 Bränsleval...12 Förnyelsebara bränslen...12 Icke förnyelsebara bränslen...16 Torv...17 Bränslen i gråzon Miljöpåverkan och tillsyn...19 Utsläpp till luft...19 Stoft...19 Kväveoxider...20 Svaveldioxid...21 Koldioxid...21 Kolmonoxid...22 Kolväten...22 Lustgas...22 Ammoniak...22 Tungmetaller...22 Dioxiner...23 Kemikalier...23 Smittskydd...24 Förorenad mark Buller Transporter Lukt- och röknedslag Aska Utsläpp till vatten Haverier Energieffektivisering Egenkontroll Miljökrav och lokalisering Kunskapsbank Exempel på utsläppskrav Svavel Kväveoxider Stoft Kolmonoxid Ammoniak och lustgas Buller och transporter Aska Kemikalier, bränsle och avfall Förorenade områden Utsläpp till vatten Besiktning och mätning Periodiska besiktningar Mätning Placering och utformning Var man hittar mer info och kunskap Miljösamverkans projektgrupp Webbplatser Referenser och litteratur Bilaga 1 Bilaga 2 Lagstiftning och annan vägledning Tillsynstips

5 1. Sammanfattning Den här vägledningen har tagits fram av Miljösamverkan Västra Götalands projektgrupp för delprojektet tillsyn vid fjärrvärmeanläggningar. Syftet med arbetet har varit att ta fram vägledning för tillsynen enligt miljöbalken, med tyngdpunkt på de anläggningar som kommunen har tillsyn över, dock inte anläggningar med avfallsförbränning, verka för samsyn i tillsynen, samt bidra med utbildning för miljöhandläggare. Målgrupp är främst miljöhandläggare i länets kommuner. Naturvårdsverket tog 2005 fram Branschfakta om förbränningsanläggningar för energiproduktion. Den fungerar som underlag för de frågor vi tar upp, men vi utvecklar vissa frågor lite mer praktiskt ur tillsynssynpunkt. Inledningsvis ges en översiktlig presentation av fjärrvärme i Sverige, olika typer av förbränningsanläggningar, tekniker och bränslen. Därefter beskrivs den miljöpåverkan som förbränningsanläggningar har med avseende på utsläpp till luft och vatten, kemikalieanvändning, askhantering med mera, samt vad miljötillsynen bör riktas in på. Kortfattade tillsynstips finns också samlade i bilaga 2. Enligt projektgruppens erfarenheter ställs det relativt olika miljökrav på fjärrvärmeanläggningar. Genom vårt arbete försöker vi att möjliggöra samsyn i tillsyn och vid beslut om anläggningar. Vid prövning av en förbränningsanläggning ska man alltid överväga vilka utsläppskrav som behövs för verksamheten med utgångspunkt från lokalisering och övriga omständigheter, oavsett om anläggningen är tillstånds- eller anmälningspliktig enligt miljöbalken. I kapitlet Miljökrav och lokalisering redovisar vi exempel på utsläppsvärden för de vanligaste utsläppsparametrarna, dels hämtade från olika regelverk och rapporter, dels sådana som vi i projektgruppen anser är rimliga. Det är viktigt att tänka på att de utsläppskrav man ställer på verksamhetsutövaren ska gå att mäta på något sätt. Vi har sammanställt en kunskapsbank med beslut från både länsstyrelser och kommuner för 90 pannor i Sverige. Filen finns på Miljösamverkans webbplats och kan laddas ned av alla som är intresserade av att söka information om beslut för olika anläggningar. För den som vill söka efter mer information finns en förteckning med webbplatser och litteratur. I bilaga 1 har vi samlat lagstiftning, allmänna råd, rättsfall och annan vägledning som kan vara intressant just för tillsyn på fjärrvärmeanläggningar. 5

6 2. Inledning Syfte Syftet med detta delprojekt är att ta fram vägledning för tillsynen enligt miljöbalken vid fjärrvärmeanläggningar, med tyngdpunkt på de anläggningar som kommunen har tillsyn över, dvs. tillståndspliktiga och anmälningspliktiga anläggningar, samt i viss mån även anläggningar under anmälningsnivån. verka för samsyn i tillsynen, samt bidra med utbildning för miljöhandläggare. Ett övergripande syfte är att tillsynen vid fjärrvärmeanläggningar verkar för att miljömålen Begränsad klimatpåverkan, Frisk luft, Bara naturlig försurning, Giftfri miljö, God bebyggd miljö uppfylls. Målgrupp är främst miljöhandläggare på länets kommuner men även på Länsstyrelsen. Bakgrundsmaterial Naturvårdsverkets Branschfakta Förbränningsanläggningar för energiproduktion inklusive rökgaskondensering (2005) har fungerat som underlag för de frågor vi tar upp, men vi har utvecklat vissa frågor ur tillsynssynpunkt för de anläggningar som kommunerna har tillsyn över. Vår ambition har varit att skriva kortfattat. Men i de fall det behövs för läsförståelsen eller för att ge en samlad bild av en fråga, har vi tagit in text från NV:s branschfakta, och även från andra relevanta rapporter t.ex. rapporten från Energimyndigheten och Energikontor Sydost Underlag för utformning, ansökan/anmälan, tillsyn och uppföljning av biobränslebaserade värmeanläggningar, 0,3-10 MW, miljökrav och tekniska råd (omarbetad 2004). Avgränsningar Delprojektet omfattar inte fjärrvärmeanläggningar med avfallsförbränning. Bakgrund I samband med enkäten om Miljösamverkans verksamhetsplan 2006, som skickades ut till alla miljökontor, kom detta delprojekt på en femteplats och togs därefter med i verksamhetsplanen. Det betyder att flera miljökontor prioriterade detta delprojekt högt. 6

7 3. Översiktlig presentation Nuläge I Sverige finns väl utbyggda fjärrvärmenät i många tätorter. Detta beror inte minst på fjärrvärmens effektivitet och miljömässiga fördelar jämfört med andra uppvärmningsalternativ. Fjärrvärme är en flexibel uppvärmningsform som kan utnyttja många olika slags bränslen. Framförallt utnyttjas olika restprodukter vars energi annars i många fall hade gått förlorad. Moderna fjärrvärmeanläggningar har hög verkningsgrad och betydligt lägre utsläpp av miljöskadliga ämnen jämfört med pannor i enskilda fastigheter. Fjärrvärmen bidrar därmed även till minskad klimatpåverkan. Under 1980-talet började många värmeverk gå över till förnyelsebara bränslen, vilket innebar en viktig omställning ur miljösynpunkt. Idag kommer ca 80 % av den svenska fjärrvärmen från förnyelsebara bränslen. Fjärrvärmen svarar för närvarande för omkring hälften av all uppvärmning av lokaler i Sverige. Fjärrvärme finns i de flesta av landets kommuner och levererar ca 50 TWh, vilket kan jämföras med de 65 TWh som all vattenkraft producerar under ett normalår. 7

8 Utveckling Utbyggnaden av fjärrvärme har under många år varit stabil i Sverige. Potentialen för fortsatt expansion är fortfarande stor då mer än 80 % av befolkningen bor i tätorter, vilket oftast är en förutsättning för fjärrvärme. För att ersätta den svenska kärnkraften, som ska avvecklas, och samtidigt öka självförsörjningen på el har behovet av ny elproduktion ökat. Nya kraftvärmeverk fyller en viktig roll i denna omställning. Utbyggnad av kraftvärme, som både producerar el och fjärrvärme, pågår därför på många håll i landet. Kraftvärmeverk är mycket effektiva och utnyttjar 90 % av energiinnehållet i bränslet. Detta kan jämföras med den i övriga Europa vanligen förekommande elproduktionen med kolkondenskraft, som utnyttjar endast en tredjedel av bränslets energiinnehåll. Anledningen till det är att spillvärmen inte tas tillvara. Klimatnyttan blir mycket stor när el från kraftvärmeverk ersätter kolkondenskraft som utgör marginalproduktion på den europeiska elmarknaden. Kraftvärmen i Sverige bedöms bli fördubblad under de kommande tio åren. Förbränningsanläggningar och tekniker Förbränningsanläggningar för el- och/eller värmeproduktion kan indelas i kraftvärmeverk, kondenskraftverk och värmeverk. I värmeverk produceras bara värme. Mindre värmeverk kallas ofta för hetvattencentraler. I kraftvärmeverk produceras både el och värme. Energiinnehållet i bränslet omvandlas till värme som i sin tur omvandlas till elektrisk energi i en turbin. Resterande värme, ca två tredjedelar, finns kvar i ångan efter turbinen vilken nyttjas för produktion av fjärrvärme. Anläggningar som bara producerar el, och där värmen kyls bort, kallas för kondenskraftverk. Principen för kraftvärmeproduktion 8

9 Värmen från avfallsförbränning täcker cirka 20 procent av det totala fjärrvärmebehovet i Sverige. Förutom förbränning i normala avfallsförbränningsanläggningar sker förbränning av annat avfall än hushållsavfall genom så kallad samförbränning. Det sker inom vissa industrier, främst cementindustrin och massa- och pappersindustrin, och i vissa värmeverk/kraftvärmeverk. Avfalls- respektive samförbränning tas inte vidare upp i denna handledning. Här följer kortfattade beskrivningar av olika förbränningstekniker: Rostereldning En roster är uppbyggd av järnstavar med hål i stavarna eller utrymmen mellan stavarna för lufttillförsel. Förbränningsluften tillförs i huvudsak från undersidan av ett galler och fungerar som gaspedal, mer luft ger mer förbränning och större effekt. Roster används bland annat för förbränning av avfall och kol i anläggningsstorlekar upp till MW och för förbränning av torv- och biobränsle i anläggningsstorlekar upp till 100 MW. De flesta biobränslerosterpannorna inom energisektorn finns i intervallet upp till MW. De flesta rosterpannor som byggs idag är rörliga vilket innebär att stavarna flyttar bränslet framåt på rosten under förbränningen. Vid torra bränslen används vattenkylda roster. Pelletsbrännare som används för små effekter (<1 MW) kan också liknas vid en rost även om man här har andra system för lufttillförsel. Principen för en rosterpanna. Bränslet transporteras under förbränningsförloppet på ett galler (roster) från inmatningen till askutmatningen. Förbränningsluft tillsätts dels under rostern (primärt) och dels efter rostern (sekundärt). Fluidiserad bädd Fluidbäddtekniken innebär att man eldar i en bädd av varm sand. Förbränningsluften tillförs under sanden och får sanden att sväva. Vid bubblande bädd är hastigheten så låg att sanden stannar kvar i bädden, medan man vid cirkulerande bädd (CFB) drar med sig sanden som en sandstorm genom hela förbränningsrummet fram till en cyklon, där sanden avskiljs och kyls innan den återförs till bädden. Förbränningen sker alltså i en sandbädd i vilken bränslet tumlar runt och blandas väl med luften samtidigt som det finns mycket värme att tillgå i den varma sanden innan bränslet antänds. Tekniken klarar stora variationer i bränslets sammansättning och en god förbränning fås genom att bränsle och luft blandas väl. Däremot ställs stora krav på 9

10 bränslets styckestorlek. Fluidbädd används framför allt i större biobränsleeldade pannor (ca 20 MW och uppåt). Mottagningsstation Filter Circulerande Fluidiserande Bädd Transport Luft Principen för en CFB-panna Fjärrvärmeanläggningen i Hovhult, Uddevalla, består av en fastbränsleeldad CFB-panna på 42 MW, en fastbbränsleeldad rosterpanna på 8 MW, gemensam rökgaskondensering på 10 MW, samt tre biooljeeldade pannor på totalt 30 MW. Pulvereldning Pulvereldning innebär att en ström av finmalt bränsle sprutas ut från ett munstycke och fås att brinna i form av en flamma på samma sätt som i en olje- och gasbrännare. Endast torrt, finmalt bränsle kan förbrännas i en pulverbrännare eftersom uppehållstiden i flamman är kort. I dag eldas nästan uteslutande träpulver. Detta sker antingen i större anläggningar som ursprungligen är byggda för kolpulver men som idag eldar träpulver med i princip samma utrustning. Tekniken för mindre pulverbrännare (< 5 MW) har kommit de senaste åren och kan vara ett alternativ till att elda på fast/rörlig rost. 10

11 Förgasning av fasta bränslen Vid förgasning av fasta bränslen (kol och biobränsle) framställs en bränngas som kan användas i en gaskombianläggning, vilket möjliggör att en större del av energin kan omvandlas till elektricitet. Tekniken används kommersiellt för kol, och är på ingång när det gäller biobränslen. Pelletsbrännare Pelletsbrännare har i Sverige utvecklats i takt med introduktionen av pellets under de senaste 15 åren. Brännare finns i dag från 10 kw upp till ca 600 kw och pannor upp till ca 3 MW. Pellets skruvas in i brännaren/ugnen och blandas där med luft och förbränns i pannans eldstad. Systemet liknar till stora delar en vanlig oljebrännare, som ansluts till en befintlig eller ny panna. Brännaren kan normalt förses med extrautrustning beroende på storlek och behov av reglerbarhet, service och underhåll. Exempel på utrustning kan vara automatisk askutmatning, O 2 -styrning och lastreglering. Miljövärdena från en P-märkt brännare är goda och i kombination med ackumulator kan man ytterligare stabilisera driften och därmed minska behovet av kallstarter. Schematisk bild av vilka bränslen som kan vara aktuella vid olika pannstorlekar kw 100 kw 1 MW 10 MW 100 MW Olja, gas Fuktiga biobränslen Torra biobränslen Flis, spannmål, frästorv på rost Flis fluid. bädd Pelletsbrännare* Pellets i brännare Pellets på rost Briketter, stycketorv på rost Träpulver * Vanliga hushållsbrännare I den här vägledningen använder vi begreppen större och mindre anläggningar. Vi är inte helt konsekventa när vi använder begreppen eftersom det är ett relativt begrepp vad som är större och mindre. Naturvårdsverket skriver i branschfakta om mindre anläggningar som sådana < 5 MW. I denna vägledning menar vi med mindre anläggningar oftast sådana upp till ca 10 MW, om inget annat anges. 1 Idén är tagen från rapporten från Energikontoret Sydost. Här har vissa bränslen lagts till samt några uppdateringar gjorts. 11

12 Teknik för energioptimering: o Rökgaskondensering används primärt för att få ut mer energi från rökgasen (värmeåtervinning), men fungerar också som rökgasrening. Är tillämpligt vid förbränning av bränslen med hög fukt- eller vätehalt som t.ex. fuktiga biobränslen, gasol och naturgas. En anläggning för rökgaskondensering kan utformas på olika sätt beroende på bränslet. De tre vanligaste typerna är tubkylare, lamellkylare och skrubber. Vanliga underhållstekniker: o Sotning - det finns olika sotningstekniker för att bli av med partikelbeläggningar i skorstenen, några exempel: Ångsotning, ljudsotning och sprängsotning sker under drift. Ljudsotning innebär att ett lågfrekvent ljud regelbundet skickas ut, vibrationen gör att partiklar släpper. Vid sprängsotning blir det en liten knall. Partiklarna som släpper åker med rökgaserna ut (fastnar i filter då det finns). Torrsotning och vattensotning sker när pannan är avställd eller har kallnat. Tar bort mer beläggningar än vad som går bort vid sotning under drift och kompletterar alltså den sortens sotning. Vid torrsotning får man en aska som rest. Vid vattensotning går avfallet med vattnet. o Avhärdning Tillsats av natriumklorid för att göra vattnet mjukare och därmed undvika angrepp på fjärrvärmerören. Reningstekniker skriver vi om i kapitel 4. Bränsleval Förbränningsteknik i all ära men det är de facto så att det är valet av bränsle som påverkar utsläppen allra mest. I detta avsnitt ska vi försöka ge exempel på de vanligaste bränslena i våra västsvenska förbränningsanläggningar. Uppspaltningen gör inget anspråk på att vara komplett, vill man ha reda på fler detaljer så finns t.ex. Värmeforsks rapport Bränslehandboken på Vi presenterar bränslena i kategorierna förnyelsebara och icke förnyelsebara. Torv anses allt som oftast ligga i en gråzon mellan förnyelsebart och icke förnyelsebart. Av den anledningen väljer vi att presentera torven för sig. Förnyelsebara bränslen Förnyelsebara bränslen inom regionen utgörs nästan uteslutande av biobränslen från skog. Man kan dela in dem i fuktiga (oförädlade biobränslen) och torra (förädlade). Dessa två grupperingar har lite olika egenskaper vad gäller emissioner, förbränningsegenskaper, värmevärde med mera. Under rubriken förnyelsebara bränslen kan även numera läggas biooch animaliska oljor. Bland dem är idag tallbeckolja och palmolja vanligast. Generellt sett är svavelinnehållet i biomassa väldigt små och binds mestadels i askan. Variationer kan förekomma beroende på hur svavelutsatt marken varit där träden en gång växt, men problemen med svavelutsläpp från förbränning av biomassa är små. Det mesta av kvävet sitter i barken och andra tillväxtdelar vilket gör att GROT (grenar och toppar) och Salix 12

13 generellt innehåller mer kväve än exempelvis stamved. Vad gäller stoftutsläpp så är de mycket högre vid fastbränsleeldning än vid förbränning av gaser och oljor. Fuktiga biobränslen (oförädlade) I gruppen fuktiga biobränslen ingår avverkningsrester, rundvirke som inte får industriell användning, samt biprodukter och spill från t.ex. sågverk. Vissa produkter tas ut direkt från skogen, så kallat primärt skogsbränsle. Biprodukter från skogsindustrin i form av spån och bark används också som bränslen. Även returflis (RT-flis) kan i vissa fall flisas och användas i biopannor. RT-flis är från avfall utsorterat trä, t.ex. träpallar. Numera är dock kraven på eldning av just RT-flis avsevärt mycket högre än tidigare. Avverkningsrester m.m. uppstår vid gallring och slutavverkning i form av bl. a grenar och toppar, så kallat GROT (grenar och toppar). Till GROT räknas vanligen grenar och toppar ned till 5 cm i grovändan, inklusive barr. Vid uttag av avverkningsrester förs grenar och toppar samman i vältor på hygget eller vid väg intill hygget. Uttag sker vanligen på sommaren då torrhalten och energivärdet är högst. För att få bränslet torrt täcks det ofta med regnskydd. Bränslet kan flisas direkt på plats eller efter att trädresterna legat och torkat på hygget. Ett tredje alternativ är att bränslet hämtas från hygget, obearbetat, för flisning hos mottagaren. Det vanligaste är dock flisning på hygget. Utveckling av teknik för beredning av biobränslen pågår. Komprimering av avverkningsresterna ute på hygget har länge eftersträvats. Sedan några år finns utrustning för komprimering och buntning av avverkningsrester. Flisning av stamved till ett bränslelager Energiskog är snabbväxande träd och buskar som används för energiändamål. Vanligast är olika arter av salix. De salixarter som används för energiskogsodling är så kallade pionjärväxter. Det innebär att de under sin naturliga utveckling har blivit anpassade för att snabbt kunna utbreda sig över nya landområden. De växer mycket snabbt under de första två till fem åren. Därefter stagnerar tillväxten. Salixen flisas som bränsle. Idag produceras cirka 0,2 TWh salixbränsle. Bränslet används i fjärrvärme- och kraftvärmeverk. Nyskördad salix med en vattenhalt på 50 procent har ett effektivt värmevärde på 4,5 MWh per ton torrsubstans. Fuktiga biobränslen såsom exempelvis flis är billigare än de förädlade. Värmevärdet och jämnheten i kvalitén är dock sämre vilket gör att hanteringen på förbränningsanläggningen blir 13

14 mer komplicerad. Ojämnheter och fukthalt gör även att vissa emissioner såsom stoft och NO X blir högre jämfört med de mer förädlade biobränslena. Torra biobränslen (förädlade) Oförädlade bränslen som avverkningsrester m.m. är skrymmande och kan ha varierande bränslekvalitet. För att få ett mer kompakt och lätthanterligt bränsle kan de därför förädlas till briketter, pellets eller pulver. För många användare kan det därför vara fördelaktigt att välja ett dyrare förädlat biobränsle. Vinsten ligger bland annat i en minskad egentillsyn, jämnare förbränning, mindre lagringsvolym, lägre transportkostnader, mindre och billigare förbränningsanläggning samt längre driftstid av pannan under året. Briketter tillverkas främst av sågspån, kutterspån och torv. Även bark, flis, halm och energigräs kan briketteras. Råvaran rensas först från grus och sten. Därefter sönderdelas bränslet grovt och torkas till cirka 10 procents fukthalt varefter det pressas samman till briketter i en brikettpress. Bindemedel behöver inte tillsättas i processen eftersom träets eget lignin verkar sammanhållande. Briketterna har vanligtvis en diameter på mm och en längd på mellan 1 till 20 cm. Värmevärdet uppgår till cirka 4,7 MWh/ton för träbriketter och cirka 5,1 MWh/ton för torvbriketter. Briketter används vanligen som bränsle i värme- och fjärrvärmeanläggningar. Pellets är stavformade komprimerade bränslestycken och tillverkas på liknande sätt som briketter men med ett mer finfördelat material. Pellets produceras vanligen från sågspån och kutterspån. Bark är en alternativ råvara. Pellets har vanligen en diameter på 5-12 mm. Pellets har en fukthalt på cirka 10 procent och ett värmevärde på cirka 4,7 MWh per ton för pellets från spån och cirka 5,0 MWh för bark. Produktionen av pellets har ökat kraftigt de senaste åren. Pellets kan användas som bränsle både i stora pannor för fjärrvärmeproduktion och i mindre pannor för uppvärmning av till exempel småhus. I de större fjärrvärmeanläggningarna mals pelletsen oftast till pulver före förbränning. Pulver av trä tillverkas genom att träet rensas från skräp, grovmals och torkas till en fukthalt under 10 procent för att sedan malas ännu en gång. Under malningen sänks fukthalten ytterligare några procent. Partikelstorleken är vanligtvis under 1 mm och en viss del av partiklarna bör vara under 0,2 mm för att flamman ska bli stabil vid förbränningen. Eftersom pulvret inte är komprimerat är det mer skrymmande än pellets och briketter. Värmevärdet är cirka 4,9 MWh per ton. Pulver eldas främst i fjärrvärmeanläggningar. Antalet tillverkare av förädlade biobränslen har ökat kraftigt under de senaste åren. Pellets är det förädlade bränsle som det produceras mest av idag och de senaste åren har det skett en kraftig ökning av pelletsförsäljningen. I Sverige finns över 30 anläggningar som tillverkar pelletsbränslen. År 2005 levererades 1473 tusen ton pellets till den svenska marknaden, att jämföra med 686 tusen ton år Av de 1473 tusen tonen gick ungefär 40 procent till villamarknaden. Pelletsbränslen är även en handelsvara internationellt. Under 2005 exporterade vi cirka 144 tusen ton pellets och vi importerade närmare 330 tusen ton. Pellets tillverkas i första hand av torra sågspån medan briketter framställs av restprodukter från snickerier och hyvlerier, varför dessa produkter innehåller mycket mindre föroreningar än det blöta bränslet. Askinnehållet i pellets och briketter är vanligen mindre än 0,5 %, medan fuktiga 14

15 bränslen oftast har 2 % eller mer aska, vilket medför att stoftutsläppen blir lägre. (Vid en given stoftreningsutrustning fås högre utsläpp när bränsle med högre askinnehåll används.) Eldning av torra, komprimerade, bränslen innebär ett högre energiinnehåll/m 3 bränsle, vilket i sin tur medför mindre transporter, enklare hanteringsutrustning och mindre bränslelager vid anläggningen jämfört med fuktiga bränslen. Mindre anläggningar fordrar även mindre lagringsvolymer på plats, som reservbränsle, varför bränsle inte behöver lagras i öppna stackar vid anläggningen, vilket ofta är fallet med det blöta bränslet. Den klenare hanteringsutrustningen innebär även mindre buller mm från anläggningen, varför de torra bränslena lättare kan hanteras närmare andra verksamheter som bostäder skolor m.m. Pelletsanläggningarna är ofta integrerade i fastigheter med annan verksamhet. Biooljor Tall- och tallbeckolja är också är restprodukter från skogsindustrin. Användning av talloljor för energiproduktion inom skogsindustrin styrs av skattesatserna för koldioxid. Idag importeras den största delen som används utanför skogsindustrin. Omkring 1 TWh tallbeckolja används för fjärrvärmeproduktion (2004). De flesta pannorna som eldas med tallbeckolja har tidigare eldats med konventionell eldningsolja. Palmolja är en fettsyra som är vanligt förekommande i biooljor. Under de senaste åren har diskussion förts såväl i Sverige som internationellt huruvida den borde få tillhöra vår bränslemix eller inte. Orsaken till debatten är det sätt som produktionen av palmolja bedrivs runt om i världen. Man skiljer på produkterna CPO (Crued Palm Oil) och PFAD (Palm Fatty Acid Derivate). Den förstnämnda är primärprodukten palmolja som till allra största del används inom livsmedelsindustrin. Den andra, PFAD, är en restprodukt som uppkommer vid framställandet av primärprodukten. Denna distinktion har gjort att PFAD nu av RSPO klassas som ett acceptabelt bränsle medan CPO inte gör det. RSPO är en organisation som bildats på initiativ av Världsnaturfonden. Deras uppgift är bland annat att sätta riktlinjer för palmoljeproduktion och svara för kontroll av framtagandet och användningen av palmolja. Förbränningstekniskt kan bioolja jämföras med WRD-olja (en ljus eldningsolja, lämplig i större fastigheter och inom industrin, som har goda förbränningsegenskaper och högre energiinnehåll än Eo1) men med något lägre värmevärde och ett lite större stoftinnehåll än den fossila oljan WRD. Den är i princip svavelfri och ger på så sätt inte upphov till svaveldioxidutsläpp. Bioolja har dock ett lägre ph än fossil olja varför vissa bränsleberörda delar behöver bytas mot syrafast stål. Det finns även andra slags biooljor, t.ex. rapsolja. Biogas (deponigas och rötgas) Biogas kallas den gas som bildas då organiskt material bryts ner av metanproducerande bakterier under anaeroba (syrefria) förhållanden. Ibland kallas även metangas som framställts genom förgasning av organiskt material, exempelvis skogsmaterial, för biogas. Den typen av gas behandlas inte närmare här. Vid framställning av biogas erhålls en så kallad rågas som består huvudsakligen av metan och koldioxid. Andelen metan respektive koldioxid beror på produktionssättet. Metanhalten kan variera mellan 45 och 85 procent och koldioxidhalten mellan 15 och 45 procent. Förutom 15

16 metan och koldioxid kan biogasen också innehålla små mängder av svavelväten, ammoniak och kvävgas. Man brukar skilja på rötgas som framställts genom rötning under kontrollerade former i en anläggning och deponigas som tagits om hand från avfallsdeponier. Utvinning av deponigas ur avfallsupplag sker av två skäl: För att förbättra miljön och för att utvinna energi. De lokala problemen är främst att dålig lukt sprids kring avfallsupplaget om deponigasen inte tas om hand. Ett globalt problem som uppstår om inte gasen tas om hand är dess bidrag till växthuseffekten. Metanbildningen kan fortgå i upp till 100 år efter det att upplaget avslutats, även om mängden gas avklingar med tiden. Halm, spannmål och energigräs Halm är en biprodukt vid spannmålsodling och kan eldas som halmbriketter eller i oförädlad form. Halm och energigräs kan eldas i pannor som är speciellt anpassade för stråbränslen. I stora delar av Sverige kan det vara svårt att få ett homogent torrt halmbränsle då skörden sker på sensommaren/hösten. Användning av halm som bränsle motsvarar idag cirka 0,5 TWh. Icke förnyelsebara bränslen Hit räknar vi bränslen som krävt lång tid att bildas. Olja är självfallet det vanligaste men även naturgas och gasol faller under denna rubrik. Kol är även det en fossil produkt men vi väljer att lämna den utanför då vi inte ser att den fått fäste i vår regions bränslemix. Utsläppen av svavel, kväve och stoft från icke förnyelsebara bränslen är i mångt och mycket relaterat till den fossila produktens kvalitet men generellt kan sägas att svavel och fossil koldioxid är avsevärt högre jämfört med biobränsle. Kväveutsläppen ligger i paritet med eller något lägre än de från biomassa. Stoftutsläppen är däremot mycket lägre från olje- och gasförbränning än de är från förbränning av biomassa. Olja Olja är ett fossilt bränsle som bildats ur forntida växtdelar och små havsdjur. Dessa har tillsammans med sand och slam bildat avlagringar på bottnen av sjöar och hav. Avlagringarna har täckts med lera och under årmiljoner har dessa, under högt tryck och temperatur, omvandlats till kolväten. Svavelhalten i oljan bestämmer hur stora svavelutsläppen maximalt kan bli vid förbränning. Eo1 (Eldningsolja 1) och WRD (Wide Range Distillate, eldningsolja med goda förbränningsegenskaper och högre energiinnehåll än Eo1) innehåller max 0,1 % svavel vilket innebär ett utsläpp på 24 mg/mj. Det finns stora miljö- och driftsäkerhetsfördelar i att övergå från Eo5 (tjockolja) till Eo1. Naturgas Naturgas, den vanligast förekommande energigasen, är en organisk produkt som bildas på samma sätt som kol och olja. Den naturgas som utvinns för energiändamål idag bildades för 50 till 400 miljoner år sedan. Den har sitt ursprung i olika typer av levande organismer, till exempel högre växter, plankton, bakterier och alger. Från början ansågs naturgas endast vara en biprodukt vid oljeutvinning, men har idag vuxit till den tredje största energikällan i världen efter olja och kol. 16

17 För att utvinna värme genom förbränning måste luft tillföras naturgasen. För effektiv förbränning skall en sådan blandning innehålla 10 procent naturgas och 90 procent luft. Gasen brinner med blå, helt sotfri, låga under det att koldioxid och vatten bildas. Den höga andelen väte i förhållande till kol ger mer vatten och mindre koldioxid än vid förbränning av tyngre kolväteföreningar som olja och kol. Energiinnehållet varierar beroende på var gasen härstammar ifrån. Nordsjögasens energiinnehåll brukar variera mellan 10 och 11 kwh per m 3. Det motsvarar energiinnehållet i en liter olja. Vid eldning med naturgas kan rökgastemperaturerna i kanaler och skorsten hållas låga eftersom naturgas praktiskt taget inte innehåller något svavel. Låg rökgastemperatur minskar energiförlusterna. Ytterligare fördelar med naturgaseldning är att den inte ger upphov till sot och aska. Rökgaserna består främst av vattenånga och koldioxid samt mindre mängder kväveoxider. Koldioxidutsläppen är procent lägre än för olja och kol per energienhet, medan kväveoxidutsläppen är cirka 40 procent lägre. Naturgasen i sig är en växthusgas, varför läckage från ledningar måste minimeras. Gasol Gasol är handelsnamnet för vätskeformig eller kondenserad petroleumgas LPG (Liquified Petroleum Gas). Den består huvudsakligen av antingen propan eller butan eller en blandning av dessa, till skillnad från naturgas som till största delen består av metan. Gasol är i stort sett luktfri, men man tillsätter luktmedel för att varna vid läckage, och metanol för att binda vatten. Fördelarna med gasol är att det är ett rent bränsle som är enkelt att hantera och reglera. Då gasol förbränns bildas koldioxid och vatten. Vid förbränning av gasol sker inga utsläpp av svaveldioxid, tungmetaller, kolväten eller sot. Koldioxid- och kväveoxidutsläppen är i stort sett desamma som för naturgas. En risk vid användning av gasol är att explosiva blandningar uppkommer vid läckage, då gasol är tyngre än luft och därför lätt kan ansamlas i hålrum. Endast en liten mängd gasol krävs för antändning vid rätt luftförhållande. Halten gasol i en sådan blandning ligger på mellan 2 och 10 procent. Energiinnehållet i 1 kg gasol är 12,8 kwh och motsvarar energiinnehållet i 1,2 liter eldningsolja 5. Torv Torv är ett material som förekommer i naturen och som består av döda växter som förmultnat under fuktiga förhållanden, d.v.s. vid låg eller ingen syretillförsel. Torven breder ut sig och täcker underliggande mineraljord. När torvdjupet överstiger 30 cm används begreppet "torvmark". Torvmarker bildas genom att markområden försumpats eller genom igenväxning av sjöar. Torvmarksbildningen är en process som påbörjades efter inlandsisens tillbakadragande och som fortfarande pågår. Vanligast sker torvmarksbildning genom försumpning. Vid högt stående grundvatten, ogenomsläppliga jordar etc. tar fuktälskande växter överhanden. Genom det höga vattenståndet uppstår syrebrist och de döda växternas förmultning hämmas. En ansamling av växtrester sker i lager av tilltagande tjocklek. Igenväxning av sjöar leder också till torvmarksbildning. Processen är naturlig, men påskyndas i många fall av människan genom sänkning av vattenytan eller genom tillrinnande närsalter från närliggande jordbruksmarker. Frågan om torvens klimateffekter jämfört med andra energialternativ har varit föremål för många diskussioner under senare år. Flödena av koldioxid och metangas mellan mark, hav och 17

18 atmosfär är komplicerade. Svenska Torvproducenter hävdar att torven bör klassas som förnyelsebart eftersom tillväxten överskrider uttaget. De hävdar också att det nära samarbetet med myndigheter borgar för en hållbar produkt. Tvisten huruvida det är ett förnyelsebart bränsle eller ej fortsätter och olika lagstiftning ser på bränslet på olika sätt. Klart är i alla fall att torven, oavsett klimatpåverkan, innehåller en hel del svavel och kväve som vid förbränning går ut som emissioner till luft och som innehåll i askan. Med dagens reningstekniker kan man dock komma ner i nivå med utsläppen från biobränsle. I Naturvårdsverkets branschfakta på sidan 17 finns en tabell som visar utsläppen till luft från förbränning av olika bränslen. Bränslen i gråzon Kasserat trä från byggverksamhet, rivningar, emballage och dylikt används ofta som bränsle. Detta material kan vara förorenat med färg, impregneringsmedel, metaller, plast m.m. Föroreningsgraden varierar beroende bland annat på vilken sortering och behandling (flisning, metallavskiljning och sållning) materialet genomgått. Denna typ av material benämns ofta returflis, RT-flis mm. I vissa enskilda fall kan visst sådant material accepteras om kvalitén är väldefinierad. I ett fåtal anläggningar i landet används animaliska restprodukter som ett förnyelsebart bränsle. Bränslet som ofta benämns "biomal" samförbränns normalt med andra bränslen i CFB-pannor. För att undvika smitta och luktproblem hanteras materialet, från produktion till förbränning, i slutna system. Biomal tankas in i anläggningen Behov av bedömningar kan uppstå av vad som får förbrännas respektive inte. Det kan ibland vara komplicerade bedömningar i gråzonen mellan bränsle och avfall. En bedömning måste göras i varje enskilt fall. 18

19 4. Miljöpåverkan och tillsyn I bilaga 2 har vi samlat kortfattade tillsynstips som ett komplement till detta kapitel. Utsläpp till luft Utsläpp till luft från förbränningsanläggningar beror på en kombination av bränsle, förbränningsteknik och reningsåtgärder. Förekomsten av vissa ämnen i förbränningsgaserna, som exempelvis koldioxid, svaveldioxid, stoft och tungmetaller är direkt beroende av bränslets sammansättning och egenskaper, medan halten av t.ex. kolmonoxid även i hög grad beror på förbränningsbetingelserna. Utsläpp till luft kan minskas genom processtekniska (förbränningstekniska) eller reningstekniska åtgärder samt genom val av bränsle. För mer information läs i Naturvårdsverkets branschfakta Förbränningsanläggningar för energiproduktion inklusive rökgaskondensering. Stoft Stoftbildningen påverkas främst av bränslets askinnehåll och förbränningstekniken. Fasta bränslen har i allmänhet ett högre askinnehåll och därmed högre stoftutsläpp än andra bränslen. Storleken på partiklarna varierar, från hälsosynpunkt är de små partiklarna farligast. De vanligaste teknikerna för rening av stoft är cyklon, elektrofilter (elfilter) samt textila spärrfilter (slangfilter). Även rökgaskondensorer har en renande effekt vad det gäller stoft. Cyklonen fungerar på det viset att partiklarna separeras från rökgaserna med hjälp av centrifugalkraften. Partiklarna faller ner i cyklonens nedre koniska del och matas ut till container. Avskiljningsförmågan är låg för små partiklar och ger därmed låg tungmetallavskiljningsgrad. Multicyklonaggregat används i små anläggningar, eller som föravskiljare till elektrofilter, textila spärrfilter eller rökgaskondensorer. Elektrofilter innehåller ett antal strömsatta stålspiraler. Tekniken bygger på att stoftpartiklarna får en negativ laddning varefter de fälls ut på de positiva utfällningsplåtarna. Stoftet avlägsnas från plattorna med slagverk, varefter de faller ner i en ficka för borttransport till container. Avskiljningsförmågan är hög för merparten av partiklar och filtret ger därmed hög stoft- och metallavskiljningsgrad. Textila spärrfilter (slangfilter) består av ett antal trådkorgar av stål varpå filtren (slangarna/strumporna) är uppträdda. På mindre filter finns även system med kassetter istället för slangar. Gasen passerar genom dessa slangar från utsidan varvid stoftet avskiljs. När ett visst differenstryck har uppnåtts över filtret låter man en tryckluftsimpuls rensa slangarna från insidan, varvid stoftet faller ner i en ficka för borttransport till container. Avskiljningsgraden är hög för merparten av partiklarna och ger därmed hög stoft- och metallavskiljningsgrad. Det går även att avskilja stoft med olika typer av våta reningssteg, skrubbrar, i vilka vatten används för att rena gasen. Effektiviteten beror på utformningen av skrubbern i kombination med hur stort tryckfallet över skrubbern är. En rökgaskondensor, där värme tas ut från kondensering av vattenånga, fungerar också som en skrubber, med en renande effekt. Gemensamt för alla våta stoftavskiljningsmetoder är att de ger upphov till avloppsvattenflöde som måste renas från partiklar och tungmetaller. 19

20 I de fall man sätter in ny utrustning i gamla nät med ineffektiva centraler blir temperaturskillnaden på ut- och ingående vatten ( T) för liten. Då kan det vara praktiskt svårt att installera en fungerande rökgaskondensering. Kväveoxider NO x är en samlingsbeteckning för kvävemonoxid (NO) och kvävedioxid (NO 2 ). NO x bildas ur luftens och/eller bränslets kväve. Förbränningsmetod, anläggningens utformning, temperatur samt halten av kväve i bränslet är avgörande för hur mycket NO x som bildas. NO x -utsläppen har minskat väsentligt sedan införandet av kväveoxidavgiften. Sedan den 1 januari 1992 utgår en avgift på utsläpp av kväveoxider (NO x ) från förbränningsanläggningar för energiproduktion i Sverige. De pannor som producerar minst 25 gigawattimmar (GWh) nyttigjord energi per år är avgiftsskyldiga enligt Förordning (1991:339) om miljöavgift på utsläpp av kväveoxider vid energiproduktion. För att ge en uppfattning om anläggningsstorlek: Teoretiskt kan en anläggning på 3 MW som går fullt hela året (ca: timmar) nå 25 GWh i årsproduktion. I realiteten krävs det dock ungefär en 5 MW stor panna som går som baslast för att man under ett år ska nå 25 GWh. Detta beror på att antalet timmar med full last under ett år är klart färre än som förutsätts i exemplet med en 3 MW stor panna. Lagen om NO X -avgiften innebär att energiproducenten får betala en avgift på 40 kronor per kilo utsläppt kväveoxid. Syftet med avgiften är att minska mängden försurande och hälsoskadliga kväveoxider från förbränningsanläggningar. För att gynna minskade utsläpp innehåller avgiftssystemet även en återbetalning som bygger på hur mycket nyttiggjord energi som har producerats. Systemet innebär att det totala avgiftsbeloppet omfördelas mellan de avgiftsskyldiga. Företag med små utsläpp av kväveoxider per nyttiggjord energi får tillbaka ett större belopp än de betalar in, medan företag med stora utsläpp per nyttiggjord energi förlorar på systemet. Även övergång från olja till naturgas och gasol samt förbättrad rening av rökgaser har minskat utsläppen. Utsläppen från förbränning av fasta biobränslen har emellertid ökat något på grund av ökad användning av dessa bränslen. Det gäller att hitta en optimal förbränning De faktorer som i övrigt kännetecknar bra förbränning (hög temperatur och tillgänglighet till syre) gynnar samtidigt bildningen av kväveoxider. NO x -utsläpp kan reduceras genom förbränningstekniska åtgärder, som ofta behöver förstärkas med reningstekniska åtgärder. Reningstekniska åtgärder (rökgasrening) är selektiv katalytisk reduktion (SCR) och selektiv icke katalytisk reduktion (SNCR). 20