2011 Värmeforsk 2012-05-23 Jenny Gode Rapporten 2011 är skriven av: Jenny Gode, Fredrik Martinsson, Linus Hagberg, Andreas Öman, Jonas Höglund, David Palm. 2011 Uppskattade emissionsfaktorer för bränslen, el, värme och transporter. Värmeforsk rapport 1183. April 2011.
Innehåll Varför? Metod och handbokens struktur Bränslen som omfattas av Livscykelperspektiv Resultat t emissionsfaktorer i och resursanvändning Sammanfattning
Syfte Ta fram en handbok med emissionsdata för de vanligaste bränslena för svensk el- och värmeproduktion samt fordonsdrift Utsläpp till luft Resursanvändning (primärenergifaktorer) Stort tack till våra finansiärer: Värmeforsk Svensk Fjärrvärme SGC Svenskt Vatten Sveriges Ingenjörer Naturvårdsverket/Formas via Stiftelsen IVL
Varför? Varför? Stort behov i samhället av samlade generella emissionsfaktorer Granskade och rekommende erade data för svenska förhållanden Behov av uppdaterade och kompletterade data, ny upplaga av en mycket brett använd Milj öfaktabok (refereras e e flitigt) Stort fokus på att samla emissionsdata för flera olika avfallsbränslen Harmoniserade med emissionsdata från andra projekt/aktiviteter En mängd olika studier och bränslen granskade Exempel på tillämpning av data Beskrivning av LCA-metodik och betydelse av metodval och systemgränser Få har tillgång till LCA-verktyg
Rapportstruktur DEL 1. BAKGRUND OCH METODIK Del 1 ger en inblick i projektets syfte och metod och till metodiken för livscykelanalyser. DEL 2. EMISSIONSFAKTORER Under Del 2 sammanställs emissionsfaktorer för de bränslen och energislag där IVL funnit livscykelstudier med tillräckligt hög kvalitet, dvs. sådana studier som uppfyller de granskningskriterier som besk rivs i Del 1. DEL 3. TILLÄMPNING AV EMISSIONSFAKTORER I Del 3 visar vi hur de data som presenteras s i kan användas för att beräkna exempelvis emissionsfaktorer för olika elmixar och hur beräk ningar i s.k. miljöeffektkategorier (även kallat miljö påverkans kategorier) genomförs.
Metod Litteraturgenomgång Granskningsm mall med bedömningskriterier Urval av data till granskningsmall Urval av relevanta typstudier Uppföljning av ty pstudier och sammanställning Urval av emissioner/miljödata
Publicerad studie Jämförbara data Funktionell enhet Ej system- utvidgning LCA- perspektiv Urv vals- kriterier Sv enska för- hållanden
Urvalskriterier Grundläggande kriterier Studien ska gå att publicera Data ska beskriva miljöpåverkan ur ett livscykelperspektiv Emissioner och primärenergianvändning ska presenteras per energienhet bränsle/el och omfatta hela livscykeln (källa användning) Data ska vara giltiga för svenska förhållanden Data ska vara så generiska som möjligt, dvs. så tillämpliga som möjligt för svenska förhållandenn Data ska vara så jämförbara som möjligt avseende systemgränser, beräkningsmetodik, antagandenn och typ av indata Systemexpansion/systemutvidgning bör undvikas
Vad innebär urvalskriterierna? Prioritera studier som täcker flera bränslekedjor samtidigt Prioritera studier som tillämpar fysikalisk allokering mellan biprodukter, i andra hand ekon nomisk allokering och i tredje hand systemutvidgning Undvika studier där kreditering för undvikta emissioner och system-utvidgning har använts, alternativt försöka kompensera för detta Vid icke fullständig LCA, presenteras data från produktion & distribution från en studie och användnings- /förbränningsemissioner från en annan.
Vad har vi gjort för att data ska vara så jämförbara som möjl ligt? Noga granskat och dokumenterat valda metoder m.m. Satt upp detaljerade ade urvalskriterie ie er som vägledning för granskningen Visat hur metodval påverkar resultaten och resonerat kring betydelsen, men försökt undvika "onödiga" värderingar Jämfört resultat mellan likvärdiga studier I vissa fall gjort omberäkningar (t.ex. val av elmix) Gjort kontrollberäkningar av alla studier (fossil hjälpenergi) Däremot har vi: inte angivit konfidensintervall då de et saknats i de flesta studier (men i text jämfört resultat mellan olika studier) oftast inte analyserat fel i enskilda siffror då vi litat på kontrollen som gjorts i studierna (med undantag fö ör kontroll av fossil hjälpenergi)
Bränslen som omfattas av MFB Trädbränslen GROT Stubbar Gallringsvirke till flis Skogsflis Bark Spån, sågverksrester Pellets Träbriketter Energigrödor Salix Biooljor Tallbeckolja Avfallsbränslen Hushållsavfall svenskt genomsnitt Hushållsavfall 75 % utsort. org. avfall Blandat verksamhetsavfall PTP Brännbart grovavfall RT flis Fossila bränslen Stenkol Eldningsolja (EO1) Eldningsolja (EO2 5) Naturgas Torv Torv Biodrivmedel Etanol vete Etanol sockerbetor E85 Biogas sockerbe tor Biogas vall Biogas majs Biogas vete Biogas gödsel Biogas avfall livsmedelsindustri Biogas organiskt hushållsavfall Biogas ARV slam Biogas/Naturgasdriven bil RME Fossila drivmedel Bensin (med d5 % Etanol) Diesel (med 5 % RME) Flygfotogen Tjockolja (EO2, MGO, Fartyg) Tjockolja (EO6, HFO, Fartyg) Naturgas El Vindkraft Vattenkraft Kärnkraft Solvärme Solvärme Antal granskade studier totalt: ca 75 st
Livscykelperspektiv p
Livscykelanalysens olika faser
Två tabeller för varje bränsle/energislag Referensöversikt Beskriver översiktligt LCA-studierna, systemgränser m.m. Resursanvändning och emissioner Uppströms = produktion och distribution av bränslet Nedströms = omvandling av bränslet
Exempeltabell "Referensöversikt"
Exempeltabell "Resursanvändning och emissioner"
120 100 80 60 40 20 0 Växthusgasutsläpp (g CO 2eq /MJ) CO2-eq/MJ, Prod&distr CO2-e eq/mj, Användning PEF-totalt Primärenergifaktor (MJ/MJ) 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 GROT Stubbar Gallringsvirke till flis Skogsflis Bark Spån, sågverksrester Pellets Trädbriketter Salix Tallbeckolja Hushållsavfall, sv. genomsnitt Hushållsavfall, 75% utsort. org. Brännbart grovavfall PTP Blandat verksamhetsavfall RT-flis Stenkol Eldningsolja (EO1) Eldningsolja (EO2-5) Naturgas Torv Etanol (vete) Etanol ( sockerbetor) E85 Biogas ( sockerbetor) Biogas (vall) Biogas (majs) Biogas (vete) Biogas (gödsel) Biogas (livsmedelsavfall) Biogas (org. hushållsavfall) Biogas (avloppsslam) Biogas/Naturgasdriven bil RME Bensin (5 vol% Etanol) 5 vol% RME) Flygfotogen Tjockolja (EO2, MGO, Fartyg) Tjo Diesel ( ckolja (EO6, Naturgas (L HFO, Fartyg) NG till faryg) Vindkraft Vattenkraft Kärnkraft Solvärme
Exempelberäkning svensk fjärrvärmemix Tillfört bränsle/energibärare (insatt energi) Bränsle till värme, GWh 1 Stenkol 1480 Eldningsolja (EO1) 573 Eldningsolja (EO2) 4 169 Eldningsolja (EO3 5) 4 515 Naturgas 1849 Övrigt tfossilt/gasol l 109 Industriell spillvärme 6 3842 Avfall 7 7277 Avfallsgas/restgas ink deponi & rötgas 8 999 RT flis 1644 Tallbeckolja 9 767 Biooljor 10 1318 Bark 11 1534 Grot 3630 Spån 11 958 Stamvedsflis 11 4433 Träpulver 9 722 Övriga biobränslen (Blandad skogsflis) 12 6037 Träbriketter 13 1114 Pellets 3066 Torv 2701 El till värmepumpar 14 1565 Levererad värme från värmepumpar 4768 Hjälpel 15 1640 El till elpannor 221 CO 2 eq g/mj PEF 3 CO 2eq, kton Primärenergi, GWh insatt energi 2 114 1.15 570 1700 82 111 1.11 166 635 84 1.11 50 187 84 1.11 153 571 69 1.09 460 2008 84 111 1.11 32 120 0 0 0 0 38 0.04 996 312 3 0.15 11 151 09 0.9 0.100 5 165 0.2 0.0 0.6 0 18 0.27 86 356 2 1.01 9.0 1553 2 1.03 28 3729 2 1.01 5.6 971 2 1.02 33 4534 2 1.01 4.2 731 3 1.06 58 6369 6 1.18 23 1319 6 1.11 57 3414 118 1.01 1149 2740 0.0 0 9 0.57 154 2723 27 1.74 162 2855 27 174 1.74 22 385 Totalt, miljoner ton CO 2 eq och TWh primärenergi 4.2 38 per kwh levererad fjärrvärme, g CO 2eq och kwh primärenergi 89 0.79
Exempelberäkning svensk elmix Energislag/ Produktionsteknik Genererad el, TWh g CO 2 eq / kwh bränsle g CO 2 eq / kwh el PEF (vagga t. grind) PEF (vagga t. el) CO 2eq, Mton Primärenergi, TWh Vindkraft 2.0 13.2 0.05 0.03 0.1 Vattenkraft 68.4 4.5 1.10 0.31 76 Kärnkraft 61.3 3.5 2.92 0.21 179 Kondenskraft 0.8 295 654 1.11 2.51 0.55 2.1 Kraftvärme el 7.2 242 1.35 1.74 9.7 Mottryck i industri 6.3 Elfrån Bio & torv 36 3.6 52 105 105 1.05 212 2.12 038 0.38 77 7.7 El från Olja 1.1 295 582 1.11 2.23 0.65 2.5 El från Gas 0.4 249 425 1.09 1.85 0.16 0.7 El från Kol och koks 1.1 412 768 1.15 2.29 0.87 2.6 Gasturbiner 0.03 249 474 2.07 0.01 0.054 Totalt genererat 146 Netto Import(+)/Export( ) 2.0 Nätförluster 11.0 Elanvändning i Sverige 133 Totalt [Mton CO 2eq och TWh primärenergi] 4.9 280 per kwh levererad el inklusive i import/export, g CO 2eq /kw Wh och kwh/kwh 36 2.1
Sammanfattning Stort antal bränslen och energislag samlade Emissionsfaktorer Resursanvändning Teori och förklaring till LCA m.m. Viktigt att alltid kontrollera vilka förutsättningar som gällt i respektive studie för beräkningarna, då detta kan påverka resultaten nämnvärt Direkt jämförbarhet begränsad pga olika antaganden Osäkerheter förekommer i alla studier och data av detta slag är mycket brett använd och är bästa sammanställning vi känner till. Även om osäkerheter förekommer är det bättre att den finns, än om den inte funnits.
Tack! Frågor? Jenny Gode IVL Svenska Miljöinstitutet 08-598 563 18 jenny.god de@ivl.se