METANUTSLÄPP Från Frivilligt åtagande till Hållbarhetskriterier Magnus Andreas Holmgren SP Energiteknik
Magnus Andreas Holmgren Civilingenjör i Miljö- och Vattenteknik, Uppsala Universitet (2003) Skorstensingenjör Emissioner från förbränning Mätingenjör rökgasemissioner vid industrier och energianläggningar Kvalitetssäkring av luftlaboratorier (Swedac, NA) Standardisering (CEN, SIS) EU-direktiv 7 feb 2012 2
FRIVILLIGT ÅTAGANDE
Begynnelsen Media Artikel i Svenska Dagbladet 28 oktober 2004 Förluster vid produktion och distribution av biogas Förluster vid tankning Forskning och Utveckling Program för utvärdering av biologisk behandling av avfall (BUS) 2004-2005 7 feb 2012 4
Anledningar att göra något åt saken Miljö Metan är en stark växthusgas (CO 2 x 23) Kopplat till luktproblem Ekonomi Utsläpp även av pengar Säkerhet Goodwill Biogasbranschen tar ansvar Visa handlingskraft gentemot myndigheterna 7 feb 2012 5
Systemet med Frivilligt åtagande SGC Rapport 172, januari 2007 Avfallsanläggningar Utsläppsinventering Utsläppsmätningar Beräkning av relativa utsläpp/förluster Anläggningen sätter utsläppsmål Åtgärder för att nå målen All rapportering till Avfall Sverige Ramavtal för genomförande av alla mätningar och beräkningar i omgång 1, 2007-2009 7 feb 2012 6
Rötningsanläggning Bildkälla: Avfall Sverige U2007:02 rev 7 feb 2012 7
Uppgraderingsanläggning Bildkälla: Avfall Sverige U2007:02 rev 7 feb 2012 8
Rötningsanläggningar Boden Borås Eskilstuna Falköping Helsingborg Jönköping Kalmar Kristianstad Laholm Linköping Linköping (reningsverk) Norrköping Skellefteå Skövde Uppsala Vänersborg Västerås Wrams Gunnarstorp Uppgraderingsanläggningar Boden Borås Eskilstuna Falköping Göteborg (reningsverk) Helsingborg (x2) Jönköping (x2) Kalmar NY! Kristianstad Laholm Linköping Malmö (reningsverk) NY! Norrköping Norrköping (reningsverk) Skellefteå Skövde Stockholm, Bromma (reningsverk) Stockholm, Henriksdal (reningsverk) Uppsala Västerås Wrams Gunnarstorp Östersund (reningsverk) 7 feb 2012 9
Biogaskartan Bildkälla: www.energigassverige.se 7 feb 2012 10
RESULTAT
Rötningsanläggningar, totala förluster 6 5 4 Metanförlust (%) 3 2 1 0 Reningsverkslam Hushållsavfall Industriavfall 7 feb 2012 12
Uppgradering, totala förluster 6 5 4 Metanförlust (%) 3 2 1 0 Kemisk adsorption "End-of-pipe" PSA Vattenskrubber 7 feb 2012 13
Metanförlust i restgas relativt anläggningens storlek 5,0 BAT Obehandlad Linjär(Obehandlad) 4,5 4,0 Metanförlust i restgas (%) 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0 1 000 000 2 000 000 3 000 000 4 000 000 5 000 000 6 000 000 Anläggningens storlek (Metanflöde Nm3/år) 7 feb 2012 14
Rötningsanläggningar, totala förluster Omgång 1: 2007-2009 Kategori Medel Median Reningsverk 1,4 % 1,5 % Hushållsavfall 2,0 % 1,1 % Industriavfall 1,2 % 0,2 % 1,6 % 0,7 % Rullande medelvärde Kategori Medel Median Reningsverk 1,5 % 1,8 % Hushållsavfall 2,1 % 1,0 % Industriavfall 0,8 % 0,3 % 1,5 % 0,3 % 7 feb 2012 15
Uppgraderingsanläggningar, totala förluster Omgång 1: 2007-2009 Teknik Medel Median COOAB 0,4 % 0,4 % End-of-pipe 1,7 % 1,7 % PSA 2,5 % 1,8 % Vattenskrubber 3,2 % 2,1 % 2,7 % 2,1 % Rullande medelvärde Teknik Medel Median COOAB 0,2 % 0,2 % End-of-pipe 1,0 % 0,7 % PSA 2,5 % 1,8 % Vattenskrubber 2,1 % 2,0 % 1,6 % 1,1 % 7 feb 2012 16
Defaultvärden till HBK-mall Hållbarhetskriterier för biobränslen Beräkningsmall framtagen av biogasbranschen i samråd med Energimyndigheten granskat av IVL Tredje kvartilen av de rullande medelvärdena årsskiftet 2011/2012 2,5 % produktion 2,1 % uppgradering 7 feb 2012 17
GENOMSLAG
Förbättringar Rötningsanläggning 2007: Förlust 7,5 % 2010: Förlust <0,1 % Uppgraderingsanläggning 2008: Förlust 12 % 2010: Förlust 7 % Tydligt fokus på metanförluster vid upphandling och tillståndsärenden 7 feb 2012 19
Reflektion Frivilligt åtagande innebär att en liten del av de totala anläggningarna har kunskap om sina utsläpp Alla Avfall Sveriges medlemmar som är berörda deltar Flera stora aktörer inom avfallsrötning står utanför Avfall Sverige och deltar inte heller i FÅ Ett minimalt antal ARV deltar eller har genomfört andra studier Industrianläggningar Gårdsanläggningar 7 feb 2012 20
Myndigheternas syn Biogasstrategin metanläckage från produktion och uppgradering av biogas måste minimeras annars kan miljönyttan med rötning förloras det är angeläget att avfallsbranschen fortsätter arbetet med det frivilliga åtagande att kontrollera metanläckagen från rötning och uppgradering, samt att fler producenter ansluter sig Liknande skrivning i Nationell avfallsplan Övriga branscher då?? 7 feb 2012 21
KLIMP Svenska statens stöd till klimatinvesteringsprogram, Klimp, innebär att Naturvårdsverket stödjer kommuner och andra aktörer med bidrag till långsiktiga investeringar som minskar växthuseffekten. KLIMP utvärdering 1/3 av bidragstagarna är med i Frivilligt Åtagande Även om metanutsläppen vid rötning och uppgradering står för en liten del av den totala klimatpåverkan så är det relativt enkelt och konkret att göra någonting åt det. 7 feb 2012 22
Jordbruksverket Strategi för stöd till investeringar i biogasanläggningar Hög prioritet ska ges till anläggningar där utsläppen från rötresten minimeras genom efterrötning i gastäta behållare med uppsamling av gasen. Hög prioritet får även ges till anläggningar där andra lösningar tillämpas i samma syfte och kan anses vara likvärdiga alternativ till gastät lagring. Likvärdiga alternativ kan t.ex. handla om reglering av rötrestens temperatur i kombination med någon form av svämtäckning. Även system som innebär en mycket hög grad av utrötning av substratet, t.ex. genom långa uppehållstider, kan fungera som likvärdiga alternativ. 7 feb 2012 23
Forskarvärlden Anaerobic digestion and digestate use: accounting of GHG and global warming contribution Uppskattar utsläppen från uppgradering till 0,2 % When we made a literature review for the article we had trouble finding good data for fugitive methane emissions from upgrading of biogas and we settled on only using the number that appear in the article. I can see from you very interesting presentation page 20-22 that our number is in the very low end of you data. If I had known your presentation I would have considered extending the range. If you have published the data in a journal I would very much like to have a copy. Best regards Jacob Møller 7 feb 2012 24
ORBIT 7 feb 2012 25
Utsläpp av växthusgaser vid odling av grödor för biodrivmedel samt produktion av biogas från gödsel Jordbruksdepartementet gav 2008-12-11 SLU ett uppdrag om beräkning av växthusgasemissioner inom ramen för EU:s hållbarhetskriterier för biodrivmedel. Uppdraget var att beräkna hur odlingen i Sverige av jordbruksgrödor för biodrivmedel och annan vätskeformig bioenergi samt produktion av biogas med flytgödsel resp. fastgödsel som råvara, påverkar utsläppen av växthusgaser. 7 feb 2012 26
SLU regeringsuppdrag 4.3 Emissioner av metan och lustgas Under uppgraderingen sker ett visst metanläckage. För en recirkulerande, genomströmmande vattenskrubber kan metanförlusterna vara så höga som 18% men även läckage motsvarande mindre än 2% har rapporterats (Persson, 2003). Vid bland annat en uppgraderingsanläggning i Boden, där vattenskrubbertekniken tillämpas, tar man tillvara på metanläckaget (som uppskattats till ca 3 % för anläggningen). Metanet förbränns katalytiskt för att oskadliggöras och värmer samtidigt upp lokalerna. Därmed blir metanläckaget till omgivningen mindre än 0,1% (Held et al., 2008), och värdet 0,1% används därför i föreliggande beräkning. 7 feb 2012 27
SLU regeringsuppdrag 7 feb 2012 28
Avloppsreningsverk (ca 130 st) Deltar i frivilligt åtagande: Tekniska Verken, Linköping Avloppsrening och avfall i samma anläggning. Boden Eskilstuna Falköping Jönköping Skövde Käppala (Lidingö, Stockholm) Gryaab (Göteborg) Trollhättan 7 feb 2012 29
MÄTTEKNIK
SP Biofuels PROJEKT Handbok metanmätningar Värdering och utveckling av mätmetoder för bestämning av metanemissioner från biogasanläggningar (fas 1) Värdering och utveckling av mätmetoder för bestämning av metanemissioner från biogasanläggningar (fas 2) 7 feb 2012 31
Handbok metanmätningar Riktad till Mätkonsulter Anläggningar som vill utföra egna mätningar Avsnitt om strategier för läcksökning Beräkningsmallar i Excel Standardiserade metoder SS-EN ISO 25139 och 25140 Rapport SGC 227, publicerad feb 2011 7 feb 2012 32
7 feb 2012 33
Värdering och utveckling av mätmetoder (fas 1) Litteraturstudie: Metoder att bestämma utsläpp från öppna ytor Rapport SGC 238, publ november 2011 7 feb 2012 34
Två angreppssätt Mäta ytemissioner från delar av den totala ytan (g CH 4 /s/m 2 ) Representativa ytor Massemissioner från hela ytan (g CH 4 /s) 7 feb 2012 35
Kammarmätning SLUTEN ÖPPEN Bildkälla: Avfall Sverige U2011:18 7 feb 2012 36
Lindvall huv Bildkälla: The Odour Unit, AUS 7 feb 2012 37
Provtagningshuv Bildkälla: Andersen: Quantification of gaseous emissions from composting of garden waste 7 feb 2012 38
Plymmätning med RPM Bildkälla: Evaluation of Fugitive Emissions Using Ground-Based Optical Remote Sensing Technology. u.o. : US EPA, 2007. 7 feb 2012 39
Plymmätning med DIAL Bildkälla: www.spectrasyne.ltd.uk 7 feb 2012 40
Värdering och utveckling av mätmetoder (fas 2) Bildkälla: Agnes Willén, JTI 7 feb 2012 41
HÅLLBARHETSKRITERIER
Hållbarhetskriterier för biodrivmedel Ny lagstiftning från EU Krav för att erhålla skattefrihet Biogas som används till fordonsdrift omfattas Utsläpp i hela produktionskedjan (LCA) Är bränslet hållbart? Hur mycket bättre än det fossila alternativet? 7 feb 2012 43
Växthusgasminskning Alla anläggningar fr.o.m. april 2013: 35 % Alla anläggningar fr.o.m. januari 2017: 50 % Anläggningar som tas i drift fr.o.m. 2017: 60 % Normalvärde för biogas från organiskt kommunalt avfall : 73 % 1 % förlust i produktion, 1 % förlust i uppgradering Defaultvärden baserade på statistik från frivilligt åtagande 2,5 % förlust i produktion, 2,1 % förlust i uppgradering Växthusgasminskning: 56 % Transporter av substrat och producerad gas, energianvändning 7 feb 2012 44
IED
Industrial Emissions Directive (IED) BILAGA I - Kategorier av verksamhet som avses i artikel 10 5.3 a) Bortskaffande av icke-farligt avfall med en kapacitet som överstiger 50 ton per dygn genom en eller flera av följande verksamheter och med undantag för verksamheter som omfattas av rådets direktiv 91/271/EEG av den21 maj 1991 om rening av avloppsvatten från tätbebyggelse: Biologisk behandling. b) Återvinning, eller en kombination av återvinning och bortskaffande, av icke-farligt avfall med en kapacitet som överstiger 75 ton per dygn genom en eller flera av följande verksamheter, och med undantag för verksamheter som omfattas av direktiv 91/271/EEG: Biologisk behandling. 7 feb 2012 46