| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Miljøvurdering af konventionel og økologisk avl af grøntsager
Bilag B
B.1 Model for energi-forbrug og produktion til væksthuse baseret på kraftvarme
1.1 Kraftvarmeproduktion
I beregningerne af miljøbelastningen ved væksthusproduktion af tomater og agurker er anvendt et estimeret varme-behov baseret på normtal samt en standardiseret model af varm-forsyning baseret på
interviews med gartnerier, data vedrørende energiafgiftsrefusion samt eksempler på godkendelser af kraftvarmeanlæg med katalysator.
1.1.1 Energibehovet til varme
Energibehovet til opvarmning af væksthusene er beregnet ud fra DEG's egne normtal som angivet i tabel A.1
Tabel B.1. Energibehov til opvarmning af dansk væksthus på 60.000, estimeret ud fra normtal.
Væksthusareal: |
60.000 |
P-værdi |
9,26 |
|
|
|
Måned |
Temp |
Energi MWh |
Jan |
0 |
248 |
Feb |
20 |
7.875 |
Marts |
20 |
7.190 |
April |
20 |
5.358 |
Maj |
20 |
3.884 |
Juni |
20 |
1.719 |
Juli |
20 |
1.488 |
Aug |
20 |
1.364 |
Sep |
20 |
2.519 |
Okt |
20 |
4.463 |
Nov |
20 |
5.998 |
Dec |
1,6 |
0 |
I alt |
|
42.105 |
Varmeproduktionen sker i et moderne naturgas fyret kraftvarmeanlæg tilknyttet væksthusene, således at varme og CO2 kan ledes direkte til væksthusene. Det antages at 85% af varmebehovet dækkes af
kraftvarme, idet der lovgivningsmæssigt ikke er mulighed for at kunne dække 100% af varmebehovet over et år ved kraftvarme. Den resterende varme produceres af et naturgasfyret kedelanlæg. Der er
regnet med samme energianlæg i både konventionel og økologisk produktion, selvom det økologiske væksthus er noget mindre end forudsat i modellen.
Tabel B.2. Varmeproduktion til væksthus fordelt på kraftvarme og kedelanlæg.
Anslået kraftvarme 85% |
35.789 |
MWh |
Anslået gaskedelanlæg 15% |
6.316 |
MWh |
I alt Varmeproduktion |
42.105 |
|
1.1.2 Model af varme produktion integreret med væksthus produktion
Ud fra det beregnede varmebehov er beregnet den nødvendige gasforbrug (6.922.000 m³) ved en virkningsgrad på 86% under hensyntagen til ønsket om maksimal mulig el-produktion i anlægget (antaget
39% el-virkningsgrad, tabel A.3).
Tabel B.3. Beregnet gasforbrug i varmeproduktion til væksthus.
Kraftvarmeanlæg |
|
|
Indfyret effekt |
12.000 |
kW |
Totalvirkninggrad |
86 |
% |
Elvirkningsgrad |
39 |
% |
Produktion af el |
29.697 |
MWh |
Brug af naturgas |
6.922.000 |
m³ gas |
Naturgas omregnet til kg |
5.884 |
Ton |
Energiindhold i naturgas |
11 |
kwh/m³ |
Smøreolie |
6.922 |
L |
|
|
|
Gaskedelanlæg |
|
|
Virkningsgrad |
92 |
% |
Brug af naturgas |
624.000 |
m³ gas |
På baggrund af dette naturgasforbrug er beregnet emissioner af CO2 og andre gasser før og efter rensning via katalysator med brug af urea. Tabel A.4 viser antagelser om produktion af NOx, UHC, CO,
CO2 og formaldehyd ved afbrænding af gassen samt hvilke andele af disse emittender, som antages opfanget af katalysatoren. Dette sker med henblik på at kunne bruge CO2 i røggassen til CO2gødskning i
væksthusene. Den resulterende nettoudledning af forskellige gasser er vist nederst i tabellen og overføres til den generelle proces til brug i LCA-redskabet som vist i tabel A.5.
Proceduren følger principper anvendt af DEG's konsulenter ved ansøgninger om etablering af kraftvarmeanlæg samt refusion af energiafgifter. Det er antaget at emissionerne ligger på niveau med de
maksimalt tilladte koncentrationer i røggassen, jf. grænseværdier anført i tabel A.4.
Tabel B.4. Beregnede emissioner fra kraftvarmeanlæg med og uden katalysator.
Udledninger fra kraftvarmeanlæg uden katalysator |
Indfyret effekt, kW |
1.200 |
Røggasmængde i forhold til indfyret effekt, (Nm³/h)/kw |
2,2 |
Produceret røggas |
Nm³/h |
26.010 |
|
|
Grænsev., mg pr. m³ røggas |
Kg/år |
NOx |
550 |
90.776 |
UHC |
1.500 |
247.572 |
CO |
500 |
82.524 |
Fomaldehyd |
25 |
4.126 |
CO2 |
|
17.133.072 |
|
Rensede udledninger ved hjælp af katalysator |
|
Renset |
Kg/år |
NOx |
95% |
43.119 |
UHC |
50% |
61.893 |
CO2 |
99% |
40.849 |
Formaldehyd |
0% |
0 |
CO2 |
0% |
|
Tilsat urea |
|
29.250 |
metan |
|
0 |
|
Beregnede udledninger fra kraftvarmeanlæg incl. katalysator |
|
|
Kg/år |
NOx |
|
47.658 |
UHC |
|
185.679 |
CO |
|
41.675 |
Formaldehyd |
|
4.126 |
CO2 |
|
17.133.072 |
1.1.3 Definition af proces for varmeproduktion til LCA-redskabet
Den ovenfor beskrevne kombination af kraftvarmeanlæg og kedelanlæg i forbindelse med væksthusproduktion er sammenstillet i en proces til brug i LCA-redskabet SIMAPRO, som vist i tabel A.5.
Processen trækker på bl.a. naturgas i LCA-databasen og der er foretaget en allokering af mængden af input forbrugt og emissionerne mellem el og varme, som to sideordnede produkter. Det er antaget at
der ikke produceres mere kraftvarme end at al varme kan nyttiggøres i væksthuset i forhold til det beregnede varmebehov. Derfor er gasforbruget og miljøbelastningen allokeret mellem varme og el i samme
forhold som de producerede MWh. Dette ræsonnement ville formentlig ikke gælde for el-produktion generelt, hvor miljøomkostningen til el ville være relativt højere. Omvendt er det en relativt favorabel
antagelse at 85% af varmen produceres i form af kraftvarmeanlæg set i forhold til den aktuelle gennemsnitlige varmeproduktion i væksthuse, hvor man ikke alle steder har kraftvarmeanlæg. Ideelt set skulle
beregningen af miljøomkostningen ved varmeforbrug fra kraftvarmeanlæg være beregnet ved systemudvidelse og fortrængning, såkaldt konsekvens-LCA. I så fald ville man indregne al emissionen fra
varmeproduktionen i tomaternes miljøregnskab og til gengæld godskrive den sparede miljøbelastning der kommer af at den producerede el sparer anden el-produktion. Dvs. man ville lade den producerede
el ”fortrænge” anden el produceret til det danske el-net. Denne metode er fulgt generelt i LCAfood-databasen, men en test viste, at resultatet for netop væksthusgrøntsager er meget følsomt for hvilken
el-produktion som vælges til fortrængning. På grund af manglende data for hvilken type el-produktion, som reelt ville blive fortrængt er denne metode derfor ikke fulgt her.
Tabel B.5. Proces for varme produktion i LCA-redskabet SIMAPRO.
TIL simapro |
|
|
|
|
tomaterstd |
|
Allokering simapro |
Output |
fra konv |
STD |
% |
Varme, MWh |
42.105 |
1.000 |
59 |
El, naturgas, MWh |
29.697 |
705 |
41 |
|
|
|
|
Input |
|
|
|
Naturgas, m³ |
7.546.578 |
179.232 |
|
Urea, kg |
29.250 |
695 |
|
Lubricant oil, liter |
6.922 |
164 |
|
Emissioner |
|
|
|
Nox, kg |
47.658 |
1.132 |
|
UHC, kg |
185.679 |
4.410 |
|
CO, kg |
41.675 |
990 |
|
Fomaldehyd, kg |
4.126 |
98 |
|
CO2, kg |
17.133.072 |
406.913 |
|
|
|
|
|
brændværdi, MJ/m³ gas: |
|
41,5 |
|
MJ i forbrugt gas |
|
7.438.136 |
|
MJ energi per kWh el_ |
|
11 |
|
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |
Version 1.0 Februar 2006, © Miljøstyrelsen.
|