Vurdering af affaldsbehandlingen ved beregning af livscyklusbaserede indikatorer bygger
på det tidligere gennemførte metodeprojekt "Affaldsindikatorer"
(Miljøstyrelsen, 2002). I projektet blev der foreslået 2 lidt forskellige metoder til at
beregne indikatorværdier for affaldsbehandlingen.
Resultaterne blev præsenteret dels som en absolut værdi (model A) for hele
affaldsmængden, der tog udgangspunkt i at alt affald blev deponeret, og dels som en
relativ værdi (model B) for den del af affaldet der rent faktisk er genanvendt, genbrugt
eller forbrændt. Efterfølgende er model B valgt som grundlag for nærværende projekt. I
det følgende opsummeres den anvendte metode, og de videreudviklinger der er sket i
forhold til metodeprojektet.
Den grundliggende tanke for den anvendte metode er konsekvent at tage udgangspunkt i hvad
der er sparet ved en behandlingsform i forhold til deponi. Hvis eksempelvis stål
genanvendes i stedet for at blive deponeret, spares der fremstilling af nyt stål, og der
spares plads til deponering. Besparelserne beregnes for materialer i form af
halvfabrikata, som f.eks. pladestål.
Ved beregning af de livscyklusbaserede indikatorer for affaldshåndteringen er der
principielt taget udgangspunkt i at samfundets materialeforbrug er konstant eller stigende
inden for det tidsrum beregningen skal anvendes. Det betyder at hvis noget materiale tages
ud af cirkulation, enten ved deponi eller forbrænding, skal der nye råvarer ind i
systemet til erstatning for de mistede. I afsnit 5.3 diskuteres betydning af materialernes
lødighedstab ved genanvendelse (f.eks. tab af styrke).
Der er med andre ord regnet på dele af livscyklussen for produkter - nemlig de dele
der vedrører materialefremstilling og affaldsbehandlingen. Fremstillingen af produkter
indregnes kun, hvis produkterne genbruges, mens brugen af produkterne ikke er relevant at
indregne.
I det omfang at materialerne forbrændes med energiudnyttelse eller erstatter andre
materialer, inden de går til grunde ved forbrænding eller deponi, indgår en reduktion
af andre materialeforbrug. F.eks. vil forbrænding af papir skulle indregnes som
erstatning for anden energi.
Se her!
Figur 5.1:
Viser det afgrænsede system der indgår i beregningerne.
Der regnes altså kun på den del der er med fuldt optrukne streger.
Denne model kan selvfølgelig diskuteres. Men rimeligheden af at anvende den afhænger
især af hvad beregningsresultatet skal bruges til. I dette projekt er formålet at
opgøre hvad man har opnået med affaldsbehandlingen, samt hvad man ville kunne opnå ved
en optimering. Dermed er det tilstrækkeligt at regne på hvilke besparelser der opnås i
forhold til deponering. Man kan også sige, at den valgte model kun tilskriver affaldet
værdi, hvis det bliver genanvendt eller forbrændt i praksis.
Hvis formålet havde været at vurdere hvilken "værdi" alt affaldet
repræsenterer ("model A" i metodeprojektet), bør modellen udvides til at
omfatte nogle mere detaljerede betragtninger over de kasserede produkters brugsværdi og
holdbarhed. Hvilke brugsegenskaber er det vi kasserer, og hvad har det kostet at
fremstille disse produkter? Sådanne betragtninger fører let til omfattende og vanskelige
overvejelser om hvordan ansvaret for produktets materiale- og brugsmæssige egenskaber
skal fordeles mellem dem der designer, dem der anvender produktet, og dem der har ansvaret
for håndtering af produktet ved bortskaffelsen – hvilket er et spørgsmål om
lødighed i LCA-studier.
Ved beregningen af den energi- og ressourcemæssige værdi af de sparede materialer
skal det vurderes om der er et lødighedstab ved genanvendelsen af materialet, da man
ellers ville tilskrive hele materialemængden i affaldet samme værdi som primært
materiale. Ved genanvendelse af nogle materialer kan der f.eks. ske et tab af styrke, hvor
der skal kompenseres med øget materialeforbrug.
I et screeningsprojekt som omfatter hele samfundets affaldshåndtering, skal
materialeudnyttelsen vurderes i et system der omfatter de relevante grænser for
omsætning af energi- og materialer. Forbrænding af materialer med energiudnyttelse
påvirker eksempelvis samfundets øvrige behov for energiproduktion. Spørgsmålet er
typisk hvilke energiformer der spares ved forbrændingen. Problemstillingen kompliceres af
at man ved vurdering af fremtidige ændringer nødvendigvis må inddrage en vurdering af
hvilke fremtidige energiforsyningsformer der påvirkes.
Ved at anlægge en udvidet systembetragtning, som omfatter hele den danske
produktions- og forbrugssfære, skal man for hvert enkelt materiale vurdere om
genanvendelse, genbrug eller forbrænding rent faktisk betyder forbrug af mindre primært
materiale, og hvilke der rent faktisk spares.
For de materialer hvor efterspørgslen af genanvendt materiale er højere end den
mængde systemet kan levere til genanvendelse (hvilket er tilfældet for de fleste af de
materialer der indgår i projektet), kan man antage at genanvendelsen betyder en
besparelse af primært, dvs. nyt materiale. Man skal da vurdere om det genanvendte
materiale faktisk erstatter nyt materiale af samme slags eller helt andre primære
materialer. Hvis genanvendelses-materiale bliver anvendt som erstatning for andre
materialer, så godskrives det der erstattes. F.eks. vil genanvendelse af beton ved
nedknusning erstatte sand og grus – ikke beton.
For materialer som papir og plast der ved genanvendelse erstatter en mængde nyt papir
og plast, kan det være vanskeligt at skelne mellem forskellige materiale-kvaliteter.
Generelt må det antages at der anvendes de billigste tilgængelige materialer til et
givent formål. Det betyder at hvis der er et lødighedstab ved f.eks. genbrug af papir,
kan det genanvendte papir indgå i andre produkter end det primære papir. Der findes
imidlertid ikke detaljerede undersøgelser over sådanne nedklassificeringer af
forskellige materialer. Det kan derfor være umuligt at foretage en direkte måling af det
reelle lødighedstab.
Lødighedstabet vurderes derfor skønsmæssigt for de materialer der ved genanvendelse
erstatter primære materialer. For papir og plastmaterialer skønnes det at være 10 %, og
for metaller 0 % på bekostning af et materialetab på ca. 5 % ved raffinering. Det samme
er tilfældet for glas, mens beton, tegl og andre mineralske materialer erstatter f.eks.
lavt forarbejdede materialer som grus og sten og altså ikke ny beton eller tegl. Dette er
udtryk for et betragteligt lødighedstab, men kan beskrives direkte i en systemmodel uden
at lødighedstabet skal specificeres. Usikkerhederne ved de anvendte LCA- data taget i
betragtning har dog betydet at det ikke er fundet relevant at indregne lødighedstab. Ved
vurdering af resultaterne for papir og plast diskuteres betydningen heraf. Derimod er
procestab ved genanvendelses-processerne generelt indregnet, hvis de er relevante, hvilket
afspejles i at de anvendte LCA-data konverteres fra at være outputorienterede til at
være inputorienterede (se afsnit 7.1.5).
På tilsvarende vis kan værdien af affaldsforbrænding findes ved at udvide
systembetragtningen til at omfatte hele energiforsyningssystemet for el og fjernvarme. Man
må med andre ord vurdere hvilke systemmæssige besparelser de leverede MJ energi giver
anledning til, hvilket gøres ved en konkret vurdering af hvilke energiressourcer der vil
blive reduceret brug af som følge af affaldsforbrændingen. Det er imidlertid ikke helt
så enkelt at afgøre i praksis.
Først må det vurderes hvad der rent faktisk kommer ud af at brænde affald af.
UMIP-databasen regner med ca 75% forbrændingseffektivtet for
affaldsforbrændingsanlægget isoleret set - dvs. at hvis man forbrænder papir med en
brændværdi på 15 MJ, vil der komme ca 11.25 MJ energi ud til levering fra
affaldsforbrændingsværket. I afsnit 7.1.2. vises hvordan brændværdier og nettoenergien
er lagt ind i beregningen for hvert materiale.
Igennem de sidste 10 år er der sket den væsentlige ændring på
affaldsforbrændingsanlæggene, at hvor varmen før gik 100 % til varmeproduktion, leveres
der nu ca. 23 % som el på nettet og 77 % som fjernvarme. Det er altså % - fordelingen
for leveret energi. Dvs. at tabet ved forbrænding af affaldet, som kan være betydeligt,
ikke medregnes. I afsnit 5.4.2 begrundes dette valg, og det vurderes hvorvidt det er
aktuelt at anvende i den kommende affaldsplansperiode.
Det er imidlertid et centralt spørgsmål hvad der rent faktisk spares, da beregningen
af besparelsen har afgørende indflydelse på det samlede resultat af kortlægningen. Som
det blev vist i metodeprojektet (Miljøstyrelsen, 2002), så kan det diskuteres om den
leverede varme overhovedet sparer noget. I hvert fald kan der i mange tilfælde være tale
om at varme fra affaldsforbrænding indgår i fjernvarmenettet, hvortil der også er
koblet store kulfyrede kraftvarmeværker. I den situation kan varmen fra
affaldsforbrændingen resultere i et større køletab fra forsyningssystemets øvrige
kraftvarmeværker, der for at producere den nødvendige el må øge udledningen af varme
til havet.
I det gennemførte review af projektet (bilag 3) er det desuden vurderet at den reelle
(langtids-)marginal for elproduktion inden for de næste ca. 10 år er el produceret på
naturgas. Det begrundes i at overholdelse af Kyotoprotokollens begrænsning af CO2-
udslip vil kræve en yderligere udbygning af elforsyningen med vindkraft og kraftvarme.
Herved vil der samtidigt være et behov for en øget udbygning med spidslastværker (til
brug i vindstille perioder), som billigst kan etableres på basis af naturgas, da kul ikke
indgår i produktionen af såkaldt prioriteret produktion (Elsam/Elkraft, 2000). Biomasse
regnes ikke som marginal, da den kan forventes at blive en begrænset ressource.
I hovedscenariet regnes der derfor med at der fortrænges naturgasproduceret el og
varme, jf. de data som stammer fra elværkerne (E2, 2000) for naturgasfyrede anlæg.
Den marginale godskrivning af el- og varmeproduktion er sandsynligvis rigtig for de
kommende tiår, men ikke nødvendigvis rigtig på endnu længere sigt. Bl.a. kan man
forestille sig en kraftig udbygning med bæredygtig vedvarende energi, samt betydelige
effektiviseringer i el-systemet, bl.a. ved udnyttelse af brændselsceller og varmepumper.
Det betyder at man vil spare mindre brændsel ved forbrænding af affald. Derfor (og
sammen med begrundelserne i afsnit 5.4.2) er der lavet en følsomhedsberegning med et
halveret energiudbytte i forhold til grundscenarier med naturgas.
De anvendte data for naturgasproduceret el og varme er fra elværkernes LCA-studie for
elproduktion i 1997, opgjort ud fra "energikvalitetsmetoden" (E2, 2000).
Følsomhedsscenarier viser blot hvad der sker, hvis energien fra affaldsforbrændingen kun
erstatter halvt så meget som antaget i grundscenariet.
I det følgende redegøres for procentfordelingen af el og varme der i dag leveres
fra danske affaldsforbrændingsanlæg og som anvendes ved vurdering af
affaldsforbrændingen inden for næste affaldsplanlægningsperiode.
For 2001 tallene (Energistyrelsen, 2002) er der en del naturgas, som giver en øget
samlet elproduktion fra værkerne. Noget af naturgassen anvendes til at hæve temperaturen
på dampen, inden der laves el i turbiner (combined cycle) men den største del bruges til
drift af selvstændige naturgasturbiner. I statistikken er det umiddelbart kun muligt at
udskille gasforbruget i selvstændige turbiner på Odense Kraftværk. Til beregningen af
el-andelen ved affaldsforbrænding er ovennævnte statistik suppleret med Grønt regnskab
for Odense Kraftvarmeværk for 2001 (Elsam, 2001), hvorved de neden for beregnede
procenter kun indeholder naturgas anvendt i anlæg med combined cycle turbiner.
Ser man på det samme tal for elproduktionen i 2001 som 1999 (el-produktion divideret
med el-produktion + varmeleverance), som i 1999 var 19,8 %, er dette tal i 2001 steget til
21,2%. Fratrækkes egenforbruget på de elproducerende anlæg er el-andelen i 2001 19,4%.
Denne el produceres i 2001 på affaldsforbrændingsanlæg, som behandler 74 % af
affaldet. Selvom andelen af affald der forbrændes med eludnyttelse er steget fra 67 til
74 % på de 2 år, er potentialet stadig ikke udnyttet - der er stadig 26 % affald der
forbrændes uden samtidig produktion af el. Miljøstyrelsen vurderede i 2001 (Orientering
11, 2001) at det vil være muligt i 2008 at nå op på at 95% af affalds-forbrændingen
vil ske ved samtidig udnyttelse af el og varme. Dvs. at det stadig er muligt at producere
25-30 % mere el fra affaldsforbrænding i forhold til situationen i 2001. Den opnåede
andel af el-energi leveret fra affaldskraftvarmeanlæg vil således kunne nå op på ca.
25 %.
I projektet er der i hovedscenariet forudsat en el-udnyttelse på 23 %, da den
forventes realiseret inden for den periode hvor den nye affaldshandlingsplan er i kraft
(fra 2005 og en årrække frem). I projektet er der foretaget en følsomhedsanalyse, hvor
energiudnyttelsen til både el og varme er halveret i forhold til hovedscenariet.
Begrundelsen for halveringen bunder, ud over fremtidsscenariet beskrevet i afsnit 5.4.1,
også i allerede gældende systemovervejelse omkring hvilke typer energikilder der rent
faktisk spares (korttidsmarginaler) ved øget udbygning med affaldsforbrænding. Bl.a. vil
der hyppigere opstå konflikter med vindkraftproduktion (hvor andelen også øges),
hvorved gevinsten ved elproduktion fra affaldskraftvarme reduceres. På tilsvarende vis
vil øget udbygning med kraftvarmeanlæg give stigende problemer med varmeudnyttelsen fra
affaldsforbrændingen. Da varmen fra affaldsforbrændingen er prioriteret kan det medføre
en bortkøling af varme fra kraftvarmeanlæg baseret op kul i perioder med
overskudproduktion af varme. En afklaring af disse forhold kræver dog en nærmere analyse
af el- og varmeforsyningen i de kommende år.
I metodeprojektet (Miljøstyrelsen, 2002) blev det undersøgt hvilke miljømæssige
parametre det er relevant at inddrage ved vurdering af affaldsbehandlingen. Samtidig blev
det undersøgt hvilke parametre det er muligt at skaffe data for. Der blev peget på 3
indikatorer som er mulige, nemlig "ressourcer" (opgjort i PR - se nedenfor),
"bruttoenergi" (opgjort i PE) samt "deponibehov" (opgjort i PE). De
tre indikatorer skal ses som supplement til de nuværende opgørelser i mængder og
behandlingsformer.
I metodeprojektet blev der samtidig peget på at det er relevant at vurdere
miljøbelastning med miljøfarlige stoffer. Både direkte påvirkning af mennesker og
virkninger på det omgivende miljø er relevant at inddrage. Men på grund af datamangel
indgår disse parametre ikke i indikatorværdierne. De beregnede indikatorværdier for
affaldshåndteringen skal derfor suppleres med vurdering af indholdet af miljøfarlige
stoffer - hvilket selvfølgelig især gælder for farligt affald.
Ressourceforbrug (i PR - personreserver)
Ressourceforbruget opgøres ved at omregne vægten af hvert enkelt materiale til en
andel af den eksisterende ressourcebasis. Altså hvor meget udgør en vægtenhed af
materialer af den eksisterende mængde materiale pr. person. For de ikke fornyelige
ressourcer beregnes den eksisterende mængde pr. verdensborger og for fornyelige
ressourcer i forhold til den tilgængelige mængde pr. person i regionen. Principperne
følger UMIP-projektets opgørelsesmetoder (UMIP, 1996).
Energiforbrug (i PE - personækvivalenter, 1 PE=160GJ)
Enheden for energiforbruget er brændværdien af en danskers årlige energiforbrug, som
sættes lig med en personækvivalent. Denne indgår ikke i UMIP-projektet, men anvendes
her som et samlet mål for miljøbelastning ved energiomsætning.
Deponeringsbehov (i PE - personækvivalenter, 1 PE= 403 kg)
Enheden for deponeringsbehov er det aktuelle deponeringsbehov for affald i Danmark pr.
person. Denne parameter anvendes i mangel af mere specifikke parametre for affaldsdeponi,
som i forbindelse med LCA-metoden er under udvikling.
I forbindelse med projektet er det diskuteret hvad der indgår i beregningerne. Især
har det været diskuteret om det som ved udenlandske beregningsmetoder kaldes
"skjulte strømme" indgår. Emnet behandles i kapitel 6. Principielt indregner
LCA-metoder alt der direkte kan knyttes til de enkelte produkters livsforløb - men
datamangel sætter ofte grænser for hvad der medtages.
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |