| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Optimering af gasindvinding på deponeringsanlæg i Danmark
1 Indledning
1.1 Baggrund
Der er gennem de seneste 20 år etableret 26 deponigasanlæg i Danmark, der alle indvinder gassen og anvender den til energiformål, primært som brændstof i et motor/generatoranlæg, eller som brændsel i
kedelanlæg for opvarmning af f.eks. fjernvarmesystemer.
Driften af anlæggene foretages i nogle tilfælde af personale med en driftsmæssig uddannelse og baggrund, hvor andre anlæg måske drives af personale der har størst erfaring og ekspertise i driften af selve
deponiet, hvorfor der ikke i alle tilfælde er oparbejdet den fornødne viden til at forestå en optimal drift af et deponigasanlæg. Der kan derfor let opstå situationer, hvor anlæggene ikke indvinder så meget gas
som de kunne ved en optimeret drift af disse.
Der har fra 1997 til 2002 eksisteret en ERFA gruppe bestående primært af driftsfolk fra de enkelte anlæg, hvor disse mødtes og udvekslede driftserfaringer et par gange årligt. Desuden indberettede de
månedlige resultater, idet det dog kun var de sidste par år, at alle anlæg var med i indberetningen. For driftspersonalet var det en stor fordel at mødes og udveksle erfaringer, og af stor værdi at kunne følge
med i de månedlige resultater fra andre anlæg, hvorved disse kunne sammenlignes med egne resultater. Det betød generelt en bedre og mere optimal drift af anlæggene.
Ved en gennemgang af de eksisterende deponigasanlæg med henblik på forbedringer eller ændringer der eventuelt kan give en yderligere optimering og øge gasindvindingen, kan dette nedbringe metan
emissionen til atmosfæren og på denne måde bidrage til en yderligere CO2 reduktionen i Danmark.
I forbindelse med en tidligere rapport fra 1998 om potentialet for deponigasanlæg i Danmark [1], er der udført en prioritering af de deponier, der ansås for at have en gasproduktion, der kunne overvejes
indvundet til energiproduktion, eller indvundet af miljømæssige årsager herunder ændringer af drivhuseffekten. Ved en revurdering af disse muligheder såvel som vurdering af eventuelle andre deponier, kan
nye anlæg med gasindvinding ligeledes bidrage til CO2 reduktionen i Danmark.
1.2 Formål
Formålet med nærværende projekt er, at optimere indvinding af deponigas fra eksisterende deponigasanlæg i Danmark samt eventuel at øge antallet af gasanlæg i Danmark. Desuden at få et overblik over,
hvorvidt styringsmekanismer eventuelt skal tages i anvendelse.
1.3 Den danske klimaplan
Den danske regerings klimastrategi kræver 21 % reduktion af drivhusgas-udledningen i forhold til år 1990. Dette betyder en årlig reduktion på 25 mio. tons CO2. Godt halvdelen bliver det pålagt store
selskaber at sørge for, som f.eks. el-selskaberne. Den resterende del skal findes på anden vis. Det meste er kvotebelagt, men nogle udledninger dog ikke, så som udledninger fra fast affald og herunder
deponigas. Dvs. at hvis der kan findes yderligere reduktioner fra f.eks. emission af deponigas, enten ved optimering af eksisterende anlæg eller ved etablering af nye, vil dette kunne medregnes og godskrives
i Danmarks klimaregnskab.
Der er forskellige andre muligheder for opfyldelse af klimastrategien, bl.a. køb af CO2 kvoter i udlandet, og det kan f.eks. også være fra deponigasanlæg. Men for Danmark vil det bl.a. være et spørgsmål
om, hvor vi får mest for de penge, vi under alle omstændigheder skal investere for at reducere drivhuseffekten.
Tabel 1.1 viser de forskellige drivhusgassers bidrag til drivhuseffekten. Tallene må anvendes med et forbehold på grund af en vis usikkerhed omkring størrelserne.
Tabel 1.1: Drivhusgasser.
|
Koncentration i atmosfæren ppm |
Årlig vækst i atmosfæren % |
Levetid i atmosfæren år |
Relativ effekt til CO2 |
Relativt bidrag |
CO2 (Kuldioxid) |
346 |
0,4 |
40,0 |
1 |
50 |
CH4 (Metan) |
1,7 |
1,0 |
10,0 |
21 |
19 |
Som det fremgår af tabel 2.1 bidrager CH4 med en relativ stor andel til drivhuseffekten. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPPC), har i 1992 estimeret en årlig CH4 emission på ca. 360
millioner tons. Ved indvinding og afbrænding eller udnyttelse af deponigas til energiformål opnås en miljømæssig forbedring, eftersom IPPC regner med at 20-70 millioner tons forventes at komme fra
affaldsdeponier.
Ifølge Energistyrelsens rapport fra maj 2001: ”Omkostninger ved CO2-reduktion for udvalgte tiltag” udgør den totale emission i 2002 fra danske deponier 66.000 ton CH4 svarende til 1,32 mio. CO2
ækvivalenter. Da Danmarks totale udledning er 70 mio. tons CO2 udgør deponigas herved 1,88 %.
I forbindelse med emission til atmosfæren vil der normalt finde en oxidation af CH4 sted, når den passerer gennem lossepladsens øverste jordlag. Forskellige undersøgelser tyder på, at der i gennemsnit vil
ske en 10 procents reduktion af CH4 emissionen ved oxidation, men der mangler bedre dokumentation for at verificere, hvor stor en del der rent faktisk bliver oxideret.
1.4 Målgruppe
Målgruppen er ejere af deponeringsanlæg så som kommuner og affaldsselskaber. Desuden de private firmaer der arbejder med etablering og eventuel drift af lossepladsgasanlæg.
1.5 Projektudførelse
Projektet er gennemført i perioden fra september 2004 til januar 2005 ved afholdelse af møde med ERFA gruppen for deponigasanlæg, besøg og gennemgang af 14 eksisterende deponigasanlæg, besøg og
gennemgang af 6 potentielle deponier, forberedelse af webside til registrering af driftsdata fra deponigasanlæg i Danmark samt undersøgelse af muligheder for internationalt samarbejde om registrering af
driftsresultater. Desuden rapportering inklusive beregninger og estimering af mulig fremtidig CO2 reduktion ved indvinding af deponigas fra eksisterende deponier og eventuelle nye anlæg.
1.5.1 ERFA Gruppe for deponigasanlæg
Samtlige deponigasanlæg i Danmark blev kontaktet for at vurdere interessen for deltagelse i et møde i ERFA gruppen igen. Gruppen har ikke haft nogen aktiviteter siden i starten af 2003. Der var stor
interesse for deltagelse, og et møde afholdtes i september 2004.
Gruppen blev på mødet orienteret om nærværende projekt og Miljøstyrelsens interesse i, at der indvindes så meget gas som muligt fra de danske deponier, for at begrænse emission af CH4 til atmosfæren,
med henblik på CO2 reduktion. Desuden blev planerne om en webside til inddatering af driftsdata præsenteret og diskuteret, og der var enighed om fortsættelse af projektet som et afgangsprojekt for
IT-studerende ved Vitus Bering i Horsens. Med hensyn til websiden, blev der også givet tilsagn om inddatering af driftsdata, når siden er klar. På mødet blev der også orienteret om deponigasanlæggenes
driftssituation p.t.
Der blev endvidere givet udtryk for interesse i at fortsætte aktiviteterne i ERFA gruppen, og der blev aftalt et nyt møde i foråret 2005, hvor websiden vil blive præsenteret, og hvor mulighederne for
økonomiske midler til videreførelse af ERFA gruppen og dens aktiviteter vil blive diskuteres.
1.5.2 Anlægsbesøg og undersøgelser
I perioden oktober og november 2004 blev 14 eksisterende deponigasanlæg besøgt med henblik på vurdering af mulighederne for optimering af gasindvinding. Anlæggene blev gennemgået med
driftspersonalet, data for årlig gasindvinding og energiproduktion blev indsamlet, målinger og analyser blev udført og eventuelle forslag til optimering af gasindvinding blev drøftet.
I tabel 1.2 er alle eksisterende deponigasanlæg i Danmark vist med angivelse af aktuel gasindvinding og energianvendelse. Af tabellen fremgår ligeledes, hvilke anlæg der er besøgt i forbindelse med projektet
og hvilke der er kort beskrevet ud fra tidligere informationer, hvorfra estimering af fremtidig CO2 reduktion er foretaget.
Tabel 1.2: Eksisterende besøgte deponigasanlæg i Danmark.
Eksisterende besøgte deponigasanlæg i Danmark |
Anlæg |
Affaldsmængde m. gasindvinding
tons |
Etablering
år |
Gasind- vinding 2004 m³/h |
Energi produktion |
Grindsted |
1.000.000 |
1985 |
103 |
Varme |
Måde, Esbjerg |
1.000.000 |
1987 |
188 |
Kraft/Varme |
Sandholt-Lyndelse, Fåborg |
1.700.000 |
1992 |
223 |
Elektricitet |
Edslev, Århus |
1.400.000 |
1993 |
279 |
Kraft/Varme |
Randers |
1.700.000 |
1994 |
238 |
Kraft/Varme |
Dybdal, Vojens |
350.000 |
1995 |
52 |
Kraft/Varme |
Stige Ø, Odense |
4.000.000 |
1996 |
690 |
Kraft/Varme |
Tandskov, Silkeborg |
995.000 |
1997 |
205 |
Elektricitet |
Vindblæs, Løgstør |
400.000 |
1998 |
36 |
Kraft/Varme |
Kåstrup, Skive |
800.000 |
1998 |
48 |
Kraft/Varme |
Glatved, Grenå |
1.100.000 |
1998 |
187 |
Kraft/Varme |
Sdr. Hostrup, Åbenrå |
700.000 |
2001 |
106 |
Elektricitet |
Novoren, Gislinge |
400.000 |
2001 |
27 |
Elektricitet |
Skodsbøl, Sønderborg |
540.000 |
2002 |
62 |
Elektricitet |
I alt år 2004 |
24.885.000 |
|
2.444 |
|
Efter besøgene er de aktuelle CO2 reduktioner fra de enkelte anlæg beregnet, tillige med en prognose for den fremtidige CO2 reduktion, hvis anlæggene kører videre som nu, og hvis anlæggene får udført
ændringer, der kan øge gasindvindingen. Af tabel 1.3. fremgår de årlige CO2 reduktioner.
Tabel 1.3: Estimeret CO2 reduktion fra eksisterende deponigasanlæg samt ved ændringer der optimerer anlæggene.
Estimeret CO2-reduktion ved eksisterende anlæg og ved ændringer på anlæg |
År |
Estimeret CO2 reduktion fra eksisterende anlæg tons |
Estimeret CO2 reduktion ved ændringer på anlæg tons |
Estimeret CO2 reduktion efter udførelse af ændringer på anlæg tons |
2005 |
101.011 |
44.379 |
145.390 |
2006 |
93.967 |
41.493 |
135.460 |
2007 |
86.943 |
38.513 |
125.456 |
2008 |
79.800 |
35.041 |
114.841 |
2009 |
74.003 |
32.156 |
106.160 |
2010 |
68.165 |
29.540 |
97.705 |
2011 |
62.999 |
26.302 |
89.301 |
2012 |
58.398 |
24.315 |
82.713 |
I alt |
625.286 |
271.740 |
897.026 |
I december 2004 blev 6 eksisterende deponier besøgt med henblik på vurdering af mulighederne for eventuel etablering af et deponigasanlæg. Nogle af disse deponier var med i undersøgelsen i rapporten 1
fra 1998 og en del informationer indsamlet på dette tidspunkt. Andre deponier er udvalgt efter en revurdering af situationen. Informationer om deponiernes størrelse, affaldsmængde og -sammensætning blev
indsamlet og gennemgået med driftspersonalet ved besøgene, og i nogle tilfælde blev der tillige udført målinger og analyser.
En oversigt over de besøgte deponier kan ses i tabel 1.4. I tabellen er anført den deponerede affaldsmængde og deponiets driftsperiode fremgår ligeledes.
Tabel 1.4: Besøgte eksisterende deponier i Danmark
Besøgte eksisternde deponianlæg i Danmark |
Anlæg |
Deponeret affaldsmængde tons |
Driftsperiode for deponi år |
Fakse |
790.000 |
1981 - |
Gerringe, Lolland |
800.000 |
1974 - |
Hasselø Nor, Falster |
725.000 |
1983 - |
Hvalsø |
825.000 |
1972 - 1984 |
Lynge Eskilstrup, Sorø |
700.000 |
1950 - 1993 |
Skibstrup, Helsingør |
1.335.000 |
1966 - 2009 |
I alt år 2004 |
5.175.000 |
|
Efter besøgene er der udført prognoser for en mulig gasindvinding fra de enkelte deponier, samt den energimængde der kan produceres, hvis gassen udnyttes til energiformål. Desuden er den fremtidige CO2
reduktion estimeret, såfremt der etableres et deponigasanlæg.
I beregningerne for både de eksisterende deponigasanlæg og eventuelle nye, er der regnet med, at hele den indvundne gasmængde ellers ville emittere fra deponiet og bidrage til drivhuseffekten. Der er altså
ikke fratrukket den del af metanen der eventuel bliver oxideret i deponiets toplag. Som nævnt tidligere i punkt 1.3 er der undersøgelser der peger på, at der i gennemsnit sandsynligvis oxideres ca. 10 % af
metanen på denne måde, men da dette er usikkert, er det ikke taget med i beregningerne i denne rapport. Til gengæld er den CO2 besparelse, der vil være ved, at deponigassen erstatter fossil brændsel
heller ikke taget til indtægt. Dette udgør normalt også omkring 10 %, hvorfor disse 2 i princippet ophæver hinanden, men er altså ikke indregnet i rapportens beregninger.
1.5.3 Forberedelse af webside for deponigasanlæg i Danmark
Som forberedelse til en webside for deponigasanlæg i Danmark, er der afholdt møder med ERFA gruppen for at definere, hvilke data websiden skal indeholde og dermed også, hvilke driftsdata der skal
inddateres fra de enkelte anlæg.
Dernæst er der afholdt møder mellem ERFA gruppen og studerende ved IT-ingeniør uddannelsen på Vitus Bering i Horsens (tidligere Ingeniørhøjskole i Horsens). De studerende skal udføre en webside for
ERFA gruppen i forbindelse med et afgangsprojekt i foråret 2005.
1.5.4 Internationale samarbejdsmuligheder om informationsudveksling
I projektfasen er det undersøgt, hvorvidt der kunne være mulighed for et internationalt samarbejde, hvis der i andre lande findes databaser med driftsdata for deponigasanlæg. Via mangeårige kontakter til
firmaer, universiteter, myndigheder, m.v., har LFG Consult tidligere undersøgt sådanne muligheder, men for at revurdere situationen har der i forbindelse med andre møder været kontakt til EPA
(Environmental Protection Agency) i USA, der har indsamlet data for deponigasanlæg. Det viser sig dog ikke at være driftsdata som det ønskes i det danske system.
1.5.5 Rapportering
Projektet afsluttes med nærværende rapport, der belyser mulighederne for optimering af gasindvinding fra eksisterende deponigasanlæg såvel som muligheder for eventuel etablering af nye deponigasanlæg. I
forbindelse med disse anlæg er det fremtidige potentiale for CO2 reduktion fra de undersøgte anlæg estimeret, hvilket giver et billede af de muligheder sådanne løsninger kan bidrage med, i forbindelse med
Danmarks opfyldelse af kravene i den danske klimastrategi og Kyoto aftalen.
Fodnoter
[1] Fremme af lossepladsgas-udnyttelse i Danmark (1998 af LFG Consult for Energistyrelsen).
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |
Version 1.0 September 2005, © Miljøstyrelsen.
|