Indsamling og genanvendelse af SF6 fra elsektoren

5. Kortlægning af SF6 forbruget

5.1 SF6 anlæg installeret i den danske elsektor
5.2 Forbrug og bortskaffelse af SF6
5.3 Kortlægningens resultater
5.3.1 Elsektorens interesse for en indsamlingsordning


COWI har gennemført en undersøgelse af den installerede mængde af SF6 i forskellige typer af mellemspændingsanlæg (10-60 kV) og højspændingsanlæg (132-400 kV) i elsektoren. Undersøgelsen er gennemført for at tilvejebringe så detaljeret et billede af elsektorens forbrug og emissionerne af SF6, som muligt. Der er ikke tidligere gennemført en sådan kortlægning.

Undersøgelsen er baseret på en spørgeskemaundersøgelse som er gennemført i foråret 2000 og omfattede medlemmerne af Danske Energiselskabers Forening (DEF), jf. bilag 1. Spørgeskemaet og respondenterne i undersøgelsen er udarbejdet i samarbejde med DEF.

Formålet med undersøgelsen var at afdække følgende:
de installerede SF6 mængder i elsektoren samt fordelingen efter anlægstype og størrelse (der henvises til afsnit 6.1)
elsektorens nuværende håndtering af SF6 (der henvises til afsnit 6.2)
elsektorens interesse for en fremtidig indsamlings- og genanvendelsesordning (der henvises til afsnit 6.3)

Spørgeskemaundersøgelsen vurderes at dække alle virksomheder i elsektoren, som har SF6 anlæg. SF6-distributionsanlæg (mellemspændingsanlæg) i visse industrivirksomheder er ikke medtaget i undersøgelsen. Vindmøllelaug og/eller lignende producenter af el er heller ikke medtaget, da disse ikke vil være omfattet af indsamlingsordningen.

Afgrænsningen fra elforbrugende industrivirksomheder vurderes at have en marginal betydning for den gennemførte kortlægning. Det er konsekvent, at de højere spændingsområder hører under eldistributører og transmittørernes regi. Derfor er industrivirksomheder og lignende med SF6 anlæg, f.eks. lufthavne, energikrævende fremstillingsvirksomheder eller infrastrukturanlæg, forsynet og serviceret af det lokale distributions/transmissionsselskab, og eventuelle SF6- anlæg er på den måde omfattet kortlægningen, da disse anlæg vil være registreret i det enkelte elselskab.

5.1 SF6 anlæg installeret i den danske elsektor

Alle 97 medlemmer som undersøgelsen har omfattet har svaret. Blandt dem har 14 medlemmer ikke nogen SF6-anlæg.

I tabel 5.1 er vist en oversigt over de anlægstyper og spændingskategorier, der er anvendt i spørgeskemaundersøgelsen. Derudover er de generelle overordnede krav til vedligeholdelse og emissionsfaktorer angivet samt det gennemsnitlige indhold af SF6.

Tabel 5.1
Specifikationer for SF6 -afbrydere og GIS-anlæg.

Anlægs-
størrelse

Type

Gennemsnits-
mængde

Vedligehold

Emission

10-20/0,4 – 0,69 kV Transformer-
kiosker

Afbryder, hvor gassen er påfyldt ved fremstilling

1,75 kg

Vedlige-
holdelsesfri

Begrænset tab i drifttid. Tab ved haveri, hvor svejset kammer brydes.

10-32 kV

Koblings-
anlæg i transformer-
stationer

Afbryder, hvor gassen påfyldes efter montering

2 kg

Eftersyn efter 10 års drift

Ca. 5 % i forbindelse med aftapning og genopfyldning ved lækage samt tab fra selve lækagen i enhed

50-60 kV

Linie- og transformer-
felter

Afbryder, hvor gassen påfyldes efter montering

4 kg

Eftersyn efter 10 års drift

Ca. 5 % i forbindelse med aftapning og genopfyldning ved lækage samt tab fra selve lækagen i enhed

132-400 kV

Linie- og transformer-
felter

Afbryder, hvor gassen påfyldes efter montering

24 kg

Eftersyn efter 10 års drift

Ca. 5 % i forbindelse med aftapning og genopfyldning ved lækage samt tab fra selve lækagen i enhed

GIS anlæg

Gasisoleret koblingsanlæg, hvor gassen er i opdelte kamre. Gas påfyldes af leverandør.

1.500 kg

Der udføres regelmæssig kontrol og hovedeftersyn efter ca. 15 års drift.

Emission i forbindelse med aftapning og genopfyldning ved lækage samt tab fra selve lækagen i celler

Kilde: Spørgeskemaundersøgelse i el sektoren blandt DEF´s medlemmer, ultimo 2000.

I Tabel 5.1 fremgår at den installerede mængde af SF6 i SF6-afbrydere og GIS- anlæg tilsammen udgør ca. 55,6 tons. Dette er lidt højere end et estimat fra 1998 , der har opgjort den installerede mængde i højspændingsanlæg til ca. 50 tons /1/

Tabel 5.2
Installeret SF6 fordelt på kategori og anlægstype m.m.

Anlægstype

Installeret SF6 i afbrydere og GIS anlæg, tons.

Antal SF6 afbrydere og GIS-anlæg, stk.

10-20/0,4 – 0,69 kV Transformerkiosker

12,9

7.404

10-32 kV

Koblingsanlæg i transformerstationer

3,5

1.714

50-60 kV

Linie- og transformerfelter

2,5

580

132-400 kV

Linie- og transformerfelter

9,3

389

GIS anlæg

27,1

18

Lager

0,3

-

I alt

55,6

10.105


Den første 2 kategorier: lastadskillere i transformerkioskerne- og stationer - er, som tidligere beskrevet, ikke relevante i en evt. indsamlingsordning på grund af den eksisterende service-rutine ved driftsforstyrrelser. Miljømæssigt har de dog stadig relevans p.g.a. en potential lækage og man kan på den baggrund overveje om der er behov for retningslinier for udskiftning af koblingsudstyr, der ikke opfylder gældende krav til tæthed og udledning.

De resterende kategorier, som omfatter afbrydere fra 50-400 kV har tilsammen knap 39 tons SF6. 11,8 tons er installeret i afbrydere i friluftsstationer fordelt på 969 anlæg (3 faser) Det giver et gennemsnitsindhold på 12,2 kg. 27,1 tons er installeret i 18 GIS-anlæg. Det giver et gennemsnitsindhold på 1.505 kg. pr anlæg. I bilag 10.1 er det udsendte spørgeskema vedlagt.

Lager består af både brugt gas - ca. 200 kg - og ny gas.

5.2 Forbrug og bortskaffelse af SF6

I den gennemførte spørgeskemaundersøgelse er virksomhederne blevet bedt om at oplyse antal SF6 enheder, det årlige forbrug af SF6 samt den installerede mængde. Endvidere har virksomhederne besvaret spørgsmål vedrørende deres håndtering af SF6, herunder hvordan gassen aftappes og opbevares.

I tabel 5.3 er forbrug samt den aftappede mængde vist i forhold til regioner. Den angivne mængde er ny gas.

Tabel 5.3
Aftapning og påfyldning af SF6

Region

Påfyldte mængder af ny SF6 i 1999, kg.

Aftappet mængder i 1999, kg (som ikke genanvendes).

Skønnede gennemsnitlig årlig aftappet mængde SF6, kg

002-003

81,1

77,0

50,0

Nordjylland

106,0

0,0

0,0

Midtjylland

92,2

10,0

10,0

Sydøstjylland

35,0

18,0

25,0

Vestjylland

100,0

100,0

20,0

Sønderjylland og Ærø

6,5

4,9

0,0

Fyn

50,1

0,0

0,0

006-007

0,0

0,0

0,0

København

240,0

0,0

0,0

Nordsjælland

4.041,0

0,0

0,0

Sydsjælland og lolland

40,0

10,0

0,0

Bornholm

0,0

0,0

0,0

I alt

4.791,9

219,9

105,0

Kilde: Spørgeskemaundersøgelse i elsektoren blandt DEF´s medlemmer, ultimo 2000. 002-003 og 006-007 er koder for virksomheder i henholdsvis Jylland og Sjælland.

I tilknytning til tabel 5.3 kan det tilføjes, at påfyldning er sket hos 18 ud af de 97 medlemmer af DEF. Heraf kan ca. 3.000 kg tilskrives etablering af nyt 400 kV GIS-anlæg hos en af respondenterne. Resten kan både dække over påfyldning af nye anlæg og efterfyldning af eksisterende anlæg. Det er ikke muligt ud fra undersøgelsen, at vurdere, hvor stor en andel af SF6-forbruget, der er anvendt til påfyldning af nye anlæg.

Jf. tabel 5.3 har respondenterne oplyst, at den samlede aftappede mængde i 1999 var ca. 220 kg, og den gennemsnitlige årlige aftappede mængde er skønnet til at være ca. 100 kg. Aftappet mængde er i dette sammenhæng gas der aftappes til trykflasker/beholder med henblik på bortskaffelse.

I en enkelt region; Vestjylland, har der været en markant forskel mellem den aktuelle aftappede mængde SF6 i 1999 og den forventede årlige mængde SF6 . Den aktuelle mængde er betydeligt større.

Ud fra spørgeskemaundersøgelsen fremgår det, at hoveparten aftapper gassen til trykflasker. 2 virksomheder har angivet, at de aftapper til tank – sandsynligvis i forbindelse med aftapning til DILO-anlæg med henblik på rensning. Begge virksomheder er lokaliseret på Sjælland og er blandt de største forbrugere af SF6.

Aftapning af SF6 gas i 1999 er kun sket hos under 20 af de 97 medlemmer hos DEF. Ca. 70 har direkte svaret nej, til at der sker aftapning af SF6 på virksomheden. De samlede installerede SF6 mængder ligger på mellem 0,2 og 8 tons, hos de respondenter, hvor der sker en aftapning, ligesom aftapningen kun omfatter SF6 -afbrydere fra 50 - 400 kV samt GIS-anlæg. Aftapningen udføres oftest af virksomheden selv og i mindre udstrækning af eksterne i form af leverandører/servicefolk.

Hos de respondenter der kun har SF6 i vedligeholdelsesfrie SF6 - lastadskillere I netstationer angives at udstyret primært leveres tilbage til leverandøren som sørger for behørig bortskaffelse. Leverandøren udfører alle reparationer på 10 kV netstationer ved at afmontere hele enheden, hvorefter den transporteres til leverandørens produktionsenheder i udlandet, bl.a. Tyskland. Enheden kontrolleres og afhængig af skadens omfang repareres enheden på fabrikken eller destrueres. SF6-gassen aftappes på fabrikken og genanvendes i det omfang det er muligt.

Det fremgår af tabellen at der er stor forskel på det samlede forbrug og aftappede mængder af SF6 mellem Nordsjælland og de øvrige landsdele. Det samlede forbrug omfatter dels SF6 til nyanlæg, dels vedligeholdelses SF6 til efterfyldning.

Forbruget på hele Sjælland er 10 gange større end i Jylland og forbruget i Nordsjælland udgør 83% af det totale forbrug.Fratrækkes den meget betydelige mængde der er anvendt til påfyldning af et GIS-anlæg på Sjælland, er forbruget ca. 900 kg større end i Jylland. Det fremgår ikke af undersøgelsen i hvilket omfang forbruget er anvendt til genfyldning eller påfyldning på nye anlæg men at dømme fra de aftappede mængder SF6, forventes hovedparten af forbruget at være anvendt til nyanlæg. Det større forbrug på Sjælland og især i Nordsjællandsregionen hænger generelt sammen med krav om pladsbesparelser.

Sammenlignes dette forbrug med et beregnet forbrug for 1998 på 1,2 tons, er der sket en betydelig stigning fra 1998 til 1999 /1/. Der er dog ikke taget højde for lagerforskydninger og det skal bemærkes, at det beregnede forbrug for 1998 kun omfatter importerede mængde via gasleverandører. De 3.000 kg, som er blevet påfyldt et GIS-anlæg er gas, der er importeret via udstyrsleverandør og indgår ikke i beregningen. Fratrækkes denne mængde vil der fortsat være en stigning, om end mere modificeret idet stigningen i forbruget er fra 1,2 tons i 1998 til 1,8 tons i 1999.

Den aftappede mængde er i modsætning til forbruget ca. faktor 20 mindre på Sjælland end Jylland. Det skyldes sandsynligvis, at respondenterne ikke har angivet det mængde de har aftappet og genanvendt internt. Flere store sjællandske virksomheder anvender interne renseanlæg.

5.3 Kortlægningens resultater

Det kan konkluderes ud fra spørgeskemaundersøgelsen, at der potentielt udføres påfyldning og aftapning af SF6 hos 42 virksomheder. Det vil sige, at det maximalt vil være disse 42 virksomheder, der bør være omfattet at en frivillig indsamlingsordning. De 42 virksomheder er alle transmissionsselskaber (50 - 400 kV).

I følge spørgeskemaundersøgelsen blandt DEF´s medlemmer er emissionen mindre end 0,5 %, når man forholder oplysningerne om den aftappede mængde med oplysninger om den installerede mængde. I denne vurdering skal der dog tages højde for, at løbende tab ikke registres umiddelbart, men først når tabet er stort nok til at det registreret som trykfald.

En emissionsfaktor på 0,5% for tab fra eksisterende udstyr svarer godt til det som udstyrsleverandører oplyser. På den baggrund konkluderes det, at den årlige emission af SF6 fra den danske elsektor som følge at løbende tab fra udstyr er < 0,5 tons pr. år.

5.3.1 Elsektorens interesse for en indsamlingsordning

Kortlægningen har vist, at en indsamlingsordning max vil omfatte 42 virksomheder i elsektoren. De 42 elselskaber har alle SF6-afbrydere, hvor aftapning og påfyldning potentielt kan forekomme. Dog fremgår det af kortlægningen, at der er virksomheder der enten selv genanvender gassen eller får udstyrsleverandør eller gasleverandør til at tilbagetage gassen. Det fremgår endvidere af kortlægningen, at virksomhedernes rutiner i forbindelse med vedligeholdelse og revision af SF6-afbrydere ikke er ens. Hovedparten af virksomhederne forestår selv vedligehold og revision, men der er også virksomheder, der har udlagt denne opgave til udstyrsleverandøren eller har en samarbejdsaftale med et andet elselskab.

Af de 42 virksomheder, der potentielt kan deltage i indsamlingsordningen, vurderes det, at ordningen primært vil være aktuel for 17 virksomheder. De virksomheder har en installeret mængde på minimum 100 kg og er enten et produktionsselskab eller transmissionsselskab.

Ud af de 42 virksomheder fremgår det af spørgeskemaundersøgelsen, at der er delte interesser angående, hvordan gassen skal afhentes. Hovedparten ønsker at få afhentet flaskerne på virksomheden efter aftale og nogle ønsker selv at aflevere den forurenet gas efter behov på et opsamlingssted. En enkelt af de 17 primære virksomheder har oplyst, at de ikke ønsker at deltage i en indsamlingsordning. Derudover har 3 virksomheder med en installeret mængde på mindre end 100 kg oplyst, at de ønsker fortsat at aflevere gassen til leverandører af udstyr.

16 virksomheder har svaret, at de ønsker gassen afhentet på virksomheden og 10 virksomheder ønsker selv at aflevere gassen på opsamlingssted. Herudover er der nogle virksomheder der ikke har besvaret, hvilken afhentningsform de ønsker. Hovedparten af disse virksomheder nævner, at de selv genanvender gassen eller andre opsamler det for dem.

Ca. 8 virksomheder har selv en genanvendelsesordning, hvor gassen aftappes og renses til en brugbar kvalitet på et mobilt aftapningsanlæg. Disse 8 virksomheder er alle blandt de 17 virksomheder, som det vurderes at indsamlingsordningen primært er relevant for.

Det er ikke muligt at tegne noget klart mønster ud fra besvarelserne, men de indikerer, at hovedparten af de mest SF6-forbrugende virksomheder ønsker at få afhentet gassen på virksomheden. De virksomhederne der selv ønsker at aflevere gassen er en blanding af mindre forsyningsselskaber, kraftværker og store forsyningsselskaber. En enkelt nævner som motiv, at virksomheden ikke har mulighed for at aflevere gassen på flasker men aftapper i stedet til tank. En anden virksomhed nævner som motiv, at den allerede genanvender gassen internt eller via leverandør.

Sammenfattende peger kortlægningen på, at der er minimum 9 ud af de 17 primære virksomheder, der ikke på nuværende tidspunkt har en alternativ løsning til genanvendelse af forurenet SF6 og derfor har behov for en indsamlingsordning. Herudover har flere af de primære virksomheder der i forvejen genanvender gassen intern, udtrykt interesse for at deltage i ordningen.

Selvom knap 60% af SF6-gassen er installeret alene i København og Nordsjælland forventes indsamlingsordningen i overvejende grad at servicere de jyske virksomheder, da et af de københavnske selskaber satser på intern genanvendelse.