| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Madaffald fra storkøkkener

10 LCA-data for energisystemer og handelsgødning

I dette kapitel redegøres for dataene, der er anvendt ved energisystemer, samt for den substituerede handelsgødning. Generelt gælder det om disse data, at det er datasæt uddraget af eksisterende databaser, og ikke datasæt indsamlet i tilknytning til nærværende rapport.

10.1 LCA-data for energisystemer

I forhold til nærværende LCA-screening er energiforbrug og -substitution centrale parametre.

Datagrundlaget for forbrug og substitution af el og varme er baseret på rapporten ”Livscyklusvurdering af dansk el og varme” i det følgende benævnt ”Elsam 2000”. Et af hovedformålene med ”Elsam 2000” var at kortlægge miljødata, så livsscyklusanalyser af andre produkter fik velbeskrevne miljødata for energiforsyningen.

Resultatet af livsscyklusvurderingen af dansk el og varme er opgjorte miljøbelastninger og ressourcer for produceret eller forbrugt el og varme pr. kWh. Datasættene er fordelt på gennemsnitlige teknologier eller på enkelte produktionsteknologier og er alle baseret på data indsamlet i og afrapporteret i 1997. I ”Elsam 2000” er gennemført af hovedparten af danske el- og varme producenter og distributører. I forbindelse med anvendelse i nærværende LCA-screeninger er LCA-dataene overført fra UMIP PC-værktøjet til SimaPro til anvendelse i denne rapport, hvorefter dataene er blevet kvalitetssikret på Aalborg Universitet.

I ”Elsam 2002” er den funktionelle enhed 1 kWh el henholdsvis 1 kWh varme. De gennemsnitlige data for el og varme er kortlagt for otte hovedfaser, som er fremstilling af brændsel, transport af brændsel, drift af anlæg, bygning/vedligeholdelse og skrotning, disponering af restprodukter, import og eksport, transmission og distribution.

For enkeltteknologierne er transmission og distribution ikke med i den funktionelle enhed, hvilket ikke udgør noget problem i forhold til anvendelse i nærværende LCA-screeninger, hvor denne fase også udelades i forbindelse med energiproduktion på baggrund af madaffaldet.

I ”Elsam 2000” foreligger der datasæt for to forskellige måder at fordele ressourceforbrug og miljøbelastninger på, hhv. energikvalitet og energiindhold. I nærværende LCA-screeninger anvendes energikvalitet som allokeringsnøgle. Denne er baseret på, at el har større energikvalitet end varme. Allokeringsmetoderne for hhv. energiindhold og energikvalitet er baseret på, at henholdsvis 1 kWh el = 1 kWh varme og 1 kWh el = 0,15 kWh varme. Ved allokering på baggrund af energikvalitet antages det med andre ord, at el er det vigtigste produkt ved samproduktion og derfor tilskrives den største del af miljøpåvirkningerne el, og den mindste del tilskrives varme. Dette valg begrundes med, at allokeringen på baggrund af energikvalitet tager højde for de kvalitetsmæssige forskelle ved samproduktion af el og varme.

Af tabel 10.1 fremgår, i hvilke enkeltprocesser energisystemerne anvendes. I de følgende afsnit beskrives el og varme baseret på gennemsnitlig teknologi på nationalt niveau, samt de enkelt-produktionsteknologier, der er anvendt i nærværende rapport.

Tabel 10.1: Anvendelse af energisystemer i enkeltprocesser. Det er angivet hvorvidt der er tale om et forbrug (F) eller om enkeltprocesserne giver anledning til en substitution (S).

El- og varmeproduktion baseret på kulteknologi
Det er den såkaldte ikke-prioriterede produktion, der substitueres, når der produceres el og varme i forbrændings- og biogasscenarierne. I nærværende rapport er det kulteknologi, der substitueres ved produktion af el. Ved produktion af varme afhænger substitutionen af, i hvilket område det enkelte anlæg er placeret. Ved forbrænding af madaffald og plastposer substitueres 30% kulvarme og 70% naturgasvarme, jf. bilag.

Kulteknologi repræsenterer 25 kulfyrede kraftværksblokke på over 25 MW el. Det er de ældste af de kulfyrede kraftværker, der har de mest miljøbelastende egenskaber, deres elvirkningsgrader er typisk på 35% og fra slutningen af 1970'erne. I dag har Danmark verdens mest effektive kulfyrede kraftværk. På Nordjyllandsværket fra 1998 kan man producere med en elvirkningsgrad på 47%.

Normalt er den substituerede el og varme de marginaliserede produktionsanlæg, dvs. de mindst effektive og mest forurenende produktionsanlæg. I nærværende rapport skal resultaterne af LCA-screeningen kunne anvendes 10-15 år frem i tiden. Der er kun muligt at fremskaffe data for anlæg med virkningsgrader, der var aktuelle i 1997. Det udgør ikke et problem, at det ikke er de mindst effektive produktionsanlæg, der substitueres, men at det er gennemsnits-kulfyrede anlæg fra 1997. Dette begrundes med, at de kulfyrede kraftværker har en levetid på ca. 30 år, hvis man antager, at anlæggene ikke bliver taget ud af drift før tid. Da det er sandsynligt, at virkningsgraderne vil fortsætte med at stige, og virkningsgaden på de mindst effektive anlæg dermed også vil stige, kan det med rette siges, de gennemsnitlige kulfyrede anlæg er repræsentative et godt stykke ud i fremtiden.

Under driftsfasen forekommer de største miljøbelastninger, dog med enkelte variationer i effektkategorierne. Slagge/aske genanvendes næsten 100%, asken til cementproduktion, beton, asfalt og opfyldning. Slaggen går hovedsageligt til blokstensproduktion i udlandet eller evt. anden produktion.

Varmeproduktion baseret på naturgasteknologi
Som nævnt i ovenstående afsnit er det ikke-prioriteret produktion, der substitueres. For biogasscenarierne forudsættes den substituerede varme udelukkende at stamme fra naturgasbaserede kraftvarmeanlæg.

Under naturgasteknologi er der datasæt for fire typer af anlæg baseret på 1997 tal. Der er tale om centrale kedler, kraftvarmeproducerende gasturbiner, varmeproducerende gasturbiner og gasmotorer. I nærværende rapport er gasmotorer anvendt, hvilket ifølge nøglepersoner indenfor fjernvarmebranchen er produktionsteknologien på de decentrale naturgasfyrede kraftvarmeværker. Anlæggenes størrelse er mellem 0,1 og 15 MW, og har en levetid på ca. 15 år.

I dataopgørelsen er miljøeffekter medtaget fra udvinding til anvendelse i gasmotoranlæggene. Dog er opførelsen af boreplatforme ikke med. De dominerende miljøeffekter ved denne teknologi er drivhuseffekten, som stammer fra driftsfasen af de naturgasfyrede anlæg.

El baseret på gennemsnitlig teknologi på nationalt niveau
Overordnet set skelnes der mellem gennemsnits-elproduktion og gennemsnits-elforbrug, hvorfor Elsam opgør data efter begge forhold. I nærværende rapport er det gennemsnitlige danske elforbrug anvendt fx ved neddeling af madaffald eller ved fremstillingen af plastsække.

Undtaget fra denne regel er elforbrug ved energiproduktion i forbrændings- og biogasscenariet. Her er egetforbruget fratrukket egenproduktion af el, da egetforbruget ikke ville have fundet sted uden egenproduktionen.

I datasættet for det gennemsnitlige danske elforbrug er produktionen fordelt på centrale kraftværker, decentrale kraftværker, vindmøller, industrielle anlæg, vandkraftanlæg, gas/dieselanlæg samt import og eksport. Det er forudsat i datasættet, at der eksporteres ikke-prioriteret el, og at der importeres en mængde vandkraft-el.

Elforbruget er baseret på teknologifordelingen, som den så ud i 1997. Hvis disse teknologier havde været fordelt efter forholdene medio 2002, ville det ikke have indflydelse på LCA-screeningsresultater i nærværende rapport, da det kun har en mindre betydning i komposteringsscenariet.

Under denne teknologi er miljøeffekterne fra driftsfasen på anlæggene de dominerende. Drivhuseffekten har særlig stor betydning i forhold til andre miljøeffektkategorier. En vigtig undtagelse herfra er volumenaffald, som primært stammer fra kuludvinding i minerne.

Varme baseret på gennemsnitlig teknologi på nationalt niveau
Det gennemsnitlige danske varmeforbrug er identisk med den gennemsnitlige danske varmeproduktion, pga. varmens infrastrukturmæssige bindinger. I nærværende rapport er dette datasæt anvendt ved komposteringsprocessen, samt ved vask af opbevaringsspande og små køkkenspande.

I datasættet for det gennemsnitlige danske varmeforbrug er produktionen fordelt på centrale og decentrale kraftvarmeværker, fjernvarmeværker, samt offentlige og private varmeleverandører. Af tabel 10.2 fremgår varmeproduktion i 1997 fordelt på råvareforbrug, samt konvertering og nettab. Begrebet konvertering dækker over produktionstab og evt. kraftvarmefordel (central KV) eller anden udnyttelse af spildvarme (privat fjernvarme).

Tabel 10.2: Varmeforbruget i 1997 fordelt på brændsler i TJ (Elsam, 2000).

10.2 LCA-data for handelsgødning

Data for den substituerede handelsgødning anvendes i de tre biogasscenarier, samt under komposteringsscenariet. Dataene er opdelt på kvælstof-, fosfor- og kaliumgødning.

Kvælstof- og fosforgødning
Datasættene for disse to gødninger er uddraget af data, som er opgjort i SimaPro. Dataene stammer fra IDEMAT, hvilket er en hollandsk database, produceret af Delft University of Technology. I IDEMAT er dataene frembragt som originale data og ikke taget fra andre databaser.

Datasættene for kvælstofgødning er baseret på otte producenter i Holland og er fra 1993. Kvælstofgødning fremstilles ved syntese af atmosfærisk kvælstof og ammoniak. Der anvendes naturgas og kul samt elektricitet på anlæggene, og det er ammoniaksyntesen, der har størst energimæssig betydning. De største miljøpåvirkninger er drivhuseffekt pga. udledning af CO₂ og lattergas ved afbrænding af naturgas og kul. Desuden er der en større økotoksikologisk miljøpåvirkning fra strontium og selen ved produktion af el i Holland.

Datasættene for fosforgødning er baseret på fem hollandske producenter og er fra 1989. Energiforbruget til udvinding af råfosfat og svovl varierer, men det er denne proces, der er af størst energimæssig betydning. Fosforgødningen fremstilles ved en blanding mellem råfosfat og syre. De væsentligste miljøpåvirkninger er relateret til toksikologiske påvirkninger af økosystemer og mennesker, som skyldes udledninger af tungmetaller til vand.

Kaliumgødning
Datasættet for kaliumgødning er baseret på (Kromann, 1996), da der ikke er data for kaliumgødning i IDEMAT. Til beregningerne i SimaPro er de laveste værdier fra datasættet 1996 anvendt. Hvor den laveste værdi er nul, er den midterste værdi i intervallet anvendt. Dette vurderes at være hensigtsmæssigt, da sammenligningen mellem IDEMAT og Kromann, 1996, viste, at IDEMAT generelt har lavere miljøpåvirkninger og ressourceforbrug på data for handelsgødning.

Tabel 10.3: Datasæt for kaliumgødning

Dataene for kaliumgødning i Kromann, 1996, er baseret på et sammensat kildegrundlag. Under fremstillingen af kaliumgødning sker der ikke nogen egentlig forarbejdning, hvorfor det største energiforbrug sker ved minedriften. De største miljøeffekter sker pga. udledning af CO₂, SO₂ og NO_x.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 November 2003, © Miljøstyrelsen.