Samfundsøkonomisk analyse af NOx reduktion

9 LavNOx brænder i fjernvarmesektoren

9.1 Beskrivelse af tiltaget

Kedler med fuelolie, gasolie og naturgas, der leverer til offentligt net (fjernvarme), har meget få driftstimer om året. Potentialet for NOx-reduktion på fjernvarmeanlæg bliver derfor meget lille.

Nedenstående figur viser udnyttelsen af fjernvarmekedler (såkaldt varighedskurve). Ved 0 timer er angivet den samlede installerede effekt på anlægstypen (MW varme + MW el effekt = MW total for anlæg). For et givet timetal kan man så aflæse, hvor stor en del af den installerede effekt, der bruges i mindst dette antal timer om året.

For eksempel er der for naturgas i alt installeret ca. 3700 MW effekt naturgasbrændere på fjernvarmeværker. Af disse er kun ca. 320 MW i drift i 500 timer eller mere, kun ca. 110 MW er i drift 1000 timer eller mere.

Figur: Varighedskurve for fjernvarmekedler 2002

Kilde: Per G. Kristensen, Dansk Gasteknisk Center

Generelt gælder, at jo længere kurven ligger til højre, desto mere konstant kører anlægstypen, og desto flere driftstimer er der til at betale en investering, og desto mere NOx kan der reduceres på anlægstypen.

Tiltaget består af udskiftning i 2009 af brænderne til lavNOx-brænder på eksisterende fjernvarmekedler. LavNOx-brænderen bruger naturgas. Der er regnet på kedler med  kapacitet på 10 MW og 1.000 driftstimer om året.

Brænderne udskiftes altså før, de er udtjente. Der er således tale om en

fremrykning af udskiftning af brændere, og dermed om en udgift, fjernvarmeværket alligevel skulle have afholdt på et senere tidspunkt.

Det vurderes udfra kurven over varrighed, at der for naturgas på landplan er ca. 100 MW med en driftstid på mindst 1000 timer om året. Dette svarer til 10 gennemsnitskedler på 10 MW. Beregningen foretages for en enkelt kedel (10 MW) med 1.000 driftstimer om året og opskaleres til landsplan.

Udskiftning til lavNOxbrænder på fjernvarmekedler med gas viser sig at have et yderst beskedent potentiale for NOx reduktion (9 tons om året). Dette gælder også for de to øvrige brændsler gasolie og fulolie. Der er derfor kun foretaget en beregning for naturgas, idet potentialet for de to øvrige brændsler er ligeså beskedent.

Vi forudsætter, at 1/3 af brænderne har 10 år tilbage og 2/3 har 5 år tilbage af deres levetid, når de udskiftes i 2009.

Det forudsættes også, at brænderne i hhv. år 2019 og 2014 ville blive udskiftet til lavNOx-brændere og ikke almindelige brændere.

Data stammer fra Per G. Kristensen, Dansk Gasteknisk Center.

9.2 Sammenfatning budget- og velfærdsøkonomiske omkostninger

Den velfærdsøkonomiske omkostning udgør 60 kr. pr. kg NOx. Men potentialet for NOx-reduktion er relativt beskedent omkring 9 tons NOx i 2010.

Tiltaget består i , at brænderne på eksisterende fjernvarmekedler med naturgas udskiftes i år 2009 til lavNOx-brændere som led i opnåelsen af målsætningen vedr. NOx-udledning i 2010. Brænderne udskiftes altså før, de er udtjente. Udskiftningen giver på landsplan en reduktion på 9 tons NOx pr. år. Der er ikke andre miljøeffekter ved tiltaget.

De budgetøkonomiske omkostninger på landsplan bliver 0,14 mill.kr. pr. år, jf. tabel 9-1. Dette svarer til 52 kr. pr. kg NOx.

De velfærdsøkonomiske omkostninger bliver 0,16 mill.kr. pr. år. Der opnås et velfærdsøkonomisk overskud på 0,9 mill.kr. i nutidsværdi. De velfærdsøkonomiske omkostninger opgjort pr. kg. fjernet NOx bliver 60 kr. pr. kg.

Tabel 9-1  Oversigt over budgetøkonomiske og velfærdsøkonomiske omkostninger. Landsplan. LavNOx-brænder i Fjernvarmesektoren (2004-priser)

  Enhed For ét anlæg På landsplan
Miljøeffekt – NOx reduktion i 2010 tons/år 1 9
Budgetøkonomisk      
Omkostninger pr. år (30 år) mill.kr./år 0,01 0,14
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg 51,52 51,52
Velfærdsøkonomisk      
CBA nutidsværdi (30 år) mill.kr. 0,09 0,93
Omkostninger pr. år mill.kr./år 0,02 0,16
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg 60,28 60,28

Note: Der er foretaget en vægtning, således at 2/3 har 5 år tilbage af deres levetid. Mens 1/3 har 10 år tilbage.

9.3 Budgetøkonomiske omkostninger

Først opgøres omkostningerne ved at udskifte brænderne, når de har 10 år tilbage. Dernæst en tilsvarende beregning for 5 år tilbage. Endelig vægtes de to omkostninger for at få det samlede tal, idet det antages at 1/3 har 10 år tilbage og 2/3 5 år tilbage.

Omkostningen ved at fremrykke udskiftning af brændere med 10 år er forskellen mellem investeringen i 2009 og den tilsvarende investering 10 år senere (i år 2019). Tiltagets meromkostningen er derfor forskellen i nutidsværdi mellem de to investeringer. Tilsvarende er miljøeffekten ved fremrykningen forskellem mellem de to nutidsværdier for miljøeffekten.

Det koster 554.000 kr. at udskifte brænderen på en kedel med naturgas. Med en levetid på 20 år og rente på 6 pct. svarer dette til en årlig udgift på ca. 46.000 kr., jf. tabel 9-2. Udskiftningen reducerer NOx-udledningen med 1 tons NOx om året. Nutidsværdien af denne investering er 0,47 mill.kr. svarende til 52 kr. pr. kg fjernet NOx. jf. tabel 9-2.

Denne udgift skulle alligevel være afholdt 10 år senere, dvs. i år 2019. Nutidsværdien af denne oprindelige investering er 0,20 mill.kr. eller 52 kr. pr. kg NOx. Merudgiften bliver dermed forskellen mellem de to, altså en nutidsværdi på 0,27 mill.kr. På tilsvarende vis består miljøeffekten ved fremrykningen af forskellen mellem de to nutidsværdier, svarende til en nutidsværdi på 5,15 tons. Det koster dermed 0,27 mill.kr. i nutidsværdi eller 0,02 mill.kr. årligt at fremrykke udskiftningen til lavNOx-brænder med 10 år. Dette svarer til 52 kr. pr. kg fjernet NOx.

Det bemærkes, at det koster det samme at fjerne et kg NOx, uanset om investeringen sker i 2009 eller i 2019 (52 kr. pr. kg). Det betyder, at skyggeprisen ikke afspejler den ekstra miljømæssige ”bonus”, der er ved fremrykningen, og de ekstra omkostninger, der er forbundet med at investere 10 år tidligere. Sidstnævnte fremgår dog af nutidsværdien af omkostningerne, der er forskellig alt efter, om investeringen finder sted i 2009 eller i 2019 (hhv. 0,5 mill.kr. og 0,2 mill.kr). Omkostningen pr. kg fjernet NOx (skyggeprisen) er således uafhængig af, hvornår investeringen foretages. Dette viser en af svaghederne ved at anvende skyggepris (analyse af omkostningseffektivitet) som prioriteringsværktøj. Det skal dog præciseres, at fremrykningen er hele forudsætningen for, at dette tiltag kan bidrage til målsætningens opfyldelse i 2010.

Hvis det i stedet forudsættes, at brænderne kun har 5 år tilbage af deres

levetid ( i stedet for 10 år), sænkes omkostningerne til en nutidsværdi på 0,15 mill.kr. eller 0,01 mill.kr. årligt. Det koster stadig 52 kr. pr. kg NOx, jf. ovenfor.

Endelig er der foretaget en vægtning, hvor det er forudsat, at 1/3 af brænderne har 10 år tilbage og 2/3 5 år tilbage, jf. tabel 9-3. Det koster 0,1 mill.kr. pr. år svarende til 52 kr. pr. kg NOx.

Tabel 9-2 Budgetøkonomiske omkostninger. For ét anlæg. LavNOx-brænder på fjernvarmekedler med gas (2004-priser)

  Med 10 år tilbage af brænderens levetid Med 5 år tilbage af brænderens levetid
Ny   Op-
rin-
delig
  Forskel   Ny   Op-
rin-
delig
  Forskel  
In-
vest
NOx In-
vest
NOx Omk
i alt
NOx In-
vest
NOx In-
vest
NOx Omk
i alt
NOx
Mill.
kr.
tons Mill.
kr.
Tons Mill.
kr.
Tons Mill.
kr.
Tons Mill.
kr.
Tons Mill.
kr.
Tons
2005 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2007 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2008 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2009 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1
2010 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1
2011 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1
2012 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1
2013 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1
2014 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0,05 1 0 0
2015 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0,05 1 0 0
2016 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0,05 1 0 0
2017 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0,05 1 0 0
2018 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0,05 1 0 0
2019 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2020 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2021 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2022 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2023 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2024 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2025 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2026 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2027 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2028 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2029 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2030 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2031 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2032 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2033 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
2034 0,05 1 0,05 1 0 0 0,05 1 0,05 1 0 0
NPV 0,47 9,10 0,20 3,95 0,27 5,15 0,47 9,10 0,32 6,15 0,15 2,95
Omk/år mill.kr 0,03   0,01   0,02   0,03   0,02   0,01
Omk/kg kr./kg 51,52   51,52   51,52   51,52   51,52   51,52

Tabel 9-3 Budgetøkonomiske omkostninger vægtet. For ét anlæg. LavNOx-brænder på fjernvarmekedler (2004-priser)

    10 år tilbage 5 år tilbage Vægtet
  Enhed     2/3 5 år og 1/3 10 år
Miljøeffekt – NOx reduktion i 2010 Tons/år 1 1 1
Omkostninger pr. år (30 år) mill.kr./år 0,02 0,01 0,01
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg 51,52 51,52 51,52

9.4 Velfærdsøkonomiske omkostninger

De velfærdsøkonomiske omkostninger er forhøjet med nettoafgiftsfaktoren (NAF) på 1,17, jf. afsnit 2.6. Investeringen for fjernvarmekedler med naturgas stiger dermed til 650.000 kr. svarende til 53.000 kr. årligt, jf. tabel 9-4.

Beregningen af meromkostningerne ved fremrykningen følger samme metode som for de budgetøkonomiske omkostninger i afsnit 8.3. Nutidsværdien af meromkostningerne ved at fremrykke 10 år bliver 0,31 mill.kr. Nutidsværdien af miljøgevinsten udgør 0,44 mill.kr. Denne består alene af værdien af NOx-reduktionen, idet der ikke er nogle afledte miljøeffekter. Der er anvendt en pris på 85 kr. pr. kg NOx, jf. tabel 2-2. Der er således et velfærdsøkonomisk overskud på 0,1 mill.kr. i nutidsværdi. Det svarer til en omkostning på 60 kr. pr. kg NOx. Der er udført en tilsvarende beregning for 5 år tilbage, jf. tabel 9-4.

Tabel 9-4  Velfærdsøkonomiske omkostninger. For ét anlæg. LavNOx-brænder på fjernvarmekedel med gas (2004-priser)

  Med 10 år tilbage af brænderens levetid Med 5 år tilbage af brænderens levetid
År Ny Op-
rin-
delig
For-
skel
NOx Værdi NOx Ny Op-
rin-
delig
For-
skel
NOx Værdi NOx
  Invest Invest Invest     Invest Invest Invest    
  Mill.kr. Mill.kr. Mill.kr. Tons Mill.kr. mill.kr. Mill.kr. mill.kr. Tons Mill.kr.
2005 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2007 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2008 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2009 0,05 0 0,05 1 0,08 0,05 0 0,05 1 0,08
2010 0,05 0 0,05 1 0,08 0,05 0 0,05 1 0,08
2011 0,05 0 0,05 1 0,08 0,05 0 0,05 1 0,08
2012 0,05 0 0,05 1 0,08 0,05 0 0,05 1 0,08
2013 0,05 0 0,05 1 0,08 0,05 0 0,05 1 0,08
2014 0,05 0 0,05 1 0,08 0,05 0,05 0 0 0
2015 0,05 0 0,05 1 0,08 0,05 0,05 0 0 0
2016 0,05 0 0,05 1 0,08 0,05 0,05 0 0 0
2017 0,05 0 0,05 1 0,08 0,05 0,05 0 0 0
2018 0,05 0 0,05 1 0,08 0,05 0,05 0 0 0
2019 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2020 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2021 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2022 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2023 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2024 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2025 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2026 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2027 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2028 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2029 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2030 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2031 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2032 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2033 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
2034 0,05 0,05 0 0 0 0,05 0,05 0 0 0
NPV 0,55 0,24 0,31 5,15 0,44 0,55 0,37 0,18 2,95 0,25
CBA NPV 0,1   0,1
Mill kr pr. år 0,023   0,013
Kr pr. kg NOx 60,28   60,28

Den vægtede meromkostning for udskiftning af brænderen på fjernvarmekedler med naturgas bliver 0,02 mill.kr. årligt, jf. tabel 9-5. Omkostningerne pr. kg fjernet NOx er 60 kr. pr. kg.

Tabel 9-5 Velfærdsøkonomiske omkostninger vægtet. For ét anlæg. LavNOx-brænder på fjernvarmekedler med naturgas (2004-priser)

    10 år tilbage 5 år tilbage Vægtet
  Enhed     2/3 5 år og
1/3 10 år
Miljøeffekt – reduktion af NOx i 2010 Tons/år 1 1 1
CBA nutidsværdi Mill.kr. 0,13 0,07 0,09
Omkostninger pr. år (30 år) mill.kr./år 0,02 0,01 0,02
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg 60,28 60,28 60,28

 



Version 1.0 August 2006, © Miljøstyrelsen.