Samfundsøkonomisk analyse af NOx reduktion

11 Udskiftning til LavNOx brænder på bestående kedler i industrien

11.1 Beskrivelse af tiltaget

Tiltaget består i, brænderne på eksisterende kedler i industrien

udskiftes i år 2009, som led i opnåelsen af målsætningen vedr. NOx-udledning i 2010. Brænderne udskiftes altså før, de er udtjente. Der er således tale om en

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

Der er på landsplan 399 kedelanlæg med naturgas og 273 kedler med gasolie. Anlægskapaciteten er 5610 MW for naturgas og 2710 MW for gasolie. Udnyttelsesgraden vurderes fra forskellig kilde[34] at ligge i intervallet 25 pct. til 75 pct.[35]. I denne analyse er det valgt at benytte gennemsnittet på 50 pct. som udnyttelsesgrad for kedler i industrien. Det skønnes, at der på halvdelen af antal anlæg kan installeres lavNOx brændere.

Udskiftning til lavNOx-brændere skønnes at kunne reducere NOx-udledningen med ca. 60 pct. for både naturgas og gasolie. Miljøeffekten (reduktionen af NOx-udledning) skønnes til 15 mg/MJ for naturgas og 32,5 mg/MJ for gasolie. Dette svarer til en reduktion på 665 tons NOx pr. år for naturgas og 704 tons NOx pr. år for gasolie.

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.

Der laves særskilt beregning for naturgas og for gasolie. Beregningen foretages på landsplan og ikke for en enkelt kedel.

Data stammer fra FORCE Technology.

11.2 Sammenfatning af budget- og velfærdsøkonomiske omkostninger

Dette tiltag hører blandt de billigste blandt de analyserede. Skyggepris på 8-10 kr. pr. kg NOx. Potentialet er omkring 1400 tons NOx i 2010 for naturgas og gasolie tilsammen.

Brænderne på eksisterende kedler i industrien 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. Det vurderes, at halvdelen af brænderne udskiftes.

Udskiftningen giver på landsplan en reduktion på 665 tons NOx pr. år for kedler med naturgas og 704 tons NOx pr. år for gasolie, jf. tabel 11-1.

De budgetøkonomiske omkostninger på landsplan bliver 1,5 mill.kr. pr. år for naturgas og 1,4 mill.kr. pr. år for gasolie. Dette svarer til 7 kr. pr. kg NOx.

De velfærdsøkonomiske omkostninger bliver 1,8 mill.kr. pr. år og 1,6 mill.kr. pr. år for hhv. naturgas og gasolie. Der opnås i begge tilfælde et velfærdsøkonomisk overskud på hhv. 186 mill.kr. og 228 mill.kr. i nutidsværdi. De velfærdsøkonomiske omkostninger opgjort pr. kg. fjernet NOx bliver 10 kr. pr. kg og 8 kr. pr. kg for hhv. naturgas og gasolie.

Tabel 11-1  oversigt over budgetøkonomiske og velfærdsøkonomiske omkostninger. Landsplan. LavNOx-brænder på kedler i industri (2004-priser)

  Enhed Naturgas Gasolie
Miljøeffekt – NOx reduktion i 2010 Tons/år 665 704
Budgetøkonomisk      
Erhverv      
Omkostninger pr. år (30 år) Mill.kr./år 1,5 1,4
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg 7 7
Velfærdsøkonomisk      
CBA nutidsværdi (30 år) Mill.kr. 186 228
Omkostninger pr. år Mill.kr./år 1,8 1,6
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg 10 8

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

11.3 Budgetøkonomiske omkostninger

Først opgøres omkostningerne ved at udskifte brænderne, når de har 10 år tilbage. Dernæst en tilsvarende beregning for 5 år tilbage, og endelig vægtes de to omkostninger for at få det samlede tal.

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.

Det koster 60 mill.kr. at installere lavNOx-brænder i 2009 på halvdelen af samtlige kedler i industrien, der anvender gas[36]. Dette svarer til årlige omkostninger på 5 mill.kr. (6 pct. i rente og 20 års levetid). Nutidsværdien af denne investering er 51 mill.kr. svarende til 7 kr. pr. kg fjernet NOx. jf. tabel 11-2.

Denne udgift skulle alligevel være afholdt 10 år senere i år 2019. Nutidsværdien af denne oprindelige investering er 22 mill.kr. eller 7 kr. pr. kg NOx. Merudgiften bliver dermed forskellen mellem de to, altså en nutidsværdi på 29 mill.kr. På tilsvarende består miljøeffekten ved fremrykningen af forskellen, svarende til en nutidsværdi på 3878 tons. Det koster dermed 29 mill.kr. i nutidsværdi eller 2,1 mill.kr. årligt at fremrykke udskiftningen til lavNOx-brænder 10 år. Dette svarer til 7 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 (7 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. 51 mill.kr. og 22 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 17 mill.kr. eller 1,2 mill.kr. årligt. Det koster stadig 7 kr. pr. kg NOx, jf. ovenfor.

Tabel 11-2 Budgetøkonomiske omkostninger. Landsplan. LavNOx-brænder på kedler i industri med naturgas (2004-priser)

  Med 10 år tilbage af brænderens levetid Med 5 år tilbage af brænderens levetid
  Ny Oprindelig Forskel Ny Oprindelig Forskel
  Invest NOx Invest NOx Omk i alt NOx Invest NOx Invest NOx Omk i alt NOx
År 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 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665
2010 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665
2011 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665
2012 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665
2013 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665
2014 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 5,0 665 0 0
2015 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 5,0 665 0 0
2016 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 5,0 665 0 0
2017 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 5,0 665 0 0
2018 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 5,0 665 0 0
2019 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2020 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2021 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2022 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2023 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2024 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2025 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2026 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2027 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2028 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2029 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2030 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2031 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2032 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2033 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
2034 5,0 665 5,0 665 0 0 5,0 665 5,0 665 0 0
NPV 51 6852 22 2974 29 3878 51 6852 35 4632 17 2220
Mill.kr pr. år  3,7   1,6   2,1   3,7   2,5   1,2
Kr pr. kg NOx 7,46   7,46   7,46   7,46   7,46   7,46

Der er foretaget en tilsvarende beregning[37] for udskiftning af brænderen på kedler med gasolie, jf. tabel 11-3.

Tabel 11-3 Budgetøkonomiske omkostninger. Landsplan. LavNOx-brænder på kedler i industri med gasolie (2004-priser)

  Med 10 år tilbage af brænderens levetid Med 5 år tilbage af brænderens levetid
  Ny Oprindelig Forskel Ny Oprindelig Forskel
År Invest NOx Invest NOx I alt NOx Invest NOx Invest NOx 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 4,6 704 0 0 5 704 4,6 704 0 0 4,6 704
2010 4,6 704 0 0 5 704 4,6 704 0 0 4,6 704
2011 4,6 704 0 0 5 704 4,6 704 0 0 4,6 704
2012 4,6 704 0 0 5 704 4,6 704 0 0 4,6 704
2013 4,6 704 0 0 5 704 4,6 704 0 0 4,6 704
2014 4,6 704 0 0 5 704 4,6 704 4,6 704 0 0
2015 4,6 704 0 0 5 704 4,6 704 4,6 704 0 0
2016 4,6 704 0 0 5 704 4,6 704 4,6 704 0 0
2017 4,6 704 0 0 5 704 4,6 704 4,6 704 0 0
2018 4,6 704 0 0 5 704 4,6 704 4,6 704 0 0
2019 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2020 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2021 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2022 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2023 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2024 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2025 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2026 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2027 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2028 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2029 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2030 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2031 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2032 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2033 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
2034 4,6 704 4,6 704 0 0 4,6 704 4,6 704 0 0
NPV 48 7251 21 3147 27 4104 48 7251 32 4902 15 2349
Mill.kr./år 3,5   1,5   2,0   3,5   2,3   1,1
 Kr./kg NOx 6,58   6,58   6,58   6,58   6,58   6,58

Endelig er der foretaget en vægtning, hvor det er forudsat, at 1/3 af brænderne har 10 år tilbage og 2/3 har 5 år tilbage, jf. tabel 11-4. Der er ikke de store forskelle mellem omkostningerne for udskiftning af brænder på kedler, der bruger hhv. naturgas og gasolie. Omkostningerne udgør vægtet hhv. 1,5 og 1,4 mill.kr. årligt og 7 kr. pr. kg NOx . Mængden af fjernet NOx i 2010 også meget ens, 665 tons for naturgas og 704 tons for gasolie.

Tabel 11-4 Budgetøkonomiske omkostninger vægtet. Landsplan. LavNOx-brænder på kedler i industri (2004-priser)

    10 år tilbage 5 år tilbage Vægtet
  Enhed     2/3 5 år og
1/3 10 år
Naturgas        
Miljøeffekt – NOx reduktion i 2010 Tons/år 665 665 665
Omkostninger pr. år 30 år mill.kr./år 2,1 1,2 1,5
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg 7 7 7
Gasolie        
Miljøeffekt NOx-reduktion i 2010 Tons/år 704 704 704
Omkostninger pr. år 30 år mill.kr./år 2,0 1,1 1,4
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg 7 7 7

11.4 Velfærdsøkonomiske omkostninger

De velfærdsøkonomiske omkostninger er forhøjet med nettoafgiftsfaktoren (NAF) på 1,17, jf. afsnit 2.6. Investeringen for kedler med naturgas stiger dermed til 71 mill.kr. svarende til 5,8 mill.kr. årligt, jf. tabel 11-5.

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 34 mill.kr. Nutidsværdien af miljøgevinsten udgør 295 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 2-3. Der er således et velfærdsøkonomisk overskud på 261 mill.kr. i nutidsværdi. Det svarer til en omkostning på 10 kr. pr. kg NOx. På tilsvarende vis er beregningen for 5 år tilbage udført.

Tabel 11-5 Velfærdsøkonomiske omkostninger. Landsplan. LavNOx-brænder på kedler i industri med gas (2004-priser)

  10 år tilbage 5 år tilbage
År Ny Oprindelig For-skel NOx Værdi NOx Ny Oprindelig Forskel 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 5,8 0 5,8 0 0 5,8 0 5,8 0 0
2010 5,8 0 5,8 0 0 5,8 0 5,8 0 0
2011 5,8 0 5,8 665 57 5,8 0 5,8 665 57
2012 5,8 0 5,8 665 57 5,8 0 5,8 665 57
2013 5,8 0 5,8 665 57 5,8 0 5,8 665 57
2014 5,8 0 5,8 665 57 5,8 5,8 0 665 57
2015 5,8 0 5,8 665 57 5,8 5,8 0 665 57
2016 5,8 0 5,8 665 57 5,8 5,8 0 0 0
2017 5,8 0 5,8 665 57 5,8 5,8 0 0 0
2018 5,8 0 5,8 665 57 5,8 5,8 0 0 0
2019 5,8 5,8 0 665 57 5,8 5,8 0 0 0
2020 5,8 5,8 0 665 57 5,8 5,8 0 0 0
2021 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2022 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2023 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2024 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2025 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2026 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2027 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2028 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2029 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2030 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2031 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2032 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2033 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
2034 5,8 5,8 0 0 0 5,8 5,8 0 0 0
NPV 60 26 34 3452 295 60 40 19 1976 169
CBA Mill.kr.     261         150
Mill.kr./år     2,5         1,4
Kr./kg NOx     9,80         9,80

Der er udført en tilsvarende beregning for gasolie, jf. tabel 11-6.

Den vægtede meromkostning for naturgas bliver 1,8 mill.kr. årligt og for gasolie 1,6 mill.kr. årligt, jf. tabel 11-7. Der er et samfundsøkonomisk overskud for begge brændsler på 186 mill.kr. og 228 mill.kr. for hhv. naturgas og gasolie. Omkostningerne pr. kg fjernet NOx er 10 kr. pr. kg og 8 kr. pr. kg for hhv. naturgas og gasolie.

Tabel 11-6 Velfærdsøkonomiske omkostninger. Landsplan. LavNOx-brænder på kedler i industri med gasolie (2004-priser)

  10 år tilbage 5 år tilbage
År Ny Oprindelig Forskel NOx Værdi NOx Ny Oprindelig Forskel 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 5,4 0 5,4 704 60 5,4 0 5,4 704 60
2010 5,4 0 5,4 704 60 5,4 0 5,4 704 60
2011 5,4 0 5,4 704 60 5,4 0 5,4 704 60
2012 5,4 0 5,4 704 60 5,4 0 5,4 704 60
2013 5,4 0 5,4 704 60 5,4 0 5,4 704 60
2014 5,4 0 5,4 704 60 5,4 5,4 0 0 0
2015 5,4 0 5,4 704 60 5,4 5,4 0 0 0
2016 5,4 0 5,4 704 60 5,4 5,4 0 0 0
2017 5,4 0 5,4 704 60 5,4 5,4 0 0 0
2018 5,4 0 5,4 704 60 5,4 5,4 0 0 0
2019 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2020 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2021 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2022 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2023 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2024 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2025 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2026 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2027 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2028 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2029 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2030 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2031 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2032 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2033 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
2034 5,4 5,4 0 0 0 5,4 5,4 0 0 0
NPV 56 24 32 4104 351 56 38 18 2349 201
CBA Mill.kr.     319         183
Mill.kr./år     2,3         1,3
Kr./kg NOx     7,70         7,70

Tabel 11-7 Velfærdsøkonomiske omkostninger vægtet. Landsplan. LavNOx-brænder på kedler i industri (2004-priser)

    10 år tilbage 5 år tilbage Vægtet
  Enhed     2/3 5 år og
1/3 10 år
Naturgas        
Miljøeffekt – NOx reduktion i 2010 Tons/år 665 665 665
CBA nutidsværdi Mill.kr. 261 150 186
Omkostninger pr. år 30 år mill.kr./år 2,5 1,4 1,8
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg 10 10 10
Gasolie        
Miljøeffekt NOx-reduktion i 2010 Tons/år 704 704 704
CBA nutidsværdi Mill.kr. 319 183 228
Omkostninger pr. år 30 år mill.kr./år 2,3 1,3 1,6
Omkostninger pr. kg NOx kr./kg 8 8 8


Fodnoter

[34] 75 pct.(Force Technology), knap 50 pct. (Energiproducenttællingen fra Energistyrelsen) og ca. 25 pct. (DONG).

[35] Omregning MW til MJ: Der går 3600 sekunder på en time, og der går 8784 timer på et år (366 dage *24 timer).

[36] Dette er beregnet som udgiften til lavNOx brænder på 201.500 kr. for 50 pct. af 399 kedler, der i gennemsnit har 1,5 brænder pr. kedel.

[37] Der er 273 kedelanlæg med gasolie, hvoraf halvdelen får udskiftet brænderen. Der er i gennemsnit 1,5 brænder pr. kedel. Udskiftningen af en brænder med gasolie koster 275.000 kr.

 



Version 1.0 August 2006, © Miljøstyrelsen.