förbränningsanläggningar
3. Miljöstyrning
Miljöstyrning kan ske genom ekonomiska, administrativa och informativa styrmedel. MCP-direktivet är ett direktiv som kräver administrativ styrning av bland annat utsläpp av stoft, kväveoxider och svaveloxider. En
samhällsekonomiskt effektiv miljöstyrning innebär att man reglerar utsläpp till den nivå där reduktionskostnaden motsvarar skadekostnaden av det miljöfarliga som man vill reglera. I praktiken finns flera svårigheter förknippade med detta, både för ekonomiska, administrativa och informativa styrmedel. För administrativa
styrmedel är utmaningen att man sätter ett krav som gäller alla anläggningar, även om vissa undantag medges. Detta innebär att samtliga anläggningar utsätts för samma krav, trots att förutsättningarna att uppnå dessa skiljer sig åt. Detta innebär att regleringen för vissa anläggningar i praktiken inte kräver någon förändring. För anläggningar som på grund av regleringen behöver installera reningsteknik
kommer reduktionskostnaden per kilo att variera. Det betyder att en reglering som totalt sett är samhällsekonomiskt effektiv, d.v.s. att nyttan överstiger kostnaden, kan innebära höga marginalkostnader för enskilda anläggningar. Höga marginella reduktionskostnader är framförallt aktuella för anläggningar som redan har någon typ av reningsutrustning och vars investering i ytterligare rening därför ger små reduktioner. Ändå kan det vara motiverat av miljöskäl att implementera
regleringen, om den totala effekten är samhällsekonomiskt effektiv.
3.1. Värdering av stoftutsläpp
För att uppskatta den nytta som utsläppsminskning innebär finns olika metoder. Värdering av skadekostnaden av t.ex. stoft är komplicerad då den beror på
exponering men även på vilken typ av partiklar som värderas. Utsläppskrav på stoft tar inte hänsyn till storlek på partiklarna utan endast den totala massan. Därför blir en jämförelse mellan skadekostnad och reduktionskostnad inte okomplicerad. Värderingen av skadekostnad beror också på vilket värde man tillsätter ett statistiskt liv, alternativt värdet av ett förlorat levnadsår. Flera Europeiska studier har värderat skadekostnaden av stoftutsläpp från industrier. I värderingarna ingår skadekostnader från PM2,5 och PM10, de skador som kvantifieras är dels kroniska (långtidsexponering), dels akuta effekter (korttidsexponering). De kroniska
effekterna inkluderar dödlighet både för vuxna över 30 år och för spädbarn, sjuklighet, bronkit hos vuxna samt bronkit hos barn. De akuta effekter som listas och inkluderas i värderingarna är sjuklighet, sjukhusinläggningar på grund av andningssvårigheter, sjukhusinläggningar på grund av hjärtproblem, samråd med primärvårdsläkare, begränsade aktivitetsdagar, förlorade arbetsdagar samt astmasymtom hos barn. De Europeiska värderingarna visar tydligt att
skadekostnaderna för luftutsläpp i Sverige är relativt låga i förhållande till andra medlemsstater i EU. Det beror till stor del på att vi är mer glest befolkade än många andra länder och att dessa värderingar görs på en regional skala vilket innebär att man inte får med lokala effekter.
För svenska förhållanden finns Trafikverkets analysmetod och
samhällsekonomiska kalkylvärden för transportsektorn5 (ASEK) som bland annat innehåller värderingar av utsläpp till luft från transportsektorn. Dessa värderingar är utformade för transportsektorns utsläpp och är inte nödvändigtvis helt
överförbara till våra frågeställningar. Huvudsakliga utsläpp från transportsektorn kommer dock från förbränningsprocesser och vi gör bedömningen att det är rimligt att använda detta värderingsverktyg så länge det inte finns andra mer lämpliga och sektorsspecifika verktyg att tillgå.
I ASEK saknas värdering av stoftutsläppens regionala skadekostnad men däremot finns värdering av utsläppens lokala effekter, uttryckt i kronor per
exponeringsenhet. Denna kostnad prognosticeras stiga med ungefär 40 % mellan 2014 och 2040. När ASEKs värdering av skadekostnaden appliceras på ett antal tätorter kan man med hjälp av befolkningstäthet och ventilationsfaktor räkna ut skadekostnaden för utsläpp av stoft i olika lokalsamhällen. I en jämförelse mellan orter blir det tydligt att lokala förutsättningar har stor påverkan på stoftutsläppens skadeverkan. I Kristianstad, en tätort nära kusten med drygt 20 invånare per hektar värderas6 utsläppen av PM2,5 till 4 719 kronor per kilo. I Storstockholm med närmare 50 invånare per hektar värderas samma utsläpp till 13 077 kronor per kilo.
Tabell 1 Värdering av partikelutsläpp, kr/kg
Värdering PM2,5 kr/kg
CAFE, 20067 120- 340
EEA, 20148 80-230
ASEK 2015 ca 4 500- 13 000
Då människors exponering spelar stor roll i värderingen konstateras att nyttan av att reglera är störst i tätort och att reglering av anläggningar nära tätort därför kan motivera en högre reduktionskostnad.
3.2. Reningstekniker för stoft
För att minska utsläppen från medelstora förbränningsanläggningar finns ett antal olika åtgärder och tekniker som kan vidtas. Avskiljning av stoft ur rökgaser är en nödvändighet i de flesta förbränningsanläggningar som förbränner fasta bränslen. De vanligaste typerna för stoftrening är multicykloner, tygfilter (kallas även textila spärrfilter) samt elfilter (elektrostatiska filter, ESP). Rökgaskondensering
installeras primärt för att öka anläggningens avskiljningsgrad, men fungerar i praktiken som stoftrenare, speciellt på mindre anläggningar där reningen annars är begränsad till en cyklon. Olika reningstekniker beskrivs i det följande.
5 http://www.trafikverket.se/ASEK 6 2014 års priser
7 Rekommenderat schablonvärde i IEDs ECM reference document 8 European environmental agency
3.2.1. Cyklonrening
Cyklonrening innebär att partiklar separeras från rökgasströmmen med hjälp av centrifugalkraft. En multicyklon består av flera cykloner. Rökgaserna matas in i den cylinderformade cyklonen från sidan och slungas runt för att matas ut genom toppen på cyklonen. Tunga partiklarna följer inte med luftströmmen och faller därmed till botten. Detta gör att cyklonen renar bort de större partiklarna effektivt (ca 90 % av PM10) men lämnar kvar de mindre partiklarna (renar bort ca 10 % av PM1). Investerings- och driftskostnaderna för cyklon och multicyklontekniken är låga och den är därför vanlig även på mindre anläggningar. De fungerar dessutom ofta som ett första steg inför andra reningstekniker för att inte dessa system ska skadas av för höga partikelhalter.
Att en cyklon inte tar bort de mindre partiklarna innebär att den har en stor effekt på massan partiklar som de renas bort. Den lämnar dock kvar en stor del av de mindre partiklarna som har större hälsoeffekter.
3.2.2. Elfilter och tygfilter
I ett elfilter laddas partiklar med elektrostatisk laddning. När rökgasen sedan förs genom ett elektriskt fält dras partiklarna mot väggarna och faller till botten av filtret. I ett tygfilter separeras partiklar från rökgaser genom en filterpåse.
Partiklarna fastnar på ytan av tyget varför det måste rensas regelbundet med hjälp av kraftiga tryckstötar.
Investeringskostnaderna för ett el- respektive tygfilter är i samma storleksordning men driftskostnaderna för ett tygfilter är högre då filterpåsarna måste bytas vart annat till vart fjärde år. Dessutom åtgår energi för att kompensera för tryckfallet i rökgasflödet. Elfilter och tygfilter är bättre på att avlägsna de mindre partiklarna från rökgaserna.
3.2.3. Skrubber/rökgaskondensering
Stoftrening med hjälp av våtskrubber bygger på att spruta vatten in i
rökgasströmmen. Partiklar blandas med vatten och cirkulerar i skrubbern och separeras från rökgasströmmen när de fångas upp av vattnet. För rökgasströmmar med en stor mängd partiklar kan skrubberna behöva kombineras med en annan rökgasreningsteknik, till exempel en cyklon. Det finns många olika typer av skrubbers och investeringskostnaden mellan dessa varierar men investerings- och driftskostnaderna är ofta högre än för tidigare beskrivna tekniker, se avsnitt 4.3. Om det finns ett behov av rökgasflöden med lägre temperaturer, till exempel fjärrvärme, kan skrubbern fungera som värmeåtervinningssystem. Dessa värmeåtervinningssystem är dyrare än en vanlig skrubber men då den ökar effektiviteten och värmeåtervinningen på anläggningen kan återbetalningstiden vara kort.