Goda möjligheter med spillvärme

Goda möjligheter med spillvärme

– en utvärdering av LIP-finansierade spillvärmeprojekt

spillvärme

- en utvärdering av LIP-finansierade spillvärmeprojekt

Beställningar

Ordertel: 08-505 933 40 Orderfax: 08-505 933 99 E-post: natur@cm.se

Postadress: CM-Gruppen, Box 110 93, 161 11 Bromma Internet: www.naturvardsverket.se/bokhandeln

Naturvårdsverket

Tel: 08-698 10 00, fax: 08-20 29 25 E-post: natur@naturvardsverket.se

Postadress: Naturvårdsverket, SE-106 48 Stockholm Internet: www.naturvardsverket.se

ISBN 91-620-5373-6.pdf ISSN 0282-7298

© Naturvårdsverket 2004

Text: Karin Byman, Camilla Rydstrand, Elisabeth Ilskog, Hans Åkesson på ÅF Energi & Miljö Omslag: IdéoLuck AB

Elektronisk publikation

Förord/Uppdragsbeskrivning

På uppdrag av Naturvårdsverket har ÅF-Energi & Miljö utvärderat spillvärmeprojekt som erhållit bidrag inom de lokala investeringsprogrammen (LIP). Statligt stöd till lokala investeringsprogram omfattande 6,2 miljarder kronor har fördelats åren 1998-2002. Från början hanterades anslaget i Miljödepartementet. Den 1 januari 2002 fördes ansvaret för anslaget över till Naturvårdsverket.

Syftet med stödprogrammet har varit att öka takten i omställningen av Sverige till ett ekologiskt uthålligt samhälle. Det statliga stödet innebar att kommunerna gavs möjlighet att i samverkan med lokala företag och organisationer ansöka om stöd till investeringar för att öka den ekologiska hållbarheten. Ett investeringsprogram består av en eller flera samverkande åtgärder, vars inriktning bestäms av kommunen. Stödet till lokala

investeringsprogram avviker från traditionella statsbidragssystem, bland annat på så vis att det inte skett någon teknikstyrning. Det har således inte funnits några begränsningar för vilka typer av tekniska lösningar som kunnat erhålla bidrag. Det är istället resultaten i form av miljö- och sysselsättningseffekter som varit i fokus.

Sedan dess har 211 åtgärdsprogram med sammanlagt över 1800 åtgärder beviljats bi-drag på totalt 6,2 miljarder kronor i stöd. Investeringsvolymen för dessa uppgår till 27 miljarder kronor, varav 21 miljarder kronor är miljörelaterade investeringar.

Under 2002-2004 har utvärderingar av de olika åtgärderna inom LIP pågått. ÅF-Energi & Miljö har på uppdrag av Naturvårdsverket utvärderat de spillvärmeåtgärder som erhållit bidrag inom programmet. Uppdraget har omfattat följande moment:

• Kartläggning och utvärdering av spillvärmeprojekt. • Utvärdering av spridningen av information från projekten.

• Analys av miljöeffekterna från spillvärmeprojekt finansierade genom LIP. • Ekonomisk utvärdering av spillvärmeprojekt och LIP-bidragens betydelse. Utvärderingen skall även bidra till en ökad kunskapsspridning till berörda aktörer, i första hand industri- och fjärrvärmeföretag. Den belyser även beslutsprocesserna inom och mellan kommunerna, fjärrvärmeföretagen och industriföretagen samt hur

förhandlingar kommer till stånd.

Utvärderingen omfattar kartläggning av ett åttiotal åtgärder som enligt ansökningarna är relaterade till spillvärme. Av dessa identifierades 29 åtgärder som renodlade spillvär-meåtgärder enligt den definition av spillvärme som används i denna utvärdering. För dessa åtgärder har en analys skett med utgångspunkt från dokumentation för de olika spillvärmeprojekten projektansökningar, verksamhetsrapporter och slutrapporter. Doku-mentationen har kompletterats genom intervjuer och studiebesök.

Utvärderingen har genomförts av Karin Byman, Camilla Rydstrand och Elisabeth Ilskog och Hans Åkesson, samtliga ÅF-Energi & Miljö. Författarna står själva för innehållet och slutsatserna i rapporten, varför detta inte kan åberopas som

Naturvårdsverkets ståndpunkt. Stockholm 2004-04-02 Karin Byman

Innehåll

Energi och Teknik _____________________________________________________ 18

Spillvärmeleveranser ________________________________________________ 18 Spillvärmekällor ____________________________________________________ 19 Processindustrin som spillvärmeleverantör ______________________________ 20 Konventionell teknik_________________________________________________ 22 Ny teknik __________________________________________________________ 23

Miljöeffekter __________________________________________________________ 26

Redovisningsprinciper _______________________________________________ 27 Reduktion av koldioxidutsläpp ________________________________________ 28 Reduktion av utsläpp av kväveoxider ___________________________________ 30 Reduktion av svaveldioxidutsläpp ______________________________________ 33 Stoft ______________________________________________________________ 35 Övriga miljöeffekter _________________________________________________ 36 De nationella miljömålen _____________________________________________ 36 Ekonomisk utvärdering _________________________________________________ 40 Investeringar _______________________________________________________ 40 Ersättning för spillvärme _____________________________________________ 42 Fjärrvärmetaxor ____________________________________________________ 43 Styrmedels påverkan ________________________________________________ 44

Nyckeltal och analys ___________________________________________________ 48

Miljönytta per GWh spillvärme _______________________________________ 48 Kostnadseffektivitet per miljöeffekt ____________________________________ 52

Beslutsprocesser _______________________________________________________ 54

Projektinitiering ____________________________________________________ 54 Affärsmässighet _____________________________________________________ 55 Kommunikation ____________________________________________________ 56

Informationsspridning __________________________________________________ 57

Förslag till förbättringar av informationsåtgärder ________________________ 57

Hinder för spillvärmeprojekt _____________________________________________ 60

Generella hinder ____________________________________________________ 60 Hinder för spillvärmeprojekten inom LIP _______________________________ 61

Referenser____________________________________________________________ 64 Bilagor ______________________________________________________________ 66

Bilaga 1 Emissionsfaktorer och verkningsgrader _______________________ 66

Bilaga 2 Intervjuenkät _____________________________________________ 68

Sammanfattning

Spillvärme är ett begrepp som används i flera olika sammanhang. I denna studie defi-nieras spillvärme som ”Överskottsenergi som ej kan nyttiggöras internt och där alternati-vet är att värmen släpps ut till omgivningen”.

De genomförda spillvärmeåtgärderna bidrar med spillvärmeleveranser på omkring 370 GWh per år. Hälften av spillvärmeprojekten inom LIP utgjordes av vidareutveckling av befintliga spillvärmesamarbeten, medan resterande utgjordes av helt nya

spillvärmeåtgärder. En del spillvärmeleveranser begränsas av tillgängligt värmeunderlag och skulle kunna utökas om fjärrvärmen byggdes ut. Med de installationer som gjorts finns en potential på ytterligare cirka 50 GWh. Spillvärmeprojekten inom LIP motsvarar ungefär 10 procent av den totala levererade spillvärmevolymen i Sverige på 3,7 TWh år 2003. Den totala teoretiska potentialen för spillvärmeutnyttjande i fjärrvärmenäten i Sverige har bedömts vara 9,5 TWh, det vill säga en dryg fördubbling av dagens leveranser skulle vara möjligt.

Drygt 350 GWh spillvärme och 200 GWh biobränslen ersätter nu cirka 670 GWh andra bränslen. Det är främst olja som har ersatts men även gasol, naturgas, bark och el, både för uppvärmning och som driftel till värmepumpar. Den totala energivolymen är mindre efter åtgärderna än innan till följd av minskade omvandlingsförluster.

Teknik

I princip bygger samtliga spillvärmeinstallationer inom LIP på konventionell teknik som är lätt att projektera, handla upp och styra. Det är ett kriterium för många industrier, eftersom det minskar risken för tekniska problem som eventuellt kan störa processen. Tekniken för återvinning skräddarsys dock för varje enskild industriprocess.

Leveranserna utgörs nästan till 100 procent av prima spillvärmeleveranser från pro-cessindustrin. I de studerade spillvärmeprojekten står massa- och pappersindustrin för hälften av leveranserna. Plast- och kemibranschen står för en fjärdedel, raffinaderier för en femtedel och stålindustri för resten. De stora energiflödena i en processindustri gör att tillgången på spillvärme ofta är både stor och kontinuerlig. Förutsättningarna för att den skall kunna utgöra ett betydande bidrag till fjärrvärmeförsörjningen är därför goda.

Miljö

Inom utvärderingen har beräkningar genomförts för minskade utsläpp av koldioxid samt svavel och kväveoxider. Beroende på vilka antaganden som görs för beräkning av mins-kade utsläpp från elanvändning fås olika resultat. I kapitel ”Miljöeffekter” redovisas re-sultaten för förbränning och minskad elanvändning separat. Den minskade användningen av el antas utgöras av svensk elmix, nordisk elmix respektive marginalel. Dessutom delas resultaten upp på spillvärme- respektive biobränsleersättning, eftersom två av åtgärderna även innehåller biobränsleanläggningar.

Fossila bränslen utgör cirka 80 procent av ersatt energi, vilket ger betydande positiva miljöeffekter, främst i form av minskad klimatpåverkan men även genom minskade ut-släpp av försurande ämnen och ämnen som bidrar till övergödning. Miljöeffekterna är

relativt långsiktiga och den erhållna årliga utsläppsreduktionen bedöms bestå under åt-minstone 15-20 år.

Inom utvärderingen har beräkningar genomförts för åtgärdernas minskade utsläpp av kol-, svavel- och kväveoxider. Olika resultat nås beroende på vilka antaganden som görs för beräkning av minskade utsläpp från elanvändning.

Den totala reduktionen av koldioxid uppgår, räknat med nordisk elmix, till 144 000 ton per år. Inkomna slutrapporter och verksamhetsrapporter tyder på att den redovisade siffran blir runt 180 000 ton.

Den totala minskningen av utsläpp av kväveoxider, inklusive el räknat som nordisk elmix, har beräknats till cirka 130 ton per år. Inkomna slutrapporter och verksamhets-rapporter tyder på att den redovisade siffran blir 220 ton.

Den totala minskningen av utsläpp av svaveldioxid, räknat med nordisk elmix, uppgår till 81 ton per år. Inkomna slutrapporter och verksamhetsrapporter tyder på att den redo-visade siffran blir cirka 130 ton.

Skillnaden mellan inrapporterade och beräknade uppgifter förklaras av att varierande metoder för beräkning av utsläpp har använts i kommunernas redovisningar. Ett flertal kommuner har använt emissionsfaktorer för marginalel vid beräkning av minskade ut-släpp från el, vilket ger kraftigt genomslag i redovisningen.

Utsläppen av stoft har ökat något, eftersom utsläppen som tillkommit från de nya bio-bränsleanläggningarna är större än de reducerade utsläppen från exempelvis enskilda vil-lapannor. Åtgärderna har dock förbättrat den regionala miljön, eftersom utsläppen nu sker på högre höjd och ej i direkt anslutning till villaområden. Högvärdig spillvärme har i två fall ersatt värmepumpar, varvid användningen av köldmedium och läckage förknippat med denna användning minskat.

I kapitlet ”Miljöeffekter” sätts även de reducerade utsläppen i förhållande till de svenska miljömålen. Som exempel kan nämnas att Sverige har som delmål att minska sina utsläpp av växthusgaser med 4 procent mellan 1990 och 2012. Åtgärderna har bidra-git till en minskning motsvarande 0,2 procent.

Ekonomi

De genomförda åtgärderna omfattar totala investeringar på 1 150 miljoner kronor, där 38 miljoner kronor utgörs av spillvärmerelaterade investeringar utanför LIP. Bidragsdelen bedöms uppgå till 240 miljoner kronor, eller 22 procent av de totala investeringarna. De enskilda åtgärdernas storlek varierar mellan 0,24 och 300 miljoner kronor.

Styrmedels påverkan

De spillvärmeprojekt som utvärderas inom föreliggande rapport hade enligt uppgift inte blivit av utan bidrag från det Lokala investeringsprogrammet. Förutom att stöden rent finansiellt underlättar genomförande kan programmet ha en pådrivande effekt som gör att aktörerna till slut kommer över tröskeln och ”passar på” när det finns möjlighet att söka bidrag.

Avfallseldade anläggningar och kraftvärme i allmänhet bedöms konkurrera med spill-värmen om värmeunderlaget. Således kan stöd till biobränsleeldad kraftvärme samt depo-niavgiften på avfall ha en negativ inverkan på investeringar i spillvärme och ibland även

på befintliga spillvärmesamarbeten. Det finns aktuella exempel där tillgången på spill-värme ser ut att konkurrera ut planerade avfallseldade anläggningar men också exempel där befintliga spillvärmeleveranser minskar till följd av investeringar i avfallsvärme. I dessa sammanhang bör hänsyn tas till att spillvärmekällor är bundna till en viss plats, medan nya förbränningsanläggningar kan placeras där det är mest lämpligt.

De specifika bidrag som har delats ut till biobränsleeldad kraftvärme under samma period som stöd inom LIP har funnits, det vill säga under perioden 1998-2002, bedöms inte ha konkurrerat ut investeringar i spillvärme. I två av spillvärmeprojekten ingår dess-utom investeringar i biobränsleeldade pannor, som i dessa fall utgör ett nödvändigt komp-lement till spillvärmen. Det behöver således inte råda ett motsatsförhållande mellan investeringar i spillvärme och biobränsleeldade anläggningar.

Kostnads- och bidragseffektivitet

Bidragsmedel som syftar till att minska miljöbelastningen bör användas där det gör mest nytta. Konvertering av annan värmeproduktion till spillvärme ger större miljönytta än vad som skulle erhållas vid konvertering till i princip vilken annan energiform som helst, ef-tersom nettoutsläppen för spillvärme är noll enligt den definition som används i utvärde-ringen.

Konvertering av olja i villapannor står för den i särklass största reduktionen i absoluta tal för koldioxid, kväveoxider och svaveloxid. Det är också den åtgärd som gör störst nytta per insatt GWh spillvärme för reduktion av koldioxid och kväveoxider. För svavel-dioxid är den mest effektiva åtgärden per GWh spillvärme att konvertera olja som an-vänds i värmeverk och industri på grund av att den oljan vanligtvis har högre svavelhalt.

I kapitel ”Nyckeltal och analys” redovisas även den specifika kostnaden för att minska utsläppen med ett kg koldioxid, ett kilo kväveoxider respektive ett kilo svavel-dioxid över en bedömd genomsnittlig livslängd på 20 år. Som exempel kan nämnas att den genomsnittliga investeringskostnaden för att minska utsläppen av koldioxid med ett kilo är beräknad till 0,30 kronor. Minskad elanvändning antas då utgöras av nordisk elmix. Räknat bara på bidragsdelen uppgår kostnaden till 0,10 kr per kg koldioxid.

Informationsspridning

Den utåtriktade spridningen av information från spillvärmeprojekten har nästan uteslu-tande varit lokal. Den främsta kanalen är lokalpressen. I de spillvärmeprojekt som, utöver att ta tillvara spillvärmen, också har som syfte att bygga ut fjärrvärmenätet på orten, har energibolagets incitament att kontakta allmänheten varit större. Övrig informationssprid-ning från projekten har skett via information på kommunernas och industriernas hemsidor genom studiebesök från andra kommuner och delegationer från andra länder och via framtagande av informationsbroschyrer.

Att tänka på:

• Spillvärmeprojekt är tekniskt avancerade och ställer förutom höga krav på gott samarbete och förtroende mellan parterna, krav på en väl genomarbetad förstudie. Visar det sig under tiden att en eller flera parametrar kraftigt feluppskattats och förutsättningarna förändrats till någon parts nackdel, kan förtroendet rubbas och hela projektet stjälpa.

• I de projekt som har studerats framhålls ofta att projekten sannolikt inte skulle ha genomförts, om det inte funnits en eller flera ”eldsjälar” som trots motgångar arbetat hårt för det enskilda projektet och drivit samarbetet framåt.

• Nyttan av att engagera en ”katalysator” i form av en tredje part, som till exempel en fristående konsult för genomförande av förstudier och utform-ning av beslutsunderlag framhålls också.

• En tydlig styrgrupp med förankring i respektive organisation och tydliga mandat, där alla parter känner förtroende för varandra, är en nödvändig grund för att projekten skall genomföras.

• Faktorer som bidrar till beslut om spillvärmeprojekt är om industrin eller energibolaget står inför förändring av processerna eller anläggningen. Det skapar då nya förutsättningar för samarbete och förbättrar spillvärmens möjligheter att konkurrera med andra alternativ för värmeproduktion. • Ett flertal studier som gjorts med avseende på hinder för att

spillvärme-projekt skall komma till stånd fokuserar ofta på rena samarbetsmässiga hin-der. De flesta fjärrvärmebolag har, eller har haft, kommunalt ägande. Kom-munala företag och kommersiella företag har olika sätt att bedriva sin verk-samhet.

• Det kan vara ett svårt beslut för ett fjärrvärmeföretag att förlita sig helt på värmeleveranser från en extern part.

• Ett hinder ligger i svårigheten att förutse vilka energipolitiska förutsätt-ningar som industri respektive fjärrvärmebolag kommer att möta på sikt. • Fjärrvärmeledningar och stora industriinstallationer kräver stort kapital. För

kommunägda fjärrvärmebolag är det inte alltid lätt att finna finansiärer. • Inom industrin kan det var svårt att övertyga ägare om att pengar skall satsas

• Det är viktigt att hitta ett sätt att dela på investeringar och vinst, som båda parter tycker är fördelaktigt.

Skälen till att vissa spillvärmeåtgärder inom LIP inte genomförts beror oftast på andra hinder än rent samarbetsmässiga.

• För flera av de ej genomförda projekten var anledningen att spillvärmens mängd eller temperatur vid närmare analys inte uppfyllde de förväntningar som fanns då ansökan skrevs, vilket belyser vikten av att göra en noggrann förstudie. Ansökning om bidrag innebär en deadline där man kanske inte alltid har tid med de förberedande analyser som krävs.

• Två av projekten lades ned på grund av att industrin lades ned eller bytte ägare.

• Tre av projekten har ännu inte genomförts då man inte kom fram till någon tillräckligt bra lösning, men planerna på spillvärme finns kvar i någon form. • Två projekt resulterade i enbart intern värmeåtervinning.

Summary

Governmental subsidies of 6.2 billion kronor were set aside for Local Investment

Programs (LIP) during 1998-2002. The government subsidies enabled the municipalities, in cooperation with local industry and organisations, to apply for financial support for investments aiming at increasing the ecological sustainability. Commissioned by the Swedish Environmental Protection Agency, ÅF-Energi & Miljö has evaluated all waste heat measures included in the LIP.

Waste Heat is defined as ”Surplus heat that have no internal use, where the alternative to external use would be to let the heat out to the surroundings”.

The implemented measures supply 370 GWh of waste heat to district heating systems every year. Some of the deliveries are limited by the district heating demand, and could increase if the district heat grid expands. The installations have the potential of delivering an additional 50 GWh of heat supply. The waste heat recovery from the LIP measures corresponds to approximately 10 percent of the total waste heat deliveries in Sweden (3.7 TWh in 2003).

More than 350 GWh of waste heat and 200 GWh bio fuels have replaced

approximately 670 GWh of other fuels, mainly oil. Other replaced fuels are liquefied petroleum gas, natural gas, bark and electricity.

Technical aspects

All of the waste heat recovery installations in the LIP are based on conventional and well known technique, which is easy to design, purchase and control. This fact is an important criterion for many industries, since conventional technique reduces the risk of technical failures that could interrupt the industrial process. The technical solution for heat recovery is of course individually adapted to each measure.

Environmental aspects

Fossil fuels make out approximately 80 percent of the replaced fuels, which means that there are great environmental achievements. The effects are on a long term basis and the emission reductions are estimated to last for at least 15-20 years.

The environmental effects of the measures are shown below. Effects due to reduced use of electricity are based on an assumption of emissions from the Nordic electricity mix.

• Reduction of carbon dioxide: 144 000 tonnes per year. • Reduction of nitrogen oxides: 130 tonnes per year. • Reduction of sulphur dioxide: 81 tonnes per year.

The emissions of particles have increased somewhat, since the additional emissions from the new bio fuelled boilers are higher than the reduced emissions from individual oil fuelled boilers. There is still an improvement of the local environment since the particles are emitted from a higher source and not in direct connection to residential districts.

Two of the measures concerned replacement of heat pumps using low quality heat with high quality waste heat. The use of, and leakage of, refrigerants has thus been reduced.

Economics

The implemented measures amount to total investments of 1 150 million kronor, of which 38 million kronor are waste heat related investments outside the LIP. The subsidies are estimated to 240 million kronor, or 22 percent of the total investments.

Lessons learned:

• A thourogh feasibility study is very important!

• Many measures were implemented thanks to a driving force, a person struggling to carry on in spite of setbacks.

• A third independent party, a ”catalyst”, can be useful to increase the trust between the two main parties.

• Create an implementation board with support and mandates of the respective organisation.

• Remember that private companies and companies owned by the municipality have different ways of running their business.

• It takes a lot of trust for a district heating company to rely on an external party for their heat deliveries.

• Uncertainty due to possible political changes in the energy field can be an obstacle when considering waste heat projects.

• Large district heating pipelines demand a large capital. It is not always easy for companies owned by the municipality to find a financier.

• It may take some convincing of industry owners before they agree on putting money into something outside their main business.

• It is important to find a way of splitting the profit, so that both parties think the project is a good deal!

Metodik för genomförande

Spillvärme är ett begrepp som används i flera olika sammanhang. I denna studie definie-ras spillvärme enligt följande:

Överskottsenergi som ej kan nyttiggöras internt och där alternativet är att värmen släpps ut till omgivningen. Värmen kan vara bunden i vätskor eller gaser.

I rapporten används begreppen projekt och åtgärd. Nedan redogörs för skillnaden mellan begreppen, såsom de används i denna rapport.

Kommunernas investeringsprogram består vanligtvis av ett flertal åtgärder, vilka alla har en separat redovisning. En åtgärd är inte sällan helt frikopplad från övriga åtgärder, såväl i planering som i genomförande. Det som är gemensamt är att de vid ansökan är samordnade under samma paraply, kommunens Lokala Investeringsprogram. En åtgärd är således definierad av vad kommunen har gjort för avgränsningar i ansökan. Alla åtgärder har en huvudman som är ansvarig för genomförandet, och dessa kan skilja sig åt för olika åtgärder. Huvudmannen är ofta det kommunala energibolaget, annat energibolag eller någon privat intressent såsom industri eller fastighetsföretag. Åtgärderna genomförs un-der en tidsbegränsad period och kan därför anses vara organiserade i projekt, definierat av hur huvudmannen operativt har organiserat genomförandet av åtgärderna som kommunen sökt bidrag för. Om flera åtgärder inom kommunernas investeringsprogram har samma huvudman tillhör de ibland samma projekt, vilket innebär att ett och samma projekt kan innehålla flera olika åtgärder. I vissa fall kan ett projekt även sträcka sig över kommun-gränser och involvera flera olika kommuners LIP-åtgärder.

Ett konkret exempel på ett projekt som innehåller flera åtgärder skulle kunna vara då ett energibolag skall förse två intilliggande områden med fjärrvärme, vilka organiserats som två skilda åtgärder i kommunens Lokala Investeringsprogram. Det visar sig emeller-tid att dessa två områden får sin värme levererad från samma värmeverk. De tillhör samma fjärrvärmenät och de använder samma stab av människor för planering och ge-nomförande, varför de operativt tillhör samma projekt.

Åtgärd – definierad av kommunens avgränsningar i ansökan

Projekt – definierat av huvudmannens sätt att organisera sitt operativa arbete. Detta innebär att ett

Kartläggningens omfattning

Utvärderingen omfattar kartläggning av ett åttiotal åtgärder som enligt ansökningarna är relaterade till spillvärme, se Figur 1.

Spillvärme 12 st Internt 2 st Ej genomförda 9 (+2) st Antal spillvärmeprojekt 25 st Spillvärmeåtgärder 29 st Energikombinat 8 st Kommunal energiåtervinning 13 st Spillbränsle 16 st Intern energieffektivisering 13 st Andra åtgärder 50 st Spillvärmerelaterade åtgärder 79 st

Figur 1 Illustration av kartläggningen av, samt utfallen för, spillvärmeåtgärder inom LIP. Källa: ÅF-Energi & Miljö.

Efter en första genomgång bedömdes femtio av åtgärderna inte vara rena spillvärme-åtgärder enligt den definition som används i denna utvärdering. De utgörs i stället av föl-jande typer av åtgärder:

Intern energieffektivisering: Processen effektiviseras så att mängden tillförd bruttoenergi kan minskas

eller att värme kan återvinnas för internt bruk. I projektet förekommer inga externa leveranser eller externa parter.

Kommunal energiåtervinning: Främst värmeåtervinning ur kommunalt avloppsvatten.

Tillvaratagande av spillbränsle: Projekt som innebär att restprodukter från exempelvis trävaruindustrier eller deponier används som bränsle. Spillbränslen kan transporteras, lagras och användas vid annat tillfälle.

Energikombinat: Värmeåtervinning eller effektivisering i en värmeproduktionsanläggning

som syftar till att leverera fjärrvärme anses vara en del av

kärnverksam-heten i ett energibolag och räknas här inte som spillvärme.

Ovanstående åtgärder omfattas inte av utvärderingen. Resterande 29 spillvärmeåtgär-der är grupperade 25 spillvärmeprojekt. Av dessa har 12 projekt genomförts som ren-odlade spillvärmeprojekt med externa leveranser av värme. Utfallet av projekten redovi-sas vad avser teknik, ekonomi och miljö. Det görs även en beskrivning av de faktorer som

gjort projekten möjliga. En analys av LIP-bidragens effektivitet som styrmedel samt effektiviteten för olika typer av åtgärder görs i avsnittet ”Analys och nyckeltal”. I Tabell 1 redovisas de tolv spillvärmeprojekt som genomförts inom ramen för LIP.

Tabell 1 Beskrivning av genomförda spillvärmeprojekt inom LIP.

Projekt Beskrivning Spillvärme från Assi

Domän Frövi till Linde Energi

Spillvärme från Assi Domän Frövi till Lindesberg, Vedevåg och Frövi. Distributionsnät i Lindesberg och Frövi. Åtgärden är utförd enligt ansökan men med ett års tidsförlängning. Utbyggnaden av fjärrvärme i villaområden blev mindre än förväntad.

Spillvärme från Porpac till Jula Postorder

Utveckling av befintlig anläggning för tillvaratagande av spillvärme. Förbättrat styrsystem.

Spillvärme från Neste Oxo till Älvängen

Utbyggnad av fjärrvärme i Älvängen och anslutning till befintlig spillvärme-baserad fjärrvärme i Alafors.

Spillvärme från Uddeholm Tooling till Hagfors

Anläggningar för återvinning av spillvärme hos Uddeholm Tooling. Ny biobränslepanna och utbyggnad av fjärrvärmenät.

Spillvärme från Hallsta pappersbruk till Hallstavik

Utbyggnad av fjärrvärme i Hallstavik. Rökgaskondensering vid Holmen Paper för ökad spillvärmeleverans.

Spillvärme från Värö Bruk till Varberg

Spillvärme från Värö Bruk, överföringsledning samt distributionsnät i Varberg.

Spillvärme från Nynäs till Nynäshamn

Spillvärme från Nynäs raffinaderi, utbyggnad av distributionsnät i Nynäshamn, uppförande av ett nytt biobränsleeldat kraftvärmeverk. Spillvärme från Scanraff till

Lysekil

Spillvärme från Scanraff till Lysekil, överföringsledning och distributionsnät.

Spillenergi från Perstorp Oxo till Stenungsund

Utbyggnad av spillvärmebaserad fjärrvärme.

Spillvärme från OVAKO till Hofors

(1) Värmeåtervinning från svalbäddar, luftkompressorer och från stål-framställningen. (2) Värmeackumulator för effektivare utnyttjande av spill-värme.

Spillvärme från Vargön Alloys till Stallbacka, Vänersborg

Syftet var utökade spillvärmeleveranser från Holmen till Vänersborg. Endast mindre del av projektet genomfördes: värmeväxlare vid Vargön Alloys samt viss utbyggnad av fjärrvärme.

Spillvärme från Brikett Energi AB (torkgaser) till Ulricehamn

Spillvärme från torkgaser från Bioenergi samt ny biobränslepanna.

De åtgärder som ingår i kommunernas investeringsprogram kan innehålla fler delar än det som endast definieras som spillvärme. I denna utvärdering av spillvärmeprojekt ingår till viss del även investeringar som ej är att hänföra till spillvärmeprojekt, exempelvis biobränslepannor eller generell utbyggnad av distributionsnät i bebyggelse. I utvärde-ringen redovisas åtgärderna dels i sin helhet, dels för enbart spillvärmedelen av åtgärden. Särredovisning av spillvärmedelen sker för miljöeffekter och ekonomisk redovisning. Till spillvärmedelarna har hänförts installationer i industrin, överföringsledning/kulvert mel-lan industrin och befintligt fjärrvärmenät, eventuella kompletterande

pannor/reservkraft-anläggningar som är nödvändiga för att garantera värmeförsörjningen samt nödvändiga investeringar i fjärrvärmecentraler.

Tretton spillvärmeprojekt har inte genomförts som planerat, varav två av projekten resulterade i endast intern användning av den återvunna energimängden och tio projekt inte genomfördes alls. Skälen till att projekten inte genomförts enligt plan, eller inte alls, framgår i avsnittet ”Hinder för spillvärmeprojekt”, där det även förs en generell diskus-sion om hinder för spillvärmesamarbeten.

Underlag

Underlag för utvärderingen har initialt tagits fram ur ansökningshandlingar, årliga verk-samhetsrapporter samt i förekommande fall slutrapporteringar från projekt. De offentliga underlagen har kompletterats genom telefonintervjuer med olika aktörer inom respektive kommun, det vill sägas representanter för energibolag, kommun och industri. Vid inter-vjuerna användes genomgående en för ändamålet framtagen enkät (se bilaga 2). Genom intervjuerna framkom mer ingående information om hur projektet har initierats och hur samarbetet har fungerat mellan industrin, energibolaget och kommunen. Vidare kunde skriftliga underlag uppdateras och kompletteras. Inom projektet genomfördes även några besök, både i kommuner, energibolag och hos några industrier.

Miljöberäkningar

Miljöeffekterna från spillvärmeprojekt består främst i reducerade utsläpp av koldioxid, svaveldioxid, kväveoxider och stoft från förbränning. Hur de olika åtgärdernas miljö-effekter redovisas till Naturvårdsverket varierar avseende emissionsfaktorer, systemgrän-ser med mera. Miljöeffekterna har därför beräknats på nytt för att garantera att samma antaganden och systemgränser använts vid summering och jämförelser. De emissions-faktorer som använts redovisas i bilaga 1.

Redovisningen av de beräknade miljöeffekterna sker i två steg, dels reduktion av di-rekta utsläpp till följd av minskat förbränning, dels reduktion av indidi-rekta utsläpp som följd av minskad elanvändning. Beroende på antaganden om hur elen har producerats fås kraftiga skillnader i uppnådda miljöeffekter. Eftersom det råder delade meningar om hur denna el skall värderas, redovisas miljöeffekter för tre olika synsätt: marginalel, nordisk elmix samt svensk elmix. Vid jämförelse med de svenska miljömålen används svensk elmix.

Ekonomisk utvärdering

På samma sätt som för redovisning av miljöeffekter går det inte alltid att särskilja spill-värmedelen från en åtgärds totala ekonomiska redovisning, då andra investeringar kan ingå i samma åtgärd. En övergripande utvärdering sker av åtgärdernas totala investering och bidragsandel, samt ungefärlig kostnadsfördelning inom åtgärden. Dessutom görs en uppskattning av spillvärmedelens kostnadseffektivitet.

Energi och Teknik

Spillvärme utnyttjas på ett femtiotal platser i Sverige. Hälften av projekten inom LIP ut-vecklade befintliga spillvärmeleveranser, medan resterande utgjordes av helt nya spill-värmeåtgärder.

Spillvärmeleveranser

De genomförda spillvärmeprojekten har möjliggjort spillvärmeleveranser på omkring 370 GWh per år, se Figur 2. En del spillvärmeleveranser begränsas av tillgängligt värme-underlag och skulle kunna utökas om fjärrvärmen byggdes ut. Med de installationer som gjorts finns en potential på ytterligare cirka 50 GWh per år. Spillvärmeprojekten inom LIP motsvarar ungefär 10 procent av den totala levererade spillvärmevolymen i Sverige på 3,7 TWh år 2003. Den totala teoretiska potentialen för utnyttjande av spillvärme i fjärrvärmenäten i Sverige har bedömts vara 9,5 TWh, det vill säga en dryg fördubbling av dagens leveranser skulle vara möjligt1.

Den installerade värmeeffekten är cirka 100 MW. Denna effekt utnyttjas emellertid inte kontinuerligt, dels på grund av att efterfrågan sommartid sjunker väsentligt, dels på grund av varierande tillgänglighet.

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Årlig energimängd Effekt

GWh

MW Ytterligare potential

Figur 2 Årliga spillvärmeleveranser, GWh, samt installerad effekt, MW, inom LIP. Efter programmets avslutande (mörkblå) samt ytterligare potential om värmeunderlaget byggs ut (ljusblå).

1

Källa: Industriell Spillvärme - Processer och potentialer, en rapport från ÅF-Energi & Miljö, publicerad av Svensk Fjärrvärme år 2002.

Den installerade effekten för spillvärme har i flera av spillvärmeprojekten dimensionerats för att klara leveranserna under större delen av vintern. På sommaren finns inte avsättning för all tillgänglig spillvärme. De totala fjärrvärmeleveranserna har för de berörda tätorterna ökat med 50 procent. Spillvärmens andel har samtidigt ökat från drygt 40 procent till i genomsnitt 80 procent av fjärrvärmeproduktionen. Sju av de tolv projekten resulterade i en spillvärmeandel på över 90 procent.

Spillvärmekällor

Spillvärmen uppstår i olika delprocesser inom industrin. Delprocesserna har olika förut-sättningar för spillvärmeåtervinning, beroende på tillgänglighet, temperaturnivåer och kostnader. I Tabell 2 nedan redovisas några typiska delprocesser som identifierats för spillvärmeåtervinning i svensk industri. Vanligast är torkning, rökgaskylning, produkt-kylning och indunstning/kondensering.

Det finns flera exempel på spillvärme från olika torkprocesser inom pappersindustrin. Inom vissa processer kan dock torkluftens egenskaper resultera i problem vid värmeväx-ling. Det är viktigt att ta hänsyn till att den varma luften kan innehålla stoft eller vara kor-rosiv. Det kan också vara svårt att erhålla en kostnadseffektiv värmeåtervinning, om luf-ten har stora volymer och låga temperaturer, trots att där gömmer sig stora energimäng-der.

Rökgaskylning/-kondensering är ett mycket effektivt sätt att tillvarata spillvärme, som annars skulle ha följt med rökgaserna ut i omgivningen. Värmen i rökgaserna tas tillvara genom värmeväxling och i de fall rökgaserna innehåller mycket fukt kan den kondenseras ut och ytterligare värme erhållas.

Metoder för produktkylning återfinns i ett stort antal branscher. De kylda produkterna kan utgöras av allt från stenull eller stål till livsmedel. Ett bra exempel på en ny tillämp-ning av produktkyltillämp-ning är svalbäddarna på Ovako Steel, som beskrivs i kommande av-snitt ”Ny teknik”. En fördel med värmeåtervinning från produktkylning är att industrin är beroende av kylning, och växling mot fjärrvärmenätet kan utgöra ett relativt billigt alter-nativ.

Vid indunstning/kondensering måste kondensorn kylas av ett andra medium. Vanligt-vis sker detta med kylvatten. Att återvinna värme från kylvatten till fjärrvärmenätet är en attraktiv form av spillvärmeåtervinning, eftersom värmen redan samlats upp i en lättill-gänglig form.

Vissa spillvärmealstrande processer är mycket branschspecifika och förekommer en-dast i enstaka industrier. Det betyder inte att processen är en mindre värdefull spillvärme-källa. Ett exempel är spillvärme från kemiska processer som ofta innebär prima värme utan behov av uppgradering.

Massa- och pappersindustri, järn- och stålindustri, kemisk basindustri samt gruvindu-stri har generellt sett störst potential för spillvärmeleveranser på grund av de stora ener-gimängder som omsätts i dessa anläggningar. Större enerener-gimängder motiverar större in-vesteringar. Det är huvudsakligen lokalisering, energimängder och temperaturnivåer som avgör en industris lämplighet som spillvärmeleverantör, inte antalet identifierade delpro-cesser.

Tabell 2 Förekomst av spillvärmegenererande processer fördelat per bransch i Sverige (stjärnor) och inom LIP (cirklar).

Bransch: _Torkning

Rökgaskylning Produktkylning* Ugnskylning Frysning/Kylning*

*

Indunstning/kondenserin Kallhållning Spillånga Kem

iska reaktioner

Torvutvinning

Malm- och mineralutvinning Livsmedelframställning Dryckesvaruframställning Tillverkning av trä och varor av trä Massatillverkning Papperstillverkning Tillverkning av pappersprodukter Tryckerier Raffinaderier Tillverkning av baskemikalier Läkemedelstillverkning

Tillverkning av gummi och plastvaror Tillverkning av glas och glasvaror Tillverkning av cement

Övr. icke-metalliska mineraliska produkter Järn- och stålverk

Framställning av icke-järn metaller Gjutning av järn och metall Övrig tillverkningsindustri

* Produktkylning innebär kylning av produkt från en högre temperatur till omgivningstemperatur **Frysning/Kylning innebär kylning av produkt till en temperatur som är lägre än omgivningstemperaturen

Process:

Processindustrin som spillvärmeleverantör

Leveranserna utgörs nästan till 100 procent av prima spillvärmeleveranser från process-industrin. I de studerade spillvärmeprojekten står massa- och pappersindustrin för hälften av leveranserna. Plast- och kemibranschen står för en fjärdedel, raffinaderier för en fem-tedel och stålindustrin för resten. I diagrammet nedan jämförs branschfördelningen för spillvärmeprojekten inom LIP med branschfördelningen för alla spillvärmeleveranser i Sverige 1999. Raffinaderi 20% Massa- och papper 50% Plast/Kemi 23% Stål 7% Raffinaderi 25% Massa- och papper 30% Plast/Kemi 14% Stål 24% Övrigt 7%

Figur 3 Branschfördelning av de totala spillvärmeleveranserna år 1999 (till vänster) i jämförelse med branschfördelningen av spillvärmeprojekten inom LIP (till höger), procent av totala leveranser i GWh. Källa: Svensk Fjärrvärme och ÅF-Energi & Miljö.

Processindustrin har många fördelar som spillvärmeleverantör jämfört med mindre energiintensiv industri. Processindustrin är beroende av att energibärarna, i form av el, högtrycksånga eller bränsle, håller rätt kvalitet och levereras i rätt mängd. Den energi som tillförs processen tappar sedan i kvalitet och det uppstår stora mängder överskottsenergi i form av varmt vatten eller varma gaser. I industrins ögon är denna värme lågvärdig, efter-som den inte kan utnyttjas i processen. Temperaturen kan dock vara tillräckligt hög för användning i ett fjärrvärmenät, med eller utan uppgradering med värmepump eller panna.

De stora energiflödena i en processindustri gör att tillgången på spillvärme ofta är stor, och förutsättningarna för att den skall kunna utgöra ett betydande bidrag till fjärr-värmeförsörjningen är därför goda. Processutrustningen är ofta i drift dygnet runt, året runt och spillvärmen finns tillgänglig kontinuerligt eventuellt med undantag för industri-semestern. De industrier som utvärderas inom LIP har nästan uteslutande jämna leveran-ser av prima värme.

Figur 4 Exempel på varaktighetsdiagram för ett fjärrvärmesystem med storskaliga

spillvärmeleveranser. Spillvärmen står i exemplet för 88 procent av värmetillförseln. Källa: Projekt inom LIP.

Samverkan mellan energibolag och processindustrier medför ofta att industrin står för stora delar av fjärrvärmebehovet, och spillvärmeleveranserna styrs då delvis av efterfrå-gan på fjärrvärme. Samarbetet kräver i dessa fall ytterst liten insats från energibolaget i värmeproduktionsledet. Det är inte heller ovanligt att industrin ansvarar för en höjning av temperaturen, om så krävs, under vintern, till exempel med hjälp av spetsning i industrins pannor.

Konventionell teknik

Spillvärmeåtervinning sker vanligen genom att en värmeväxlare installeras för att möjlig-göra att värmeenergi kan utvinnas ur kylvatten, processvatten eller varma gaser. Håller spillvärmekällan en alltför låg temperatur, kan en värmepump utnyttjas. Dessutom krävs kringutrustning som styrsystem, cirkulationspumpar, ledningar och ventiler.

I Figur 5 syns installationer för spillvärmeåtervinning vid Uddeholm Tooling i Hagfors. I bilden till vänster visas en avgaspanna. En avgaspanna är en värmeväxlare för värmeåtervinning från avgaser till vatten. På bilden i mitten ses ett hus som rymmer yt-terligare en avgaspanna. De båda avgaspannorna återvinner värme ur rökgaser från några av processens behandlingsugnar. En avgaspanna kräver stort utrymme på grund av rökga-sernas stora flödesvolymer. Bilden till höger visar en värmeväxlare som används för att tillvarata värme i kylvatten. En värmeväxlare som arbetar med vätska på båda sidor krä-ver betydligt mindre plats och investering än en avgaspanna med samma effekt. Pumpar, ledningar och ventiler upptar i stället större delen av installationen.

Figur 5 A) Avgaspanna för återvinning av värme från ringugn/omvärmningsugnar. B) Hus för avgaspanna som återvinner värme från värmningsugnar.

C) Värmeväxlare för återvinning av värme från kylvatten från värmningsugnar. Källa: Uddeholm Tooling, Hagfors.

En hetvattenackumulator möjliggör ett effektivare utnyttjande av spillvärme genom att värmen kan lagras för att kompensera den tidsmässiga skillnaden mellan ”spillvärme-produktion” och fjärrvärmebehov.

I princip bygger samtliga spillvärmeinstallationer på konventionell teknik som är lätt att projektera, handla upp och styra. Detta är nödvändigt för många industrier, eftersom det minskar riskerna för tekniska problem som eventuellt kan störa processen. Tekniken för återvinning skräddarsys dock för varje enskild industriprocess. Det finns inga givna lösningar för hur spillvärme skall tas tillvara. Möjligheten att tillvarata spillvärme varierar mellan olika industrier, processer, tillgång på utrymme och på förutsättningar i det lokala fjärrvärmesystemet.

De flesta spillvärmeåtgärder har också omfattat överföringsledningar och distribu-tionsledningar för värmen. Omkring 12,5 mil kulvert har lagts inom de studerade

spill-värmeprojekten, varav cirka 70 procent har varit längre överföringsledningar av större dimension. Den typen av investering är mycket kapitalintensiv. Dessutom måste tekniska aspekter såsom höga tryckfall och temperaturfall beaktas. Projekten kommer att ge värde-fulla erfarenheter kring drift och underhåll av långa överföringsledningar. Dessa effekter kommer att kunna ses först om några år.

Ny teknik

Som beskrivits tidigare bygger de flesta spillvärmeprojekt på konventionell teknik. Det finns några exempel på forsknings- och utvecklingprojekt, där tekniken tillämpas på nytt sätt för att möjliggöra spillvärmeåtervinning från nya spillvärmekällor.

Svalbäddar - ny teknik för spillvärmeåtervinning

Vid kylning av färdiga stålämnen inom stålindustrin i så kallade svalbäddar avgår stora mängder värme. Teknik för spillvärmeåtervinning från stålindustrins svalbäddar är under utveckling. Det pågår praktiska försök vid svalbäddarna i valsverken i Hofors, Hällefors och SSAB i Luleå. Försöken pågår inom ramen för branschorganisationen Jernkontorets forskningsprogram och med stöd av Statens energimyndighet. För att energiåtervinning från svalbäddar skall vara framgångsrika får de inte ha någon negativ inverkan på stål-produktionen. Investeringskostnader samt drift- och underhållskostnader hålls låga genom att standardkomponenter används. Alla installationer genomförs i samråd med persona-len,så att projekten får en acceptans på alla nivåer.

I Hofors pågår försök vid två svalbäddar, Södra och Norra Svalbädden. Norra Svalbädden är i drift och genererar spillvärme, medan Södra är en försöksanläggning. I Norra Svalbädden sker värmeåtervinningen ur varm kylluft över svalbädden, dels genom en avsugningshuv över svalbädden, dels direkt från högsta punkten i taket, dit den varma luften stiger.

I den Södra Svalbädden sker värmeåtervinningen genom att strålningsvärmen fångas upp i en kollektor som värmer vatten. Driftsekonomin och energieffektiviteten har jäm-förts med en solvärmeanläggning i kommunen, där det visat sig att värmeutbytet varit betydligt större ur svalbäddarna. Se Figur 3 och 4 nedan.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Solvärme Södra Svalbädden Norra svalbädden Hällefors

SEK/kWh

Figur 6 Investeringsbehov, SEK/kW värmeeffekt. Källa: Magnus Wemmenhag,

Ämneskylning med värmeväxlare, Luleå Tekniska Universitet 2001 via Stål 2002 Jan Nilsson, Hofors Energi AB.

0 5000 10000 15000 20000 25000

Solvärme Södra Svalbädden Norra svalbädden Hällefors

kWh

/m

2

Figur 7 Värmeprestanda, kWh/m2. Källa: Magnus Wemmenhag, Ämneskylning med värmeväxlare, Luleå Tekniska Universitet 2001 via Stål 2002 Jan Nilsson, Hofors Energi AB.

Tryckväxlare i nytt utförande

Spillvärmeprojekt kan kräva värmedistribution i långa överföringsledningar eller sam-mankopplingar av mindre nät till ett enda stort. Stora nät och långa transitledningar med-för driftmässigt en del svårigheter. I Varberg har det därmed-för installerats en helt ny typ av tryckväxlare som skall öka driftsäkerheten.

Nät som kopplas samman kan ha olika trycknivåer och kulvertar med olika dimensio-ner. Det är av största vikt att trycket inte utjämnas mellan de olika näten vid driftstör-ningar, om exempelvis en pump stannar. Vanligtvis löses detta genom att näten separeras med en värmeväxlare. Att överföra värme via en värmeväxlare innebär ger ett visst

tem-peraturfall. En tryckväxlare kan separera trycket mellan två system utan att de separeras flödesmässigt. Därmed kan temperaturfallet undvikas.

Vid drift av stora sammankopplade nät är det också viktigt att systemet går att sektio-nera om det uppstår tekniska problem i någon separat del av nätet. Ett exempel kan vara att pumpstationen för överföringsledningen havererar. Det lokala fjärrvärmesystemet måste då kunna köras separat. En tryckväxlare ser till att differenstrycket mellan fram- och returledning i en sektion är noll, vilket gör att det snabbt går att stänga ventilerna mellan systemen, utan att det uppstår tryckslag. Flödet kan kortslutas genom att framled-ningen ”dumpas” i returledframled-ningen.

Det finns tio tryckväxlare i kommersiell drift i Sverige. I Varberg kommer det att in-stalleras en helt ny typ av tryckväxlare vid ingången till Varbergs fjärrvärmenät. Princi-pen för den nya tyPrinci-pen av tryckväxlare är densamma som för den gamla, men med en an-nan typ av styrning. Tidigare har tryckväxlaren styrts med hjälp av temperaturen i ett temperaturskikt som skapats mellan fram- och returledning. Tryckväxlaren i Varberg är tryckstyrd och är den första i sitt slag som skall användas vid kommersiell drift. En tryck-styrd anläggning blir både enklare och billigare jämfört med en temperaturtryck-styrd och kan dessutom användas för fjärrkylaapplikationer.

Miljöeffekter

Miljöeffekterna från de aktuella åtgärderna beror på vilka energiformer som ersatts. I Figur 8 redovisas vilka uppvärmingsformer som i LIP-åtgärderna ersatts av spillvärme samt i två av projekten även biobränsle. Drygt 350 GWh spillvärme och 200 GWh bio-bränslen ersätter årligen cirka 670 GWh andra bio-bränslen. Det är främst olja som har ersatts men även gasol, naturgas, bark och el, både för uppvärmning och som driftel till värme-pumpar. GWh/år 0 100 200 300 400 500 600 700 800

Före åtgärder Efter åtgärder

El, inkl VP Biobränsle, ny Bark Spillvärme Lågv. värme till VP Gasol Naturgas Villaolja Olja, vv / ind

Figur 8 Redovisning av energislag som inom LIP-åtgärderna ersatts av spillvärme- och biobränslebaserad fjärrvärme. Källa: Ansökningar, verksamhets- och slutrapporter samt ÅF-Energi & Miljö.

Förklaringen till att den totala energimängden blivit mindre är att fjärrvärme i all-mänhet och spillvärme i synnerhet medför betydligt lägre omvandlingsförluster än till exempel enskilda oljepannor.

Fossila bränslen utgör cirka 80 procent av ersatt energi, vilket ger betydande positiva miljöeffekter främst i form av minskad klimatpåverkan. I de projekt som har omfattat fjärrvärmeutbyggnad till villaområden har konvertering av fastigheter med äldre oljepan-nor till fjärrvärme prioriterats.

Genom konvertering av eluppvärmda bostäder till fjärrvärme baserad på spillvärme samt som följd av att lågvärdig spillvärme i kombination med värmepumpar kunnat er-sättas med högvärdig spillvärme har åtgärderna resulterat i en nettominskning av el-användningen på 90 GWh per år. Det motsvarar elförbrukningen i cirka 4 500 elupp-värmda villor.

Redovisningsprinciper

I följande avsnitt redovisas minskade utsläpp av koldioxid, kväveoxider och svaveldioxid. Förväntad reduktion enligt ansökan jämförs med beräknad och rapporterad reduktion. För rapporterad reduktion har underlag från slutrapporter och verksamhetsrapporter använts för sju av projekten. För tre av projekten har uppgifter från ansökan använts eftersom inga uppgifter om förändring inrapporterats. För beräknade uppgifter har underlaget utgjorts av slutrapporter, verksamhetsrapporter och intervjuer i första hand, kompletterat av an-sökningar och annan projektdokumentation.

De miljöeffekter som redovisas i beräkningar, slutrapporter och ansökningar för åt-gärderna i denna utvärdering stämmer av flera skäl inte helt överens. Det beror på att:

• några inrapporterade uppgifter inkluderar miljöeffekter för minskad el-användning, medan andra inte gör det,

• det förekommer olika antaganden om hur elen har producerats,

• för någon åtgärd redovisas utsläpp för bränslets hela livscykel, medan de flesta endast redovisar direkta utsläpp från förbränning,

• olika emissionsfaktorer används och i vissa fall mätvärden från enskilda an-läggningar,

• några åtgärder har blivit betydligt mindre omfattande än vad som från bör-jan avsetts.

För andra åtgärder stämmer ansökningar, rapportering och beräkningar relativt väl överens. Kommunerna har inte särredovisat utsläpp från olika delar av en och samma åtgärd, vilket försvårar en jämförelse mellan inrapporterade och beräknade värden. I två fall har kommunernas åtgärder förutom spillvärme även inkluderat biobränsleanläggninar. För att förenkla jämförelsen mellan inrapporterade och beräknade värden har även ut-släppsreduktionen från dessa investeringar beräknats men redovisas separat.

I föreliggande redovisning hålls direkta minskade utsläpp isär till följd av minskad förbränning och indirekta minskade utsläpp till följd av minskad elanvändning. Vid minskade utsläpp från förbränning avses endast utsläpp från förbränningsförloppen, det vill säga vi har inte utgått från olika bränslens livscykelperspektiv. För beräkning av re-ducerade utsläpp till följd av minskad elanvändning redovisas både perspektivet för mar-ginalel samt reducerade utsläpp från den svenska och nordiska elmixen. När el värderas som marginalel, det vill säga utsläppen från den senast tillkommande, eller ersatta, kilo-watttimmen i Norden, utgörs den främst av kolkondens. Att redovisa de genomsnittliga utsläppen från elproduktionen i Sverige eller Norden ger betydligt lägre utsläpp genom den stora andelen kärn- och vattenkraft, se Bilaga 1.

I avsnittet ”De nationella miljömålen” ställs utsläppsreduktionerna inom LIP i rela-tion till Sveriges miljömål.

Reduktion av koldioxidutsläpp

Ersättning av fossila bränslen med fjärrvärme som baseras på spillvärme och biobränslen har enligt beräkningar resulterat i minskade koldioxidutsläpp på 136 kton per år, varav rena spillvärmeåtgärder svarar för knappt 83 kton. Fördelningen mellan biobränsle och spillvärme framgår av Figur 9.

Den minskade elanvändningen ger ytterligare reduktion av de årliga utsläppen av kol-dioxid. Beroende på antangade om elens härkomst erhålls en reduktion på 1 kton, 7 kton eller 59 kton per år, se Figur 10.

Ersatt av spillvärme Ersatt av biobränsle

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Förbränning kton koldioxid

Figur 9 Minskade årliga utsläpp av koldioxid genom ersättning av fossila bränslen med spillvärme- och fjärrvärme.

Källa: ÅF-Energi & Miljö.

0 25 50 75 100 125 150 175 200

Marginalel Nordisk elmix Svensk elmix kton koldioxid

Figur 10 Minskade årliga utsläpp av koldioxid genom ersättning av el med spillvärme- och biobränsle-baserad fjärrvärme.

Källa: ÅF-Energi & Miljö.

Den totala reduktionen av koldioxid framgår ur Tabell 3. I tabellen redovisas reduk-tion av koldioxidutsläpp per konverterad uppvärmningsform. Konvertering av enskilda oljeuppvärmda fastigheter står för den i särklass största direkta miljönyttan, eller 53 pro-cent av den direkta koldioxidreduktionen. Därtill kommer minskade utsläpp som följd av minskad elanvändning.

Tabell 3 Reduktion av årliga koldioxidutssläpp per typ av konverterad uppvärmningsform, kton koldioxid. Källa: Ansökningar, verksamhets- och slutrapporter från kommuner samt beräkningar ÅF-Energi & Miljö.

Reduktion genom

spillvärmeersättning

Reduktion genom biobränsleersättning

Reduktion totalt

kton CO2 / år kton CO2 / år kton CO2 / år

Olja, villor 54 16 70

Olja, värmeverk och industri 5 37 42

Naturgas, värmeverk 13 0 13

Gasol, värmeverk 12 0 12

Totalt exkl el 83 53 136

El, marginalel 25 35 59

Totalt inkl el (marginalel) 108 87 196

El, nordisk elmix 3 4 7

Totalt inkl el (nordisk elmix) 87 57 144

El, svensk elmix 0,4 1 1

Totalt inkl el (svensk elmix) 84 53 137

Den totala reduktionen uppgår, räknat med nordisk elmix, till 144 kton per år, vilket kan jämföras med de totala koldioxidutsläppen i Sverige på 58 000 kton år 1999. Enligt ansökningarna skulle åtgärderna ge en reduktion av koldioxid på drygt 225 kton per år, men inkomna slutrapporter och verksamhetsrapporter tyder på att den redovisade siffran snarare blir runt 180 kton, se Figur 11.

Ersatt av spillvärme Ersatt av biobränsle

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Ansökan Rapporterat Marginalel Nordisk elmix Svensk elmix kton koldioxid

*

El Förbränning

Figur 11 Reduktion av årliga koldioxidutsläpp för genomförda spillvärmeåtgärder inom LIP, ansökan, rapporteringar samt beräknade värden. Källa: ÅF-Energi & Miljö.

* För två åtgärder inkluderar inrapporterade utsläppsreduktioner minskad elanvändning (kolkondens). För att öka jämförbar-heten mellan de rapporterade och de beräknade uppgifterna har denna el lyfts bort.

I de inrapporterade utsläppsreduktionerna är minskad elanvändning i form av kolkon-dens inkluderad för två av åtgärderna. För att öka jämförbarheten mellan de rapporterade och de beräknade uppgifterna har denna el lyfts bort. Den redovisade reduktionen uppgår, exklusive el, till cirka 145 kton per år. I figuren motsvaras reduktionen, exklusive el, av en streckprickad röd linje.

Även för de beräknade uppgifterna i Figur 11 separeras reduktionen av koldioxid från minskad förbränning respektive minskad elanvändning med en streckprickad röd linje. Jämförs endast reduktion av utsläpp från förbränning, erhålls relativt stor överenskom-melse med beräknade och rapporterade värden.

Reduktion av utsläpp av kväveoxider

Åtgärdernas reduktion av kväveoxider har genom minskad förbränning beräknats till 115 ton per år, varav rena spillvärmeåtgärder svarar för 77 ton. Fördelningen mellan bio-bränsle och spillvärme i projekten framgår av Figur 12. Minskad elanvändning som erhål-lits ger ytterligare reduktion av de årliga utsläppen av kväveoxider. Beroende på anta-gande om hur elen har producerats erhålls en reduktion på 149 ton, 16 ton eller 2 ton per år, se Figur 13.

Ersatt av spillvärme Ersatt av biobränsle

0 50 100 150 200 250 300 350 400 Förbränning ton kväveoxider

Figur 12 Minskade årliga utsläpp av kväveoxider genom ersättning av fossila bränslen med spillvärme- och fjärrvärme. Källa: ÅF-Energi & Miljö.

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Marginalel Nordisk elmix Svensk elmix ton kväveoxider

Figur 13 Minskade årliga utsläpp av kväveoxider genom ersättning av el med spillvärme- och biobränslebaserad fjärrvärme. Källa: ÅF-Energi & Miljö.

Den totala reduktionen av kväveoxider framgår av Tabell 4. I tabellen redovisas re-duktion av utsläpp av kväveoxider per konverterad uppvärmningsform. Konvertering av oljeuppvärmda villor samt oljeeldade värmeverk och industriell oljeanvändning står för den i särklass största direkta miljönyttan. Därtill kommer minskade utsläpp som följd av minskad elanvändning. Vidare redovisas de ökade utsläppen av kväveoxider från de två nya biobränsleanläggningarna.

Tabell 4 Reduktion av årliga utsläpp av kväveoxider (räknat som NO2) per typ av konverterad

uppvärmning, kg NO2. Källa: Ansökningar, verksamhets- och slutrapporter från

kommuner, beräkningar ÅF-Energi & Miljö.

Reduktion genom

spillvärmeersättning

Reduktion genom biobränsleersättning

Reduktion totalt

ton NO2 / år ton NO2 / år ton NO2 / år

Olja, villor 42 10 53

Olja, värmeverk och industri 6 56 62

Naturgas, värmeverk 11 0 11 Bark 5 0 5 Gasol, värmeverk 12 0 12 Ny biobränsle 0 -29 -29 Totalt exkl el 77 37 115 El, marginalel 62 86 149

Totalt inkl el (marginalel) 139 124 263

El, nordisk elmix 7 9 16

Totalt inkl el (nordisk elmix) 84 47 130

El, svensk elmix 1 1 2

Totalt inkl el (svensk elmix) 78 38 116

Den totala minskningen av utsläpp av kväveoxider, inklusive el räknat som nordisk elmix, har beräknats till cirka 130 ton per år. Enligt ansökningarna skulle åtgärderna ge en reduktion av kväveoxider på drygt 210 ton. Inkomna slutrapporter och verksamhets-rapporter tyder på att den redovisade siffran blir ännu högre, 220 ton, se Figur 14.

Ersatt av spillvärme Ersatt av biobränsle 0 50 100 150 200 250 300 350 400

Ansökan Rapporterat Marginalel Nordisk elmix Svensk elmix ton kväveoxider

*

El Förbränning

Figur 14 Reduktion av de årliga kväveoxidutsläppen för de genomförda spillvärmeåtgärderna inom LIP, enligt ansökan, rapporteringar samt beräkningar i utvärderingen. Källa: Ansökningar, verksamhets- och slutrapporter, beräkningar ÅF-Energi & Miljö. * För två åtgärder inkluderar inrapporterade utsläppsreduktioner minskad elanvändning (kolkondens). För att öka jämförbarhe-ten mellan de rapporterade och de beräknade uppgifterna har denna el lyfts bort.

I de inrapporterade utsläppsreduktionerna är minskad elanvändning i form av kolkon-dens inkluderad för två av åtgärderna. För att öka jämförbarheten mellan de redovisade uppgifterna och de beräknade uppgifterna har denna elanvändning räknats bort från de inrapporterade uppgifterna. I figuren motsvaras reduktionen exklusive el av en streck-prickad röd linje, se Figur 14. Den redovisade reduktionen uppgår, exklusive el, till 140 ton per år, vilket är jämförbart med beräknade 120 ton per år.

För de beräknade uppgifterna redovisas reduktionen av koldioxid från minskad för-bränning respektive minskad elanvändning separat, åtskilda med en röd streckprickad linje. Jämförs bara reduktion av utsläpp från förbränning, ges en god överenskommelse mellan beräknade och rapporterade värden.

Reduktion av svaveldioxidutsläpp

Ersättning av tidigare bränsleförbränning med fjärrvärme som baseras på spillvärme och biobränslen resulterar i minskade utsläpp av svaveldioxid på 66 ton per år, med fördel-ningen mellan biobränsle och spillvärme enligt Figur 15. Rena spillvärmeåtgärder svarar för 39 ton per år.

Den minskade elanvändningen ger ytterligare reduktion av de årliga utsläppen av svaveldioxid, se Figur 16. Beroende på antagande om elens härkomst erhålls antingen en reduktion på 1 ton, 14 ton eller 116 ton per år vid utsläppsberäkningar baserade på svensk respektive nordisk elmix samt marginalel.

Ersatt av spillvärme Ersatt av biobränsle

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 Förbränning ton svaveldioxid

Figur 15 Minskade årliga utsläpp av svaveldioxid genom

ersättning av fossila bränslen med spillvärme- och

fjärrvärme. Källa: ÅF-Energi & Miljö. 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Marginalel Nordisk elmix Svensk elmix ton svaveldioxid

Figur 16 Minskade årliga utsläpp av svaveldioxid genom ersättning av el med spillvärme- och

biobränslebaserad fjärrvärme. Källa: ÅF-Energi & Miljö.

Den totala reduktionen av svaveldioxid framgår ur Tabell 5 . I tabellen redovisas re-duktion av utsläpp av svaveldioxid per typ av konverterad uppvärmningsform. Konverte-ring av oljeeldade värmeverk och industriell oljeanvändning står för den största direkta miljönyttan, eller cirka 85 procent av reduktionen. Det beror på att den olja som ersatts hade hög svavelhalt. Vid eldning av biobränslen erhålls utsläpp av svavel, varvid reduk-tionen vid ersättning av exempelvis villaolja med biobränslebaserad fjärrvärme kan bli negativ, det vill säga utsläppen kan öka. I tabellen redovisas även ökade utsläpp av sva-veldioxid från nya biobränsleanläggningar.

Tabell 5 Reduktion av årliga svaveldioxidutssläpp per typ av konverterad uppvärmning. Källa: ÅF-Energi & Miljö.

Reduktion genom

spillvärmeersättning

Reduktion genom biobränsleersättning

Reduktion totalt

ton SO2 / år ton SO2 / år ton SO2 / år

Olja, villor 22 6 28

Olja, värmeverk och industri 12 85 96

Naturgas, värmeverk 0 0 0 Bark 5 0 5 400 Gasol, värmeverk 0 0 0 Ny biobränsle 0 -63 -63 Totalt exkl el 39 28 66 El (marginalel) 48 67 116

Totalt inkl el (marginalel) 87 95 182

El (nordisk elmix) 6 8 14

Totalt inkl el (nordisk elmix) 45 36 81

El (nordisk elmix) 0 1 1

Totalt inkl el (svensk elmix) 39 28 67

Den totala minskningen av utsläpp av svaveldioxid, räknat med nordisk elmix, uppgår till 81 ton per år. Enligt ansökningarna skulle åtgärderna ge en reduktion av svaveldioxid på drygt 275 ton, men inkomna slutrapporter och verksamhetsrapporter tyder på att den redovisade siffran blir betydligt lägre, cirka 130 ton. Skälet till att utfallet blev så mycket sämre än bedömningarna i ansökningarna är främst att det projekt som i ansökan redovi-sat den största reduktionen av svaveldioxid blev betydligt mindre till omfattningen än vad som från början avsetts.

Ersatt av spillvärme Ersatt av biobränsle 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300

Ansökan Rapporterat Marginalel Nordisk elmix Svensk elmix ton svaveldioxid

*

El

Förbränning

Figur 17 Reduktion av de årliga svaveldioxidutsläppen för de genomförda spillvärme-åtgärderna inom LIP, enligt ansökan, rapporteringar samt beräkningar i utvärderingen. Källa: Ansökningar, verksamhets- och slutrapporter från kommuner, ÅF-Energi & Miljö.

* För två åtgärder inkluderar inrapporterade utsläppsreduktioner minskad elanvändning (kolkondens). För att öka jämförbar-heten mellan de rapporterade och de beräknade uppgifterna har denna el lyfts bort.

I de redovisade uppgifterna är minskad elanvändning i form av kolkondens inräknad för två av åtgärderna. För att öka jämförbarheten mellan de redovisade uppgifterna och de beräknade uppgifterna har denna elanvändning räknats bort från de inrapporterade upp-gifterna. I figuren motsvaras reduktionen exklusive el av en röd streckprickad linje.

För de beräknade uppgifterna redovisas reduktionen av svaveldioxid från minskad förbränning respektive minskad elanvändning separet, åtskilda med en röd streckprickad linje. Jämförs bara reduktion av utsläpp från förbränning fås relativt stor överenskom-melse med beräknade och rapporterade värden, se Figur 15.

Stoft

Konvertering av bostäder med enskild oljepanna är den åtgärdstyp som har i särklass störst betydelse för reduktion av stoftutsläpp. Drygt 26 000 kubikmeter villaolja har er-satts av spillvärme, vilket har reducerat stoftutsläppen med i storleksordningen 2 800 kilo per år. Från de nya biobränsleanläggningarna som tillkommit i två av projekten har ut-släppen av stoft ökat med 3 700 kilo per år, vilket innebär att nettoutut-släppen ökat med 900 kilo per år. Dessa utsläpp sker dock på högre höjd och inte i lika hög grad i direkt anslutning till bostadsområden. Även om utsläppen har ökat marginellt på regional nivå, har konverteringen haft stor betydelse för den lokala miljön i de aktuella villaområdena.

Övriga miljöeffekter

Genom att högvärdig spillvärme i två fall ersatt värmepumpar har läckage av köld-medium minskats med 4 400 ton koldioxidekvivalenter per år och den installerade mäng-den R12 och R134a har minskat med 5 respektive 3 ton, enligt inrapporterade uppgifter. Genom stängning av värmepumparna minskas ockå bullernivån till omgivningen.

Ett spillvärmeprojekt banar ofta väg för ytterligare effektivisering och energiåtervin-ning. Projekten har i flera fall också lett till att tillverkningsprocessen har effektiviserats genom byte av komponenter och genom bättre kontroll över processen, tack vare bättre mät- och styrutrustning som är en del i spillvärmeinstallationen. Det kan i sin tur leda till en bättre arbetsmiljö samt, genom exempelvis mindre kassation, till bättre hushållning med både material och kemikalier.

De nationella miljömålen

Sveriges övergripande miljömål är att vi skall lämna över ett samhälle till nästa genera-tion där de övergripande miljöproblemen är lösta. För att åstadkomma en ekologiskt håll-bar samhällsutveckling har femton miljökvalitetsmål formulerats. Dessa utgör riktvärden för allt svenskt miljöarbete, oavsett var och av vem det bedrivs.

De femton nationella miljömålen är vad som normalt brukar benämnas övergripande mål:

1. Frisk luft

2. Grundvatten av god kvalitet 3. Levande sjöar och vattendrag

4. Myllrande våtmarker

5. Hav i balans samt en levande kust och skärgård

6. Ingen övergödning

7. Bara naturlig försurning

8. Levande skogar

9. Ett rikt odlingslandskap 10. Storslagen fjällmiljö 11. God bebyggd miljö 12. Giftfri miljö 13. Säker strålmiljö 14. Skyddande ozonskikt