Reduksjon av NOx-utslipp i fjernvarmeindustrien Presentasjon på Fjernvarmedagene 2011 Siv.ing. Kjell Olav Nerland Norsk Energi

Hva er problemet med NOx? Nitrogenoksider: NO + NO2 dannes ved forbrenning. Utslipp av NOx bidrar til: Luftveissykdommer og -plager Dannelse av ozon nær bakken, Sur nedbør Sur nedbør er skadelig for økosystemer og vegetasjon, og kan blant annet føre til skogsdød og fiskedød. (Kilde: Klif)

NOx fra forbrenning

Hvorfor reduksjon av NOx-utslipp Redusere lokal luftforurensning Internasjonale forpliktelser (Gøteborgprotokollen): I utgangspunktet var Norge forpliktet til å redusere årlige utslipp av NOx til maksimalt 156.000 tonn i 2010. Dette målet er trolig nådd i 2011, og det forhandles nå om videre reduksjoner. Virkemidler er bl.a.: Skjerpede utslippsgrenser Utslippsavgift Miljøavtalen med NHO, etablering av NOx-fondet

Er reduksjon av NOx-utslipp aktuelt for fjernvarmeindustrien? Er det nødvendig? Vil det være av stor nytte? For hvem? Hva vil det koste? Kan det være lønnsomt?

NOx-avgift i Norge siden 2007 Fiskal NOx-avgift Fiskal NOx-avgift fra 2007. Begynte på 15 kr/kg NOx-utslipp 16,43 kroner/kg NOx i 2011 Gjelder kjeler med samlet installert effekt over 10 MW, motorer over 750 kW og offshorefaklinger Miljøavtalen om NOx Avtale mellom 15 næringslivsorganisasjoner og Miljøverndepartementet Tilsluttede virksomheter oppnår avgiftsfritak - betaler 4 kr/kg NOx til felles fond for finansiering av tiltak Alle avgiftspliktige virksomheter kan tilslutte seg, 543 tilsluttede virksomheter Næringslivets NOx-fond må oppfylle reduksjonsforpliktelser mhp. NOx

Hva vil utslippene koste? 16,53 kr kg/NOx tilsvarer: 119 -161 kr/tonn tungolje 42 - 60 kr/tonn lettolje 20 - 40 kr/tonn biobrensel 28 - 46 kr/tonn gass Typiske årskostnader: ved ulike brenselforbruk (tonn/år) 1 tonn LNG = 1360 Sm3

Fjernvarme beskjeden kilde mhp. NOx Totale norske utslipp 2009 ca 180 000 tonn Transport ca 60 000 tonn Utvinning av råolje og gass ca 50 000 tonn Industri ca 18 000 tonn Fjernvarme ca 1 200 tonn (Kilde SSB) Beregnede utslippskostnader for fjernvarme: Ved fiskal avgift: ca 20 mill. NOK Ved innbetaling til NOx-fondet: ca 5 mill. NOK

Likevel utfordring mhp lokal luftforurensning I lokal sammenheng vil NOx-utslipp fra fjernvarmeproduksjon likevel ha en viss betydning: Ofte lokalisert i byområder og tettsteder som allerede er høyt belastet med NOx-forurensning Maksimale utslipp kommer gjerne på morgenen de kaldeste døgnene og kan dermed sammenfalle med episoder med høy luftforurensning Gir utfordringer i form av: ikke høye nok skorsteiner begrensninger for kapasitets- utvidelse for eksisterende anlegg problemer med etablering av nye varmeproduksjonsanlegg Må finne andre løsninger; - redusere utslippene ved kilden?

Hva kan fjernvarmeindustrien gjøre? Det finnes flere typer tiltak som kan bidra til å redusere NOx- utslippene fra forbrenningsprosesser: Overgang til brensel med lavt N-innhold Lav-NOx brennerteknologi Forbrenningsoptimalisering Rensetiltak

Tiltak for NOx-reduksjon: - Fuel switch Bytte til mer nitrogenfattig brensel kan gi lavere NOx: Tungolje > lettolje > gass: Tungolje ca 600 – 800 mg/Nm3 = 150-240 mg/MJ Lettolje ca 200 – 300 mg/Nm3 = 60 -80 mg/MJ Biobrensel ca 180 – 300 mg/Nm3 = 30 mg/MJ Gass gir ca 100 – 200 mg/Nm3 = 30 mg/MJ

Tiltak for NOx-reduksjon: - Primærtiltak Fuel switch: Reduksjon av nitrogeninnholdet i brenselet Tungolje > lettolje > gass 50-75% reduksjon Forbedret forbrenningsteknikk/prosessoptimalisering Redusert luftoverskudd/O2 -regulering 10-44% Redusere forbrenningstemperatur 20-30% Resirkulering av røykgass 20-50% Trinnvis lufttilførsel 10-75% Trinnvis brenseltilførsel 50-60% Dampinjeksjon 5-10% Vanninjeksjon 5-10% Gass reburning (etterbrenning) 50-60% Utskifting til moderne lav-NOx brennere 25-60% NB! Dette er eksempler på erfaringstall. Spesielt kan effekten av forbrenningstekniske/prosessoptimaliseringstiltak være usikker.

Tiltak for NOx-reduksjon: - Lav NOx brennerteknologi Lav-NOx brenner/forbrenningsteknologi utnytter mye av de samme prinsippene som er nevnt foran: resirkulering av røykgass, trinnvis lufttilførsel mm. Typiske reduksjonsgevinst sammenlignet med konvensjonell teknologi: Lav-NOx brenner for lettoljefyring 20-40% reduksjon Lav-NOx for gass opptil 50% reduksjon Det finnes også lav-NOx teknologi for trepulver, tungolje og kull.

Tiltak for NOx-reduksjon: - Rensing av avgass De mest aktuelle metodene er: SNCR (selektiv ikke katalytisk reduksjon) 40-60% Reduksjon med ammoniakk eller urea SCR (selektiv katalytisk reduksjon) 70-95% Reduksjon med ammoniakk eller urea over spesiell katalysator NO + NH3 + O2 >> 4N2 + 6 H20 For kjeler er det i realiteten bare SNCR som er aktuell pga. høy katalysatorkostnad for SCR.

Hvordan finne riktig tiltak For å avgjøre hvilke tiltak som vil gi best kost/nytte effekt må det foretas en vurdering for hvert anlegg: Kartlegging utslipp og drift med alle variasjoner: Avgassmengde og temperatursoner Utslippskonsentrasjon Lastvariasjoner og driftstid Klarlegge utslippskrav og –mål Myndighetskrav, lokale mål Bakgrunnskonsentrasjoner og forurensningsbidrag Vurdere ulike alternative tiltak; Tekniske forhold og muligheter for ulike kjente tiltak Reduksjonseffekter; beregning, garantier, mulighet for testing Investeringsbehov /driftskostnader Tilskuddsmuligheter NOx-fondet/Enova Kost/nytte vurderinger

Testing av tiltak SNCR innsprøyting av ammoniakk Norsk Energi har erfaring: Norsk Skog Saugbrugs, Halden Forestia, Braskereidfoss Samarbeid med Petro Miljö

Redusert utslipp = redusert avgift + enklere etablering

Opptil 80% støtte – bedre enn Enova! Fondet er et spleiselag: Fritak for avgift til staten Betaling til fond: 4 kr/kg Spart avgift: 12,43 kr/kg Pengene går tilbake til finansiering av tiltak: medlemsbedriftene kan søke om støtte til utslipps-reduserende tiltak. 1 800 mill. kr. for 2011-2012 Opptil 80% støtte – bedre enn Enova!

Søknad om tilskudd - Norsk Energi har erfaring

Er reduksjon av NOx-utslipp aktuelt for fjernvarmeindustrien? Er det nødvendig? Kan være påkrevd i noen tilfeller for å greie utslippskravene Vil det være av stor nytte? Først og fremst i de tilfellene det er vanskelig å få tillatelse til økt utslipp for utvidelse eller nybygging For hvem? Både for utbygger og for omgivelsene Hva vil det koste? Må beregnes i hvert tilfelle Kan det være lønnsomt? Ja, i noen tilfeller

Takk for oppmerksomheten! Spørsmål? Ta gjerne kontakt: Morten.Soma@energi.no Tlf. 950 35 757 Dag.Borgnes@energi.no Tlf. 997 96 087 Stine.Torstensen@energi.no Tlf. 907 81 485 Kjell.Olav.Nerland@energi.no Tlf. 911 37 206