Skatteudvalget 2008-09, Det Energipolitiske Udvalg 2008-09, Miljø- og Planlægningsudvalget 2008-09
SAU Alm.del Bilag 329, EPU Alm.del Bilag 329, MPU Alm.del Bilag 636
Offentligt
affald danmark
Samfundsøkonomiskvurdering af forbrænding,medforbrænding ogbiologisk behandlingRapportJuni 2009
COWI A/SParallelvej 22800 Kongens LyngbyTelefon 45 97 22 11Telefax 45 97 22 12www.cowi.dk
affald danmark
Samfundsøkonomiskvurdering af forbrænding,medforbrænding ogbiologisk behandlingRapportJuni 2009
Dokumentnr.VersionUdgivelsesdato
1402.06.09
UdarbejdetKontrolleretGodkendt
MIKR, PECN, LISA, EWIMPNEWI
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
1
Indholdsfortegnelse1233.13.23.33.444.14.24.34.44.54.64.755.15.25.35.45.55.666.16.26.36.4HovedkonklusionerResuméIndledningBaggrundFormålOrganiseringRapportens strukturMetode og tilgangSamfundsøkonomisk metodeTidshorisontAllerede afholdte investeringerOpgørelse per ton affaldScenarierCentrale forudsætninger og antagelserGrænseflade til og forskelle fra miljøvurderingenBeregningsmæssige forudsætningerAffaldsmængder og brændværdiInvesteringsbehov i dedikeret forbrændingBehandlingsmetoderIndsamling og transportEnergisubstitutionEmissioner og restprodukterResultaterBehandlingsformerneScenarierneFølsomhedsanalyserIkke-værdisatte effekter3512121213141515161618182123252528293538424545525662
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
2
6.56.67
KonklusionPerspektiveringLitteraturliste
656667
BilagsfortegnelseBilag 1: Detaljerede resultater for scenarierneBilag 2: Betydning af samfundsøkonomiske beregningsværdier
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
3
1
Hovedkonklusioner
På baggrund af denne rapport kan man ikke give et entydigt svar på rangord-ningen af behandlingsalternativerne forbrænding, medforbrænding og biologiskbehandling. Rangordningen afhænger af forudsætningerne om den konkreteinvesteringssituation for forbrændingsanlæggene, og robustheden af konklusio-nen afhænger af, hvilket varmeopland anlæggene ligger i. Man kan imidlertidkonkludere følgende:•For både varmeområder forsynet af centrale, kulfyrede KV-anlæg og var-meområder forsynet af decentrale naturgasfyrede anlæg er det samfunds-økonomiskfordelagtigt at medforbrænde affaldpå kulfyrede KV-anlægi forhold til at bygge helt nye ovnlinier på dedikerede affaldsforbrændings-anlæg. Hvis det i disse områder er muligt at bygge nye affaldsforbræn-dingsanlæg marginalt større, er detdogsamfundsøkonomisk mest fordel-agtigt at gøre dette. Sidstnævnte konklusion forudsætter, at den reduceredebrændværdi af restaffaldet ikke øger omkostningerne til forbrænding afdette.Ovenståendekonklusioner for det centrale varmeområdeerrobusteover for øvrige ændrede forudsætninger.Ovenståendekonklusioner for det decentrale varmeområdeerfølsom-meover for naturgasprisen. Således vil en halvering af gasprisen gøre detsamfundsøkonomisk fordelagtigt at medforbrænde affald i forhold til atbygge nye affaldsforbrændingsanlæg marginalt større. Modsat kan en høje-re gaspris gøre det samfundsøkonomisk ufordelagtigt at medforbrænde af-fald i forhold til at forbrænde affaldet på helt ny ovnlinier.I begge varmeområder erbiologisk behandling samfundsøkonomisk me-re fordelagtigtend nye ovnlinier på dedikerede forbrændingsanlæg, hvisforøgelsen af restaffaldets brændværdiikkemedfører, at de eksisterendeforbrændingsanlægs kapacitet bliver utilstrækkelig. Hvis forøgelsen afrestaffaldets brændværdi medfører, at de eksisterende forbrændingsanlægskapacitet bliver utilstrækkelig er biologisk behandlingsamfundsøkono-misk på niveau med forbrænding på nye ovnlinier.Konklusionerne errobuste over for variation i de øvrige forudsætninger.
•
•
•
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
4
•
Biologisk behandling er mindre samfundsøkonomisk fordelagtigtendforbrænding på marginalt større forbrændingsovne. Denne konklusion errobust over for variation i de øvrige forudsætninger.Der erikke nogen samfundsøkonomisk fordeli både at medforbrændeaffald og etablere biologisk behandling af affald i forhold til alene at med-forbrænde affald. Denne konklusion er robust over for variation i de øvrigeforudsætninger.
•
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
5
2
Resumé
BaggrundEn række affaldsforbrændingsanlæg nærmer sig slutningen af deres levetid, ogder er derfor behov for at vurdere konsekvenserne af fremtidige strategiske be-slutninger vedrørende forbrændingsegnet affald.Disse beslutninger kan inkludere udbygning af forbrændingskapacitetenog/eller inddragelse af andre metoder til energiudnyttelse af affald så som med-forbrænding af affald på centrale kulfyrede kraftværker eller biogasproduktion.Affald danmark har på denne baggrund ønsket at belyse konsekvenserne af for-skellige metoder til håndtering af det forbrændingsegnede affald. Affald dan-mark fik i 2008 udarbejdet en livscyklusbaseret miljøvurdering af affaldsfor-brænding og alternativerne. Affald danmark har siden bedt COWI om at udar-bejde en samfundsøkonomisk analyse af de samme behandlingsformer. Nærvæ-rende rapport dækker den samfundsøkonomiske analyse og udarbejdet i perio-den september 2008 til juni 2009.Projektet har været fulgt af en følgegruppe bestående af repræsentanter fraVestforbrænding, Amagerforbrænding, AffaldVarme Århus, Reno Nord,DONG Energy, Solum A/S, Nomi, Miljøstyrelsen og Energistyrelsen.FormålFormålet med den samfundsøkonomiske vurdering er at opgøre de samfunds-økonomiske gevinster og omkostninger ved••medforbrænding på kulfyrede kraftværker ogkombineret bioforgasning og kompostering (KBK)
i forhold til dedikeret affaldsforbrænding.Analysens primære sigte er at bidrage til et fælles og fagligt velfunderet beslut-ningsgrundlag for affald danmarks medlemmer om forskellige behandlingsfor-mers samfundsøkonomiske effekter og rentabilitet til brug for videre internestrategiske overvejelser.Metode og tilgangI grundlaget for en strategisk beslutning indgår en række forskellige aspekter,hvoraf en samfundsøkonomisk vurdering kun er ét blandt flere. Den samfunds-
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
6
økonomiske vurderings bidrag er en konsistent afvejning af et tiltags gevinsterog omkostninger. I den kvantitative samfundsøkonomiske analyse medregnessåvel de direkte økonomiske konsekvenser som de miljømæssige effekter ud-trykt i kr.Vurderingen af et tiltags eller scenariums samlede lønsomhed baseres på vær-dien af den samfundsøkonomiske gevinst i forhold til en referencesituationuden tiltaget. En samlet gevinst indikerer, at det vil være fordelagtigt for sam-fundet samlet set at gennemføre tiltaget. En samlet meromkostning indikererdet modsatte. Referencesituation og alternativscenarier er vist i nedenståendetabel.Tabel 2.1Oversigt over scenarierAntagelse om for-brændingsanlæg(I og II)I: Marginal investe-ring i nyt forbræn-dingsanlægAntagelse om varmeopland (A og B)A: CentralKV-områdeReference 1_I_AScenarium 2_I_AScenarium 3_I_AScenarium 4_I_AII: Investering i nyovnlinie på forbræn-dingsanlægReference_1_II_AScenarium 2_II_AScenarium 3_II_AScenarium 4_II_AB: DecentraltnaturgasområdeReference_1_I_BScenarium 2_I_BScenarium 3_I_BScenarium 4_I_BReference_1_II_BScenarium 2_II_BScenarium 3_II_BScenarium 4_II_B
Hovedscenarium(1-4)
1: Reference2: Medforbrænding3: KBK4: Medforbrænding+KBK1: Reference2: Medforbrænding3: KBK4: Medforbrænding+KBK
Der er i underscenarier skelnet mellem, om man skal investere i en ny ovnliniepå et forbrændingsanlæg, eller om der er mulighed for at bygge et forbræn-dingsanlæg marginalt større. Det vil afhænge af lokale forhold, om den ene el-ler den anden situation er gældende. I nogle tilfælde vil man kunne bygge etkommende affaldsforbrændingsanlæg marginalt større, end man ellers ville ha-ve gjort, og på den måde opnå den nødvendige kapacitet. I andre tilfælde vilman skulle etablere en ny ovnlinie for at opnå den nødvendige kapacitet. Sidst-nævnte løsning er dyrest.Det betyder samtidig, at det med stor sandsynlighed vil være samfundsøkono-misk mere fordelagtigt at transportere affaldet lidt længere til et forbrændings-anlæg, der skal bygges marginalt større, frem for at etablere en ny ovnlinie lo-kalt. Det strider dog imod det gældende princip i Danmark, om at der skal være
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
7
forbrændingskapacitet nok i hver af fem regioner i Danmark1. Der er ikke fore-taget en vurdering af dette forhold.Der er ligeledes i underscenarier skelnet mellem, om anlæggene er placeret i etvarmeopland med centrale kulkraftfyrede anlæg, eller om de er placeret i etvarmeopland med decentrale naturgasfyrede anlæg.Den marginale el er antaget produceret på kul. En følsomhedsanalyse belyserresultaterne, hvis den marginale el produceres på naturgas. Det skal påpeges, ati praksis er det sandsynligt, at den marginale el i et fremtidigt mere integrereteuropæisk elsystem fordeler sig med omtrent 80% kul og 20% naturgas. Derforer det centrale resultat i praksis en sammenvejning af disse to resultater.Analysen belyser mulige fremtidige alternativer for affaldsbehandling i Dan-mark. Det er valgt at tage udgangspunkt i 2020 som beregningsår. Det betyder,at affaldsmængder, teknologi mv. så vidt muligt afspejler forholdene i dette år.Analysen forholder sig til den mængde affald, som vurderes at kunne behandlesmed medforbrænding og biologisk behandling i 2020 som alternativ til dedike-ret forbrænding. Det er vurderet at dreje sig om ca. 1,3 mio. tons affald.Beregningsmæssige forudsætningerDen samfundsøkonomiske vurderings udgangspunkt er tekniske data og forud-sætninger fra miljøvurderingen, og den samfundsøkonomiske vurdering byggerså vidt muligt ovenpå denne. En væsentlig forudsætning er de forudsattebrændværdier for de forskellige fraktioner og dermed for restaffaldet, som skalforbrændes. Den forudsatte fordeling af affaldsmængder i scenarierne samtbrændværdien af restaffaldet til dedikeret forbrænding er vist i nedenståendetabel.
1
Jf. LOV nr. 572 af 24/06/2005. §50B blev indført i miljøbeskyttelsesloven. Link til be-mærkningerhttps://www.retsinformation.dk/Forms/R0710.aspx?id=89498.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
8
Tabel 2.2
Forudsat fordeling af affaldsmængder (1.000 tons) samt brændværdi afrestaffald (GJ/ton)RDFTræaffaldBioaffaldRest, forbrændingEks.anlægNyeanlægBrænd-værdi afrestGJ/ton1.4821871.232011,39,612,110,5
---------------------- 1.000 tons ----------------------Scenarium 1(reference)Scenarium 2Scenarium 3Scenarium 40700070001760176004184182.4202.8412.2532.610
Kilde: Miljøvurderingen og egne beregninger.Note: I alt 1,3 mio. tons affald behandles forskelligt i scenarierne.Note: RDF består af erhvervsaffald og storskrald.
ResultaterFølgende figur viser meromkostningen per ton gennemsnitligt forbrændingseg-net affald i forhold til referencesituationen (forbrænding). Meromkostningenfor samtlige 3,9 mio. tons forbrændingsegnet affald er opgjort og delt med deknap 1,3 mio. tons affald, som behandles forskelligt i de belyste scenarier.Figur 2.1Meromkostninger i scenarierne, kr/ton gennemsnitligt forbrændingseg-net affald
500
400
300
200
kr/ton FEA
100
02:Medforbr.-1003: KBK4: KBK og2:medforbr. Medforbr.3: KBK4: KBK og2:medforbr. Medforbr.3: KBK4: KBK og2:medforbr. Medforbr.3: KBK4: KBK ogmedforbr.
I: Større ovneA: Centralt område
II: Flere ovne
I: Større ovneB: Decentralt område
II: Flere ovne
-200
-300
-400
Meromkostningerne per gennemsnitligt ton affald iScenarium 2IA(medfor-brænding i det centrale område i forhold til forbrænding på marginalt større
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
9
ovne) er knap 200 kr/ton gennemsnitligt forbrændingsegnet affald. Dette resul-tat er sammensat af en række effekter:••Medforbrænding har målt per GJ højere investerings- og driftsomkostnin-ger end forbrænding på marginalt større ovne.I modsat retning trækker, at der er et reduceret behov for at investere i nyforbrændingskapacitet, fordi eksisterende forbrændingsanlæg kan behandlemere affald pga. den lavere brændværdi af restaffaldet (jf. Tabel 2.2).Der er meromkostninger forbundet med genanvendelse af træaffald i for-hold til at forbrænde dette. Omkostningerne omfatter både afsætning aftræet til genanvendelse og produktion af den energi, som mistes ved atgenanvende træet i stedet for at forbrænde det.Medforbrænding øger transportomkostningerne i forhold til dedikeret for-brænding, fordi der er færre anlæg til medforbrænding end til dedikeretforbrænding.Der er en lille CO2-gevinst ved medforbrænding.
•
•
•
Ser man påScenarium 3IA(KBK i forhold til forbrænding på marginalt størreovne i det centrale område), er der meromkostninger på ca. 120 kr/ton gennem-snitligt forbrændingsegnet affald. Dette resultat er sammensat af følgende ef-fekter:•KBK har i sig selv væsentligt højere investerings- og driftsomkostningermålt per GJ end forbrænding af gennemsnitligt affald på marginalt størreovne.Dertil kommer, at udsorteringen af det lavværdige bioaffald resulterer i enøget gennemsnitlig brændværdi af restaffaldet. Da det er antaget, atbrændværdien er bindende for anlægsinvesteringerne i forbrændingsanlæg,udløser dette et merinvesteringsbehov i forbrændingskapacitet (jf. Tabel2.2).KBK øger indsamlings- og transportomkostningerne pga. det todelte ind-samlingssystem og færre anlæg til behandling end forbrænding.Der er en lille besparelse i emissioner ekskl. CO2i forhold til forbrænding.
•
••
Ser man endelig påScenarium 4IA(medforbrænding og KBK i forhold til for-brænding i det centrale område), er der meromkostninger på ca. 340 kr/tongennemsnitligt forbrændingsegnet affald. Dette resultat er sammensat af desamme effekter som for de to foregående scenarier. Dog er der i dette scenari-um kun et behov for at investere i ny forbrændingskapacitet på ca. 200.000tons.Ser man påScenarium 2IIA-4IIAdvs. investering i nye forbrændingsovne idet centrale varmeområde, ser konklusionerne anderledes ud. Forskellen til in-vestering i marginalt større ovne er alene (Scenarium 2IA-4IA), at der indreg-nes højere investeringsomkostninger og faste driftsomkostninger til forbræn-dingsanlæg.I dette tilfælde er medforbrænding samfundsøkonomisk attraktivt med en ge-vinst på godt 350 kr/ton gennemsnitligt affald. KBK-metoden har en samfunds-økonomisk meromkostning på ca. 10 kr/ton. Endelig giver kombinationen af
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
10
medforbrænding og KBK en samfundsøkonomisk gevinst på knap 300 kr/tongennemsnitligt affald.Ser man påB-scenarierne,som omfatter det decentrale naturgasfyrede varme-område, fremgår det, at resultaterne svarer til resultaterne for det centrale om-råde. Dette dækker imidlertid over følgende forskelle:•Gevinsterne ved fortrængning af energi produceret med naturgas og sup-plerede elproduktion er større end for det decentrale område. Dette er tilfordel for forbrænding.Der er i referencesituationen omkostninger til at etablere en transmissions-ledning (og køleranlæg), som gør forbrænding dyrere end i det centraleområde. Dette er til ulempe for forbrænding.
•
Samlet set er meromkostningerne til medforbrænding lidt større end i det cen-trale område, mens meromkostningerne til KBK er stort set uændrede. Det be-tyder, at medforbrænding er samfundsøkonomisk fordelagtigt i forhold til for-brænding med nye ovne. Der er en samfundsøkonomisk gevinst ved at medfor-brænde og behandle med KBK-metoden, men gevinsten er mindre end ved ale-ne at medforbrænde. KBK-behandling er på niveau med forbrænding på nyeforbrændingsovne.Følsomhedsanalyser og ikke-værdisatte effekterDer er gennemført en række følsomhedsanalyser for udvalgte centrale forud-sætninger. Følsomhedsanalyserne viser, at konklusionerne er særligt følsommeover for de anvendte kul- og naturgaspriser, samt antagelsen om at brændvær-dien er bindende for anlægsinvesteringen i forbrændingsanlæg. En følsomheds-analyse, som øger merindsamlingsomkostningerne for KBK-metoden påvirkerikke konklusionen. Denne følsomhedsanalyse er gennemført for at belyse enevt. meromkostning som følge af todelt indsamling fra etageejendomme.Der er en række effekt, som ikke kan kvantificeres i den samfundsøkonomiskeanalyse. Det gælder bl.a. humantoksicitet via luft og økotoksicitet via vandsamt økotoksicitet i jord. Disse effekter er belyst i miljøvurderingen, hvor devurderes at være små eller højst usikre. Desuden er en evt. gene for hushold-ningerne i form af tidsforbrug ved udsortering af biologisk affald ikke kvantifi-ceret i analysen. Denne effekt er usikker at opgøre, fordi man også kan argu-mentere for, at en husholdning har en personlig nytte ved at foretage udsorte-ringen.Desuden vil fleksibiliteten i elsystemet mindskes, når man fortrænger centraleeller decentrale kraftvarmeanlæg, som i dag og formentlig også i fremtiden tje-ner som "mellemlast" i elsystemet. Det taler til fordel for medforbrænding afaffald, hvor man har mindre belastning på dedikeret forbrænding, som er basis-last. Endelig har Danmark påtaget sig en forpligtelse til at nedbringe brutto-energiforbruget i form af en bindende målsætning. Beregningerne tager ikkehøjde for, at eventuelle ændringer i bruttoenergiforbruget ved produktion af elog varme for de analyserede anlæg skal udlignes med øvrige tiltag til nedbrin-gelse af bruttoenergiforbruget.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
11
Det er naturligvis vanskeligt at vurdere betydningen af de ikke-værdisatte ef-fekter - netop fordi de ikke er værdisat. Det vurderes, at fleksibiliteten af el-systemet kan have betydning for resultatet, mens størrelsesordenen af effektenaf forpligtelsen til at nedbringe bruttoenergiforbruget er ukendt. De øvrige ikke-værdisatte effekter har ikke afgørende betydning for det samlede resultatet.PerspektiveringScenarierne og følsomhedsanalyserne viser, at sammenligningen af de forskel-lige behandlingsformer kan give meget forskellige resultater, alt efter de forud-sætninger der lægges til grund for beregningen. Af særlig betydning kan hernævnes spørgsmålene om hvorvidt:•Kapacitetsudbygning kan ske ved at bygge dedikerede forbrændingsanlægmarginalt større.Det er affaldets vægt eller energiindhold, der begrænser de eksisterendeanlægs kapacitet.
•
Dette kan eller vil ofte afhænge af forhold i det lokale affalds- / varmeområde,og derfor giver denne rapport ikke en entydig anbefaling om, at en behandlings-form er at foretrække for andre for alle kommende etableringer af nye affalds-behandlingskapacitet i Danmark. Derimod påviser rapporten, at man i valget afbehandlingsform netop skal tage hensyn til de lokale forhold, og dette i særliggrad de to ovennævnte forhold.En anden vigtig problemstilling er karakteren af den elproduktion, som affaldetkan give anledning til. Centrale eller decentrale kraftvarmeanlæg tjener i dag ogformentlig også i fremtiden som "mellemlast" i elsystemet. Fortrænges disse afdedikeret forbrænding (der tjener som "basislast" i elsystemet) vil fleksibilite-ten i elsystemet mindskes. Med de stigende krav til VE- og klimahensyn i ener-giforsyningen, især f.eks. en øget andel af vindenergi, kan dette tænkes at udgø-re et selvstændigt problem. Dette er dog ikke belyst nærmere i nærværenderapport.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
12
33.1
IndledningBaggrund
En række affaldsforbrændingsanlæg nærmer sig slutningen af deres levetid, ogder er derfor behov for at vurdere konsekvenserne af fremtidige strategiske be-slutninger vedrørende forbrændingsegnet affald.Disse beslutninger kan inkludere udbygning af forbrændingskapacitetenog/eller inddragelse af andre metoder til energiudnyttelse af affald så som med-forbrænding af affald på centrale kulfyrede kraftværker eller biogasproduktion.Affald danmark har på denne baggrund ønsket at belyse konsekvenserne af for-skellige metoder til håndtering af det forbrændingsegnede affald. Affald dan-mark har derfor fået udarbejdet en livscyklusbaseret miljøvurdering af affalds-forbrænding og alternativerne. Miljøvurderingen blev udarbejdet af DTU ogafrapporteret i juni 2008. Dens fokus var affaldsforbrænding, medforbrændingog biologisk behandling.Affald danmark har siden bedt COWI om at udarbejde en samfundsøkonomiskvurdering af de samme behandlingsformer. Nærværende rapport dækker densamfundsøkonomiske vurdering.
3.2
Formål
Formålet med den samfundsøkonomiske vurdering er at opgøre de samfunds-økonomiske gevinster og omkostninger ved••medforbrænding på kulfyrede kraftværker ogkombineret bioforgasning og kompostering (KBK)
i forhold til dedikeret affaldsforbrænding.Den samfundsøkonomiske vurderings udgangspunkt er tekniske data og forud-sætninger fra miljøvurderingen, og vurderingen bygger så vidt muligt ovenpådenne.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
13
Det primære sigte med rapporten er at bidrage til et fælles og fagligt velfunde-ret beslutningsgrundlag for affald danmarks medlemmer om forskellige be-handlingsformers samfundsøkonomiske effekter og rentabilitet til brug for vi-dere interne strategiske overvejelser.
3.3
Afgrænsning
Medforbrænding på biomasseDet er en grundforudsætning i analysen, at der i 2020 er tilstrækkelig kraft-værkskapacitet i drift til, at man kan medforbrænde 700.000 tons RDF (jf. af-snit 5.1).Resultaterne i denne analyse gælder alene for medforbrænding af affald på kul-fyrede kraftværker. Det betyder, at resultaterne belyser fortrængning af kul pådisse værker. Ligeledes er det forudsat, at den el og varme, som produceres påde dedikerede forbrændingsanlæg fortrænger el og varme produceret på hhv.kulfyrede kraftværker og naturgasfyrede kraftværker.Resultaterne af analysen kan således ikke benyttes til at belyse de samfunds-økonomiske effekter af medforbrænding på kraftværker, hvor der fyres medbiomasse, eller fortrængning af el og varme på biomassefyrede anlæg. For atbelyse dette, ville man skulle gennemføre en selvstændig analyse.Biologisk behandling på eksisterende biogasanlægDet er i denne analyse forudsat, at biologisk behandling foregår på KBK-anlæg,som specifikt retter sig mod behandling af den organiske del af dagrenovatio-nen.Der eksisterer i dag biogasanlæg, som behandler biologisk materiale. Dennebehandlingsform er væsentligt billigere end behandling på KBK-anlægget. Tilgengæld forudsætter de eksisterende biogasanlæg, at det organiske materiale er"rent". Det vil sige, at man ville skulle fjerne alle rester af ikke-organisk affald,før behandlingsformen ville være brugbar til organisk husholdningsaffald. Detville kræve omfattende sortering og neddeling for at opnå en acceptabel renhedaf affaldsfraktionen, som ikke i praksis er opnået endnu.De samfundsøkonomiske konsekvenser af behandling på eksisterende biogas-anlæg er derfor ikke belyst i denne analyse.
3.4
Organisering
Den samfundsøkonomiske vurdering er udarbejdet af COWI i perioden sep-tember 2008 til maj 2009.Affald danmark har været ansvarlig for indsamling og kvalitetssikring af datatil analysen.Projektet har været fulgt af en følgegruppe bestående af repræsentanter fraVestforbrænding, Amagerforbrænding, AffaldVarme Århus, Reno Nord,
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
14
DONG Energy, Solum A/S, Nomi, Miljøstyrelsen og Energistyrelsen. Følge-gruppen har bidraget med data til analysen, diskussion af forudsætninger ogkommentarer til resultater og rapport.Rapporten har gennemgået ekstern kvalitetssikring udført af Ea Energianalyse.Evaluators kommentar kan findes på affald danmarks hjemmeside2.
3.5
Rapportens struktur
Resten af rapporten er struktureret som følger.Kapitel 4 beskriver den anvendte metode og tilgang til analysen.Kapitel 5 beskriver de beregningsmæssige forudsætninger for affaldsmængderog brændværdi, behandlingsmetodernes omkostninger og deres miljøbelast-ning, transport, energisubstitution og anvendte enhedspriser.I kapitel 6 præsenteres analysens resultater for hver af behandlingsformernesåvel som for scenarierne samt de gennemførte følsomhedsanalyser. Kapitletafsluttes med en perspektivering og en konklusion.
2
www.affalddanmark.dk.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
15
4
Metode og tilgang
I dette kapitel beskrives den anvendte metode ligesom der redegøres for de cen-trale forudsætninger, der er lagt til grund for vurderingen.
4.1
Samfundsøkonomisk metode
I grundlaget for en strategisk beslutning indgår en række forskellige aspekter,hvoraf en samfundsøkonomisk vurdering kun er ét blandt flere. Den samfunds-økonomiske vurderings bidrag er en økonomisk analyse, hvor der foretages enkonsistent afvejning af et tiltags gevinster og omkostninger.Resultatet af den samfundsøkonomiske vurdering udtrykker summen af fordeleog ulemper ved tiltagets konsekvenser for samfundet som helhed. I den sam-fundsøkonomiske analyse medregnes såvel de direkte økonomiske konsekven-ser som de miljømæssige effekter udtrykt i kr.Vurderingen af et tiltags samlede lønsomhed baseres på værdien af det sam-fundsøkonomiske overskud i forhold til en referencesituation uden tiltaget. Enpositiv samlet værdi indikerer, at det vil være fordelagtigt for samfundet samletset at gennemføre projektet. En negativ værdi indikerer det modsatte.I vurderingen af det samfundsøkonomiske resultat er det vigtigt at holde sig forøje, at der inden for miljøøkonomi som oftest er elementer, der ikke inddrages ianalysen. I praksis er det således vigtigt at tage en række forhold i betragtning,som ikke fremgår af en simpel vurdering af analysens centrale økonomiske re-sultat.Det drejer sig om følgende tre elementer:•••Ikke-værdisatte effekterUsikkerhedFordelingsmæssige konsekvenser
Ikke-værdisatte effekterEn samfundsøkonomisk analyse vil sjældent kunne medtage den økonomiskepåvirkning af samtlige konsekvenser af et givent tiltag. En række miljøeffektermå nødvendigvis udelades i praksis, enten fordi der ikke findes pålidelige me-toder til kvantificering af effektens størrelse, eller fordi der ikke findes brugbarværdisætning (enhedspris) for miljøeffekten. Endvidere udelades effekter, som
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
16
på forhånd og med god sikkerhed vurderes at være uden betydning for resulta-tet, fordi effekten er meget lille og værdisætning af effekten vil være ressource-krævende eller vanskelig.Størstedelen af de effekter, som ikke kvantificeres i nærværende samfundsøko-nomiske vurdering, er belyst i miljøvurderingen udarbejdet af DTU. Betydnin-gen af de ikke medtagne effekter vil blive diskuteret til slut i rapporten.UsikkerhedFor en del af de effekter, der medtages i analysen, er både kvantificeringen afeffekten og værdisætningen usikker. Følsomhedsanalyser er derfor en megetvæsentlig del af den samfundsøkonomiske vurdering, idet de sikrer, at betyd-ningen af sådanne usikkerheder afdækkes.Følsomhedsanalyserne i nærværende analyse fremgår af afsnit 6.3.Fordelingsmæssige konsekvenserDen samfundsøkonomiske vurdering vil aldrig kunne udgøre hele vurderings-grundlaget, uanset om alle relevante effekter kunne værdisættes. Fordelings-mæssige hensyn spiller også en væsentlig rolle. Det vil sige, hvordan gevinsterog omkostninger rammer forskellige befolkningsgrupper eller virksomheder.Nærværende vurdering belyser ikke eksplicit fordelingsmæssige konsekvenser.
4.2
Tidshorisont
Analysen belyser mulige fremtidige alternativer for affaldsbehandling i Dan-mark. Det er valgt at tage udgangspunkt i ét fremtidigt beregningsår, nemlig2020. Det betyder, at affaldsmængder, teknologi mv. så vidt muligt afspejlerforholdene i dette år. Desuden er omkostninger, som dækker flere år (investe-ringsomkostninger), omregnet til en årlig værdi.Det betyder også, at analysen forholder sig til den mængde affald, som vurderesat kunne behandles med medforbrænding og biologisk behandling i 2020 somalternativ til dedikeret forbrænding. Men analysen indeholder ikke en vurderingaf kapacitetsbehovet i den efterfølgende periode som følge af stigende mæng-der.Denne afgrænsning er valgt, fordi analysen skal belyse alternative måder at be-handle forbrændingsegnet affald og ikke den specifikke kapacitet over tid.
4.3
Allerede afholdte investeringer
Opgørelsen af de samlede anlægsinvesteringer for en behandlingsform afhæn-ger af, hvordan man opgør værdien af eksisterende kapitalapparat. Der er her toalternativer:•"Bar mark"-antagelsen, hvor alle dele af produktionsanlægget medregnestil de omkostninger, det koster at producere dem.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
17
•
"Alternativomkostnings"-antagelsen, hvor eksisterende dele af anlæggetopgøres til den værdi, som det vil have under bedste alternative anvendel-se.
Denne analyse omhandler en teknikvalgsproblemstilling. Det vil sige, at detskal afdækkes, hvilken af forskellige metoder til håndtering af forbrændingseg-net affald, som er mest rentabel for samfundet på langt sigt. I forbindelse medanalyser af denne type anbefales det i Miljø- og Energiministeriet, 2000, at manikke medtager allerede afholdte investeringer ud fra den begrundelse, at manikke skal være låst af allerede foretagne valg, når man skal beslutte, hvilkenteknik der er den bedste."Bar mark"-antagelsen benyttes derfor som udgangspunkt i analysen, hvilketbetyder, at de fulde investeringer ved de forskellige metoder til behandling afforbrændingsegnet affald (dvs. dedikeret forbrænding, medforbrænding ogKBK) medregnes uanset om de allerede er afholdt eller ej.Der er dog anvendt en særlig antagelse for de el- og varmeproducerende anlæg,hvis produktion bliver fortrængt eller supplerer i det samlede energiregnskab.Fortrængte og supplerende energiproducerende værkerBåde affaldsforbrænding og KBK fortrænger el- og varme produceret på andreværker. Derfor er diskussionen om bar marks-antagelsen også relevant for degevinster, der er forbundet med fortrængning af el- og varme fra andre værker.Som udgangspunkt er det antaget, at reduktionen i det centrale kraftvarmean-lægs produktion ikke giver anledning til sparede kapitalomkostninger. Tilsva-rende for det marginal elproducerende anlæg (her kan påvirkningen både værereduceret produktion og forøget produktion). Denne antagelse kan dog diskute-res.På kort sigt vil den formindskede produktion på kraftvarmeværkerne formentligikke medføre sparede investeringer, men på længere sigt kan man sagtens fore-stille sig, at man f.eks. vil undlade at opføre en ekstra blok, som man ville haveopført i fravær af fortrængningen af varmegrundlaget. Investeringer i kraftvær-ker andre steder i Danmark, eller i udlandet kunne også tænkes påvirket af den-ne problematik.Den største vanskelighed i bestemmelsen af den sparede investeringsomkost-ning angår dog det forhold, at hvor kraftvarmeanlæg er relativt fleksible i deresproduktion, så skal dedikerede affaldsanlæg køre med så få afbrydelser sommuligt. På grund af den manglende fleksibilitet kan elproduktionen fra et nytaffaldsanlæg ikke erstatte elproduktionen fra et kraftvarmeværk i forholdet 1:1,da der stadig vil være brug for fleksibiliteten fra kraftvarmeværket.Medregner man de sparede investeringsomkostninger vil der altså være tale omet væsentligt overkantsskøn for gevinsten ved affaldsanlægget. Medregner manikke de sparede investeringsomkostninger, vil der være tale om et underkants-skøn for gevinsten ved affaldsanlægget.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
18
I forhold til denne problemstilling er det valgt, at der som udgangspunkt regnesuden sparede investeringsomkostninger, men med anlæg med relativt dårligevirkningsgrader i forhold til de teknologiske muligheder i dag. Dette afspejleren situation, hvor et eksisterende anlæg forsætter sin drift, men med en for-mindsket produktion. I en følsomhedsanalyse genberegnes scenarierne medsparede investeringsomkostninger, men hvor virkningsgraderne er højere sva-rende til de forventede teknologiske muligheder i 2020. En del af besparelsenpå investeringerne opvejes herved af den tabte mulighed for en mere effektivel- og varmeproduktion på kraftvarmeværket.
4.4
Opgørelse per ton affald
Analysen er opbygget, så der tages udgangspunkt i ét ton forbrændingsegnetaffald. Resultaterne er derfor opgjort per ton affald. Denne tilgang er valgt afflere årsager:•For det første er det nemmere at fortolke dette resultat end de samlede om-kostninger i f.eks. mio. kr.For det andet er analysen delt op i en række underscenarier (se afsnit 4.5),som er opstillet, fordi der er forskellige lokale forhold i Danmark. Såledeshar affaldsforbrændingsanlæggene forskellige typer varmeopland, og det erforskelligt, om der vil være behov for at bygge nye forbrændingsanlæg, el-ler om det vil være mulighed for at bygge nye anlæg større til de fremtidi-ge mængder forbrændingsegnet affald. Derfor vil resultaterne af de enkelteunderscenarier ikke være repræsentative for hele Danmark, og dermed vildet samlede resultat som fås ved at opregne til f.eks. mio. kr. ikke give etreelt udtryk for de samlede omkostninger eller gevinster.Endelig er per ton-opgørelsen konsistent med miljøvurderingen og det erderfor nemmere at sammenligne resultaterne af de to analyser.
•
•
4.5
Scenarier
I den samfundsøkonomiske analyse kvantificeres gevinster og omkostningerved de to alternative behandlingsformer (medforbrænding og biologisk behand-ling) i forhold til en referencesituation. Referencesituation og alternativscenari-er (hovedscenarier) er beskrevet i det følgende.Referencesituation3Forbrændingsegnet affald behandles på dedikerede forbrændingsanlæg udenforbehandling.Scenarium 2Erhvervsaffald og storskrald leveres til sorteringsanlæg, hvor der udsorteres enRDF-fraktion (RDF står for Refused Derived Fuel), der derefter neddeles og3
Referencescenariet svarer til det, der i Miljøvurderingen betegnes som Scenarium 1. Deter derfor valgt at holde fast i de øvrige scenariers nummerering.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
19
medforbrændes på kulfyrede kraftværker som direkte erstatning for kul. Kraft-værkernes produktionsmønster ændres ikke, idet RDF-fraktionen kan lagresligesom kul.På sorteringsanlæggene udsorteres desuden en mindre mængde træaffald somgenanvendes til spånpladeproduktion. Det resterende affald forbrændes på de-dikerede forbrændingsanlæg.Scenarium 3Dagrenovationsandelen af det forbrændingsegnede affald kildesorteres af hus-holdningerne, så den biologisk nedbrydelige del udnyttes til biogas- og kom-postproduktion ved KBK-processen (KBK: Kombineret bioforgasning og kom-postering). Det resterende affald forbrændes på dedikerede forbrændingsanlæg.Scenarium 4RDF-fraktionen medforbrændes og træaffald genanvendes som i Scenarium 2.Dette kombineres med kildesortering af den biologisk nedbrydelige del af dag-renovationen til KBK-processen som i Scenarium 3. Det resterende affald for-brændes på dedikerede forbrændingsanlæg.De tilhørende massestrømme er vist i nedenstående figur.Figur 4.11 ton forbrændings-egnet affald
Massestrømme i scenarierne1 ton forbrændings-egnet affald
179 kg45 kg1000 kgDedikeretaffaldsforbrændingReference (forbrænding) Scenarium 2 (medforbrænding)Scenarium 3 (biologisk) Scenarium 4 (medforbrænding & biologisk)
Medforbrænding
776 kgDedikeretaffaldsforbrænding
Træaffald(genanv)
1 ton forbrændings-egnet affald
1 ton forbrændings-egnet affald
Biologiskbehandling
107 kg
Biologiskbehandling
107 kg45 kg
179 kg
Medforbrænding
893 kgDedikeretaffaldsforbrænding
669 kgDedikeretaffaldsforbrænding
Træaffald(genanv)
Note: Bemærk, at figuren er ændret i forhold til miljøvurderingen som konsekvens af devoksende mængder i perioden 2012 til 2020.
Underscenarier for investeringsbehov for forbrændingsanlægDet vil lokalt være forskelligt, hvilken kapacitet der er til rådighed for dedikeretaffaldsforbrænding. I nogle tilfælde vil man kunne bygge et kommende nyt af-
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
20
faldsforbrændingsanlæg marginalt større, end man ellers ville have gjort, og påden måde opnå den nødvendige kapacitet. I andre tilfælde vil man skulle etable-re en ny ovnlinie for at kunne opnå den nødvendige kapacitet. Sidstnævnte løs-ning er dyrest.Begge disse alternativer er realistiske situationer, som afhænger af den konkretelokale situation. Det er derfor valgt at opstille to parallelle beregninger for inve-steringerne i dedikerede affaldsforbrændingsanlæg. I det følgende betegnes deto typer underscenarier som følger:I. Marginal investering i nyt dedikeret affaldsforbrændingsanlæg.II. Investering i ny ovnlinie.Det vil med stor sandsynlighed være samfundsøkonomisk mere fordelagtigt attransportere affaldet lidt længere til et forbrændingsanlæg, der skal byggesmarginalt større, frem for at etablere en ny ovnlinie lokalt. Det strider dog imoddet gældende princip i Danmark, om at der skal være forbrændingskapacitetnok i hver af fem regioner i Danmark4. Der er ikke foretaget en vurdering afdette forhold.Underscenarier for varmeområdeAffaldsforbrændingsanlægget og KBK-anlægget producerer varme, som substi-tuerer varme produceret på andre anlæg. De valgte scenariers indpasning ienergisystemet er derfor væsentlige for den samfundsøkonomiske analyses re-sultater. For hvert scenarium regnes på to geografiske områder med forskelligefjernvarmesystemer:A. Den producerede varme erstatter varme produceret på et centralt kulfyretkraftvarmeværk (svarende til eksempelvis Århus).B. Den producerede varme erstatter varme produceret på et decentralt natur-gasanlæg (svarende til eksempelvis Viborg/Silkeborg).Elproduktion substituerer marginal el, der som udgangspunkt antages at væreproduceret på kul i alle scenarier. I en følsomhedsanalyse belyses konsekven-serne af alternativt at antage, at den marginale el produceres på naturgas.Oversigt over scenarierneSamlet set fører disse kombinationer til 16 scenarier (inklusiv referencescenari-et), som er vist i nedenstående tabel.
4
Jf. LOV nr. 572 af 24/06/2005. §50B blev indført i miljøbeskyttelsesloven. Link til be-mærkningerhttps://www.retsinformation.dk/Forms/R0710.aspx?id=89498.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
21
Tabel 4.1
Oversigt over scenarierAntagelse om for-brændingsanlæg(I og II)I: Marginal investe-ring i nyt forbræn-dingsanlægAntagelse om varmeopland (A og B)A: CentralKV-områdeReference 1_I_AScenarium 2_I_AScenarium 3_I_AScenarium 4_I_AII: Investering i nyovnlinie på forbræn-dingsanlægReference_1_II_AScenarium 2_II_AScenarium 3_II_AScenarium 4_II_AB: DecentraltnaturgasområdeReference_1_I_BScenarium 2_I_BScenarium 3_I_BScenarium 4_I_BReference_1_II_BScenarium 2_II_BScenarium 3_II_BScenarium 4_II_B
Hovedscenarium(1-4)
1: Reference2: Medforbrænding3: KBK4: Medforbrænding+KBK1: Reference2: Medforbrænding3: KBK4: Medforbrænding+KBK
4.6
Centrale forudsætninger og antagelser
I det følgende redegøres for en række centrale forudsætninger og antagelseranvendt i den samfundsøkonomiske analyse. Tabellen nedenfor summerer dis-se.Tabel 4.2ParameterGrundlæggende metodeTidshorisontDiskonteringsfaktorNettoafgiftsfaktorSkatteforvridningsfaktorGeografisk afgrænsningPrisniveau
Centrale forudsætningerVærdi/forudsætningMarkedsprismetode baseret på velfærdsøkonomiskeprincipper20205%35%20%Danmark2008-priser
Note: Betydningen af at anvende ovenstående værdier er belyst i Bilag 2.
DiskonteringsfaktorenFor at kunne omregne værdier, som falder over tid, til en årlig værdi benyttesen diskonteringsfaktor.Diskonteringsfaktoren fastsættes af Finansministeriet. Den seneste officielleværdi er 6%, men en opdateret samfundsøkonomisk vejledning fra Finansmini-steriet er i skrivende stund i høring. I dette udkast foreslås en værdi på 5%. Deter valgt at benytte denne værdi i analysen.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
22
Skatteforvridning og nettoafgiftsfaktorI overensstemmelse med Finansministeriets anbefalinger medregnes et skatte-forvridningstab for alle nettoomkostninger. Skatteforvridningstabet er sat til20% i overensstemmelse med anbefalingen i Finansministeriets vejledning.Der regnes i markedspriser i analysen. For at udtrykke produktionsgoders mar-ginale værdiproduktivitet i et prisniveau, der afspejler markedspris og dermedbetalingsvilligheden for de resulterende produkter, skal produktionsgoderneskøbspriser forhøjes med en gennemsnitlig nettoafgiftsfaktor. Nettoafgiftsfakto-ren udtrykker det afgiftstryk, der i gennemsnit findes på forbrugsvarer.Høringsudgaven af Finansministeriets vejledning anbefaler, at der anvendes ennettoafgiftsfaktor på 35%. Denne sats er anvendt i analysen.Beregningspriser og værdisætning af miljøeffekterDe samfundsøkonomiske konsekvenser fra tidligere led i produktionsprocesseneller fra fortrængt produktion er implicit medregnet i de anvendte enhedspriserpå input og produkter for de betragtede processer.Et særligt aspekt knytter sig til miljøeffekterne fra de tidligere led og fortrængtproduktion (op- og nedstrømsprocesser). Kun i det omfang disse er fuldt inter-naliserede via afgifter på de pågældende markeder, kan de også betragtes sommedregnet i de ovennævnte priser.Sparede miljøeffekter fra fortrængte processer er i denne analyse eksplicit med-regnet på basis af data fra miljøvurderingen, der er baseret på en livscyklustil-gang.Det er alene luftemissioner, som kan værdisættes med den nuværende viden.Det er redegjort nærmere for de anvendte priser i afsnit 5.6.Geografisk afgrænsningDer anvendes som udgangspunkt en national afgrænsning i den samfundsøko-nomiske vurdering i overensstemmelse med anbefalingerne fra Finansministe-riet.Undtagelsen herfra er, at miljøvurderingen medtager emissioner forbundet medbrydning og transport af kul, som ligger uden for Danmarks grænser. Det harikke været muligt inden for projektets rammer at foretage en ny beregning, somfraregner disse emissioner.Dertil kommer, at miljøvurderingen inkluderer genanvendelse og energiudnyt-telse af frasorteret træ, som i miljøvurderingen er antaget at foregå i Sverige.Denne proces kunne imidlertid ligeså godt foregå i Danmark og derfor vurderesdet, at emissionerne fra denne proces bør medtages i analysen.CO2-kvotesystem/ikke-kvotebelagtsektorI nogle scenarier overflyttes affald fra dedikerede affaldsanlæg (der ikke er om-fattet af EUs CO2kvotehandel) til anlæg (f.eks. centrale kraftvarmeværker),som giver anledning til fossile CO2emissioner. I disse tilfælde skal den sam-
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
23
fundsøkonomiske enhedsomkostning ved udledningerne beregnes som den for-ventede europæiske kvotepris, frem for omkostningen ved det forventede mar-ginale reduktionstiltag i den danske ikke-kvotebelagte sektor, den såkaldteskyggepris.En lang række af de nationale tiltag i den ikke-kvotebelagte sektor forventes athave en enhedsreduktionsomkostning, som er højere end kvoteprisen5. Imidler-tid bliver det lovligt at opfylde over halvdelen af Danmarks nationale forplig-telse ved køb af JI og CDM (kreditter fra lande uden for EU). Endvidere kanEU landene også handle både ikke-kvotebelagte reduktioner og uudnyttede mu-ligheder for kredit-handel indbyrdes. Disse meget betydelige handelsmulighe-der sandsynliggør, at den danske skyggepris kommer til at ligge tæt på kvote-prisen.Energistyrelsen forventer en kvotepris på 30 Euro/ton i 2020, og denne pris eranvendt i beregningerne. Ligeledes er der anvendt en dansk skyggepris på 30Euro/ton. Der er endvidere foretaget en følsomhedsanalyse på skyggeprisen påplus 50% jf. afsnit 6.3.
4.7
Grænseflade til og forskelle fra miljøvurderingen
Den samfundsøkonomiske vurderings udgangspunkt er tekniske data og forud-sætninger fra miljøvurderingen, og analysen bygger så vidt muligt ovenpå den-ne. Det er dog valgt på en række punkter at afvige fra miljøvurderingens forud-sætninger, og derfor er de to analyser ikke fuldstændigt sammenlignelige. For-skellene beskrives i det følgende.Den samfundsøkonomiske vurdering belyser effekterne i 2020, mens miljøvur-deringen belyser effekterne i 2012. Som konsekvens heraf er der forskelle påaffaldsmængder og brændværdier i de to vurderinger.Stigende affaldsmængder kombineret med en fastlagt maksimal grænse for denenergimængde fra RDF, som kan tilføres kraftværkerne gør, at det gennemsnit-lige ton affald, der resterer til dedikeret forbrænding, er forskelligt i den sam-fundsøkonomiske analyse og i miljøvurderingen. Samtidig forventes den gen-nemsnitlige brændværdi af affald at stige, og derfor er det gennemsnitlige tonaffald forskelligt i de to analyser. Endvidere er brændværdien af affaldet tilmedforbrænding ændret på baggrund af faktiske analyser fra NOMI A/S, somproducerer dette produkt. En mere detaljeret beskrivelse af antagelser ommængder og brændværdier fremgår af afsnit 5.1.Der er så vidt muligt taget højde for denne problemstilling ved at DTU har ud-arbejdet en ny beregning baseret på miljøvurderingen men med ændrede forud-5
I fald Danmark kun kunne imødekomme den ikke-kvotebelagte forpligtelse med nationaletiltag, måtte man forvente at skyggeprisen var væsentligt højere end kvoteprisen. Hervedville det for Danmark isoleret set være en gevinst ved at flytte emissioner fra den ikke-kvotebelagte sektor til den kvotebelagte, f.eks. ved at medforbrænde RDF i kvoteomfattedeanlæg.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
24
sætninger. Der er i denne beregning taget højde for den ændrede fordeling mel-lem mængden af affald tilført kraftværker og tilført forbrændingsanlæg. Endvi-dere har COWI foretaget estimater af betydningen for CO2-emissionen per be-handlet ton, da brændværdierne er øget for både det samlede ton og for RDF.En mere detaljeret beskrivelse af miljødata til den samfundsøkonomiske analy-se fremgår af afsnit 5.6.I miljøvurderingen blev der regnet på tre typer varmeoplande: Centralt kulfyretkraftvarmeværk, decentralt naturgasfyret kraftvarmeværk og forskellige kraft-varmeværker og brændsler som ses i Københavnsområdet. Det er i den sam-fundsøkonomiske analyse valgt ikke at regne på den sidste type varmeopland,fordi resultaterne fra miljøvurderingen for dette varmeopland lå mellem de toandre varmeoplande og derfor ikke tilførte ekstra viden.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
25
5
Beregningsmæssige forudsætninger
I dette kapitel gennemgås de specifikke beregningsmæssige forudsætninger,som er lagt til grund for analysen.Data for de specifikke behandlingsmetoder (forbrænding, medforbrænding ogbiologisk behandling) samt transport- og indsamlingsomkostninger er indsamletaf affald danmark. Kvalitetssikring af disse data er også udført af affald dan-mark. Miljødata stammer fra miljøvurderingen, mens de øvrige data til brug foranalysen er tilvejebragt af COWI.
5.1
Affaldsmængder og brændværdi
Som nævnt i kapitel 3 er 2020 beregningsår for analysen. Affaldsmængder ogsammensætninger, herunder affaldets brændværdi, skal derfor afspejle dette.AffaldsmængderIfølge affald danmarks rapport om udviklingen i mængden af forbrændingseg-net affald6vil den samlede affaldsmængde til forbrænding i 2020 udgøre 4,05mio. tons affald. Heraf udgør farligt affald 144.445 tons. Da farligt affald ikkeindgår i miljøvurderingen medregnes denne mængde ikke her, og den samledemængde forbrændingsegnet affald vil således udgøre 3,9 mio. tons.Den samfundsøkonomiske analyse tager så vidt muligt udgangspunkt i miljø-vurderingen af hensyn til genanvendelse af datagrundlag og forudsætninger, ogat resultaterne umiddelbart kan sammenlignes.I miljøvurderingen er det i Scenarium 2 og 4 forudsat, at der leveres 253 kg afdet betragtede ton forbrændingsegnet affald til medforbrænding og 45 kg træaf-fald til genanvendelse. Følgegruppen har dog i forbindelse med den samfunds-økonomiske analyse foretaget en nærmere vurdering af behovet for brændsel tilmedforbrænding og på dette grundlag fastlagt, at der i medforbrændingsscena-rierne er kapacitet til at medforbrænde 700.000 tons. Dette affald betegnes RDFog omfatter erhvervsaffald og storskrald. Dette svarer til 17,9%, hvilket er no-get lavere end de 25,3%, som i miljøvurderingen er vurderet til at kunne med-forbrænde.
6
Affald danmark (2008): Vurdering af mængden af forbrændingsegnet affald i Danmark.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
26
Mængden af affaldstræ er fastholdt på 4,5%, og tilsvarende er mængden af af-fald til kombineret bioforgasning og kompostering fastholdt på 10,7%. Forde-lingen af affaldsmængderne i procent og antal ton ses i nedenstående tabel.Tabel 5.1Forudsat fordeling af affaldsmængderRDFMiljøvurderingen (%)Scenarium 1 (reference)Scenarium 2Scenarium 3Scenarium 4Den samfundsøkonomiske vurdering (%)Scenarium 1 (reference)Scenarium 2Scenarium 3Scenarium 40,0%17,9%0,0%17,9%0,0%4,5%0,0%4,5%0,0%0,0%10,7%10,7%100,0%77,6%89,3%66,9%0,0%25,3%0,0%25,3%0,0%4,5%0,0%4,5%0,0%0,0%10,7%10,7%100,0%70,2%89,3%59,5%TræaffaldBioaffaldRestaffald
Den samfundsøkonomiske vurdering (tons)Scenarium 1 (reference)Scenarium 2Scenarium 3Scenarium 40700.0000700.0000175.625075.62500417.59717.5973.902.7763.027.1513.485.1792.609.554
Kilde: Miljøvurderingen og egne beregninger.
BrændværdierI affald danmarks rapport om udviklingen i mængden af forbrændingsegnet af-fald7anføres nedenstående om udviklingen i affaldets brændværdi:"Der har gennem de sidste årtier været jævnt stigende brændværdi for den for-brændingsegnede affaldsfraktion. Denne stigning i brændværdien betyder, atden faktiske kapacitet udtrykt i tons affald per time på ældre anlæg falder, idetden termiske belastning er stigende per tons affald. Derfor bliver nye forbræn-dingslinjer i øjeblikket typisk udlagt for en brændværdi på 11-12,5 MJ/kg, hvoranlæggene der blev bygget for ca. 20 år siden blev udlagt med en brændværdipå ca. 8-9 MJ/kg.""Der forventes fortsat en svag stigning i brændværdien fra den nuværendeværdi på 10,5-11,5 MJ/kg, dog således at stigningen forventes at være aftagen-de og ikke at overstige 13 MJ/kg, medmindre der indføres væsentlige nye initia-tiver, som vil kunne påvirke affaldets sammensætning. En eventuel udsorteringaf fraktioner med høj brændværdi til medforbrænding vil påvirke brændværdi-en i nedadgående retning. Trods en eventuel udsortering til medforbrænding idet her anførte omfang, vil udsorteringen dog ikke kunne neutralisere den for-7
Affald danmark (2008): Vurdering af mængden af forbrændingsegnet affald i Danmark.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
27
ventede stigning i brændværdien, som således må forventes at stige svagt underalle omstændigheder. Tilsvarende vil en udsortering af organisk affald påvirkebrændværdien i opadgående retning."Antages det, at brændværdien er steget til det ovenfor anførte maksimum i2030, som er rapportens sidste beregningsår, vil den med en lineær udviklingfra 2005 (som er det år miljøvurderingen tager udgangspunkt i, og hvor brænd-værdien for forbrændingsegnet affald er sat til 10,8 GJ/ton) være 12,1 GJ/ton i2020. Dette er formentligt i overkanten, da man må forvente, at både ønsket omat reducere PVC-mængden og CO2relaterede tiltag vil begrænse mængden afplast i affaldet.Affald danmark har foretaget en rundspørge til en række forbrændingsanlæg iDanmark for at forhøre sig om deres forventninger til stigningen i brændværdisamt deres holdning til, hvor lave brændværdier anlæggene kunne operere veduden behov for væsentlige ombygninger og/eller støttebrændsel.Resultatet af denne undersøgelse med hensyn til den forventelige fremtidigebrændværdi er en anbefaling om at anvende en brændværdi for det forbræn-dingsegnede affald på 11,3 GJ/ton i 2020.Derudover har det været diskuteret, om brændværdien for det affald, der an-vendes til medforbrænding, i miljøvurderingen er fastsat for lavt i forhold tilfaktiske målinger på denne type affald. På baggrund af analyseresultater afbrændværdier for det resulterende produkt på NOMI A/S' anlæg er det besluttetat fastsætte brændværdien på affald til medforbrænding til 20,4 GJ/ton (tørvægt) svarende til 17,3 GJ/ton (våd vægt). Brændværdierne for henholdsvistræaffald og bioaffald er fastholdt på de samme værdier som i miljøvurderin-gen, nemlig henholdsvis 16,2 og 4,3 GJ/ton.Nedenfor vises forudsætningerne for brændværdiberegningerne.Tabel 5.2Forudsatte brændværdier (våd vægt), GJ/tonMiljøvurderingenForbrændingsegnet affald, gns.RDFTræaffaldBioaffald10,816,516,24,3Den samfunds-økonomiske vurdering11,317,316,24,3
De forudsatte brændværdier giver anledning til følgende brændværdier for detrestaffald, som skal forbrændes på dedikerede forbrændingsanlæg.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
28
Tabel 5.3
Resulterende brændværdier for restaffaldet, GJ/tonScenarium 1Scenarium 28,49,6Scenarium 311,612,1Scenarium 49,110,5
MiljøvurderingenDen samfundsøkonomiskevurdering
10,811,3
Det ses af Tabel 4.3, at de ændrede forudsætninger vil give en minimums-brændværdi på 9,6 GJ/ton, hvilket er over de 9-9,5 GJ/ton, som de fleste anlægi affalds danmark's rundspørge har angivet som den mindste brændværdi, dekan operere ved.
5.2
Investeringsbehov i dedikeret forbrænding
Selv uden medforbrænding og biologisk behandling som alternativer til dedike-ret forbrænding er det er vanskeligt at udtale sig om investeringsbehovet i nydedikeret forbrændingskapacitet i 2020. Det skyldes, at det kræver en samletoversigt over, hvornår eksisterende anlæg nedlægges eller har behov for reinve-stering.I nærværende analyse er det derfor forsimplende antaget at der i Scenarium 4(kombinationsscenariet med medforbrænding, genanvendelse af træ og biofor-gasning) ikke skal investeres i yderligere dedikerede forbrændingsanlæg. Her-med ses kun på et investeringsbehov i ny dedikeret forbrændingskapacitet sommodsvarer kapaciteten for de øvrige undersøgte behandlingsformer8(se Tabel5.1).På baggrund af samtaler med eksperter på forskellige forbrændingsanlæg er detanslået at de eksisterende forbrændingsanlæg vil være begrænsede af anlægge-nes energimæssige dimensionering (i modsætning til vægtmæssige dimensione-ring). Dvs. givet de brændværdier, som anlæggene er udlagt til og det forbræn-dingsegnede affalds brændværdi, er det anlæggenes mulighed for at omsættevarmen til fjernvarme og el, der sætter den øvre grænse for, hvor mange tonsaffald der kan behandles.Udsortering af de forskellige fraktioner (RDF, træ til genanvendelse eller bioaf-fald) påvirker brændværdien for restaffaldet betydeligt som vist i ovenståendetabel. I kombination med de eksisterende anlægs energimæssige begrænsning,medfører dette at behandlingsmuligheden målt i tons for den eksisterende kapa-citet varierer i de fire scenarier. F.eks. medfører udsortering af RDF og træ tilgenanvendelse i medforbrændingsscenariet (Scenarium 2) et fald i brændværdi-en på ca. 1,7 GJ/ton i forhold til referencescenariet. Dette svarer til en øget be-handlingsmulighed på 420.000 tons restaffald med den lavere brændværdi på9,6 GJ/ton. Modsat medfører udsortering af bioaffald, at brændværdien for rest-
8
I fald der var et behov for yderligere dedikeret kapacitet, ville dette være ens i alle firescenarier, og dermed ikke påvirke forholdet mellem omkostningerne i de forskellige scena-rier.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
29
affaldet stiger med 0,8 GJ/ton. Hermed falder behandlingsmuligheden med170.000 tons.Disse ændringer betinger behovet for investeringer i ny dedikeret forbræn-dingskapacitet i de forskellige scenarier. I nedenstående tabel er fordelingen afaffald til forbrændingsanlæg på hhv. eksisterende og ny dedikeret kapacitet i defire hovedscenarier opregnet. Tabellen viser, hvor stor forskel der er i kapaci-tetsbehovet for nye anlæg i de forskellige scenarier.Tabel 5.4Fordeling af affaldsmængder på eksisterende og nye forbrændingsan-læg (investeringsbehov i ny dedikeret kapacitet til restaffald)Brænd-værdiGJ/tonScenarium 1(reference)Scenarium 2Scenarium 3Scenarium 411,39,612,110,5Eksisterende anlægPJ27,427,427,427,4Mio. ton2,42,82,32,6Nye anlægPJ16,81,815,00,0Mio. ton1,50,21,20I altMio. ton3,93,03,52,6
Kilde: Egne beregninger.
Disse beregninger hviler som nævnt på forudsætningen om, at energimængdener den begrænsende faktor, hvilket igen til dels betinges af forudsætningen omstigende brændværdier for gennemsnitsaffaldet. Dette betyder, at det umiddel-bart er problematisk at udsortere fraktioner med lav brændværdi, da det ikke isamme grad som udsortering af højværdige fraktioner letter presset på investe-ringsbehovet.I en situation hvor vægtmængderne var den begrænsende faktor, ville det for-holde sig omvendt. Her ville udsortering af bioaffald (stor vægt per energiind-hold) bidrage yderligere til at nedsætte investeringsbehovet relativt til en udsor-tering af højværdigt affald som træ og plastic. Denne situation er belyst i enfølsomhedsanalyse (se afsnit 6.3).
5.3
Behandlingsmetoder
Der ses i det følgende på de tre behandlingsformer, som understøtter hhv. refe-rencesituationen og de tre scenarier som beskrevet i afsnit 4.5:•Forbrænding (på hhv. ny ovnlinje og marginalomkostningerne ved udvi-delse af forbrændingskapaciteten på større ovne)Medforbrænding.Kombineret bioforgasning og kompostering (også betegnet KBK).
••
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
30
For de tre behandlingsformer beregnes investeringsomkostninger samt faste ogvariable driftsomkostninger på baggrund af data indsamlet og kvalitetssikret afaffald danmark. Herunder gennemgås inputdata samt de bagvedliggende forud-sætninger.Transport- og indsamlingsomkostninger beskrives i afsnit 5.4.Indtægter fra salg af el og varme er ikke medregnet i de samfundsøkonomiskeberegninger. Til gengæld medregnes besparelser og omkostninger forbundetmed ændringer i alternativ produktion af el og varme på almindelige el- ogkraftvarmeværker. Indtægter fra affaldsproducenter og diverse specifikke af-faldsrelaterede afgifter indgår ligeledes ikke i de samfundsøkonomiske bereg-ninger.ForbrændingDedikeret forbrænding fungerer som referencescenarium i denne analyse samtsom supplerende behandlingsform i de øvrige scenarier. Affaldsforbrænding erden primære affaldsbehandlingsmetode i Danmark i dag, idet stort set alt affald,der ikke genanvendes, skal forbrændes.Forbrændingsegnet affald behandles på dedikerede forbrændingsanlæg udenforbehandling. Omkostningerne ved forbrænding varierer i praksis fra anlæg tilanlæg, men i beregningerne er der forudsat nedenstående repræsentative anlæg.Omkostningerne til forbrænding beregnes som beskrevet i afsnit 4.3 for ny ka-pacitet. Der kan her være tale om nybygning af hele anlæg såvel som nye ovn-linjer på eksisterende anlæg. Det er af to årsager forudsat, at der i 2020 i alletilfælde skal foretages investeringer i ny kapacitet. For det første er en del eksi-sterende anlæg udtjente og skal genetableres, og for det andet forventes betyde-ligt mere forbrændingsegnet affald i 2020 end i dag. Udbygningen af kapacite-ten kan ske på to måder:I. Flere ovne: Ud over de genetablerede ovnlinjer (som hver forudsættes athave samme kapacitet som i dag) bygges flere nye ovnlinjer.II. Større ovne: Genetableringen foretages sådan at ovnlinjerne bliver større.Herved kan kapaciteten øges væsentligt, men pga. stordriftsfordele bliveromkostninger lavere, end når der bygges flere ovne.Det er her væsentligt at notere sig, at det på nogle anlæg er praktisk umuligt(f.eks. af pladshensyn) at bygge større ovne, mens det vil være en oplagt mu-lighed på andre anlæg. De to muligheder skal derfor betragtes som sidestillede,og giver som sådan et spænd for omkostningerne ved etablering af ny dedikeretforbrændingskapacitet. De to tilfælde har derfor fået hver deres underscenari-um.I begge tilfælde forudsættes anlæggenes levetid at være 20 år. For underscena-riet med flere ovne betragtes ovne med en kapacitet på 200.000 ton per år, mensunderscenariet for større ovne baseres på forskellen mellem en ovn på 200.000ton/år og 280.000 ton/år, altså en udvidelse af ovne på 80.000 ton/ovn/år.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
31
Tabellen nedenfor præsenterer de samlede forudsætninger og de deraf følgendeomkostninger per ton gennemsnitligt affald.Tabel 5.5BeskrivelseTotal levetid, anlægKapacitetKapacitetDimensioneret brændværdiVirkningsgrad, varmeVirkningsgrad, elInvesteringInvesteringTotale variable driftsomkostninger(fuld kapacitetsudnyttelse)Totale faste driftsomkostninger
Forudsætninger og omkostninger for dedikeret forbrændingEnhedÅrTon gns. affald/årTon gns. affald/timeGJ/ton gns. affaldGJ varme / GJ affaldGJ el / GJ affaldMio. kr/anlægKr/årston gns. affaldMio. kr/årMio. kr/årFlere ovne20200.0002512,073%23%1.2516.2532332Større ovne2080.0001012,073%23%1491.869910
Omkostninger per ton gennemsnitligt affald ved fuld kapacitetsudnyttelseInvesteringsomkostningerFaste driftsomkostningerVariable driftsomkostningerI altKr/ton gns. affaldKr/ton gns. affaldKr/ton gns. affaldKr/ton gns. Affald502158116776150125116391
Kilde: Vestforbrænding.Note: Større ovne er forskellen mellem at bygge et anlæg med kapacitet på 200.000 tons oget på 280.000 tons. Data for begge anlæg er baseret på tilbud Vestforbrænding har indhen-tet.
Investeringsomkostningerne per ton er væsentlig højere for etablering af en nyovnlinje end omkostningerne ved udvidelse til større ovne, idet en udvidelsetrækker på en stor del af det eksisterende anlægs faciliteter. Således er investe-ringsomkostningerne 502 kr./ ton for en ny ovnlinje og 150 kr./ton for udvidel-se til større ovne. Tilsvarende er driftsomkostningerne lidt lavere per ton veddrift på større ovne end en ny ovnlinje.For nye anlæg opgøres variable og faste omkostninger samt investeringsom-kostninger i kroner per ton, dvs. at anlægget kan dimensioneres til forskelligebrændværdier uden væsentlige ændringer i totalomkostningerne. I omregningenaf investeringsomkostning til kroner per GJ afskrives investeringen over an-læggets levetid til den samfundsøkonomiske kalkulationsrente på 5% jf. afsnit0.For gamle anlæg medregnes investeringsomkostninger ikke, mens de faste om-kostninger er de samme for alle scenarier. De variable omkostninger opgøres ikroner per ton, da disse bunder i elforbrug til håndtering af affald og slagger,samt indkøb af vand, kalk og hjælpestoffer. Ændringer i behandlingskapacite-
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
32
ten som følge af ændringer i brændværdien vil altså medføre øgede totale vari-able omkostninger (ud fra den samme variable enhedsomkostning).For forbrændingsanlæg i det decentrale område vil man udover investeringen iselve anlægget være nødt til at investere i en transmissionsledning for at kunneafsætte hele varmen. Transmissionsledningen er vurderet nødvendig for atsammenkoble to varmeområder og på den måde at sikre varmeafsætningen. Deanvendte forudsætninger for dette er vist i nedenstående tabel.Tabel 5.6Forudsætninger og omkostninger for transmissionsledning i det decen-trale områdeEnhedMeterKr/mÅrMWTimer/årKrGJ/årKr/årKr/GJ indVærdi30.0007.0003026,08.000210.000.0002.260.00013.660.8016,0
BeskrivelseLedningsstrækningLedningsprisLevetidKapacitetDriftstimerAnlægsudgiftEnergi transmitteretÅrlig afskrivningInvesteringsomkostninger for transmission
Omkostninger per ton gennemsnitligt affald ved fuld kapacitetsudnyttelseInvesteringsomkostninger for transmissionKr/ton gns. affald68
Kilde: Vestforbrænding.
Som det fremgår af tabellen er investeringsomkostningerne til transmissions-ledningen beregnet til 68 kr. per ton gennemsnitligt affald.I stedet for at bygge en transmissionsledning kunne man bygge et mindre for-brændingsanlæg med en tilsvarende lavere varmeproduktion, som ville fjernebehovet for et større opland. Dette ville ligeledes øge enhedsomkostningen perton pga. storskalafordele. Beregninger foretaget i anden sammenhæng viser, atforøgelsen i omkostningen ville være omkring 100 kr/ton affald, hvis man ek-sempelvis etablerede et 100.000 tons forbrændingsanlæg. Denne ekstraomkost-ning er dermed på niveau med de beregnede ekstraomkostninger til transmissi-onsledningen. Det indikerer, at resultaterne ved at inkludere et mindre forbræn-dingsanlæg, ville være omtrent de samme som den valgte tilgang.Ved fortrængning af decentrale gasturbiner mister man disse anlægs elproduk-tionskapacitet, der er betinget af mulighed for afsætning af overskudsvarmen.Da gasturbiner har højere elvirkningsgrad end dedikerede forbrændingsanlæg,bliver den samlede til rådighed stående effekt i det danske elsystem mindre.Ønsker man at bibeholde samme effekt, kan man udstyre de fortrængte gastur-biner med bortkølingsanlæg svarende til den mindre elkapacitet fra de dedike-
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
33
rede forbrændingsanlæg. Denne omkostning er indregnet som omkostningerne iscenarierne, hvor der fortrænges decentral kraftvarme.Tabel 5.7Forudsætninger og omkostninger for køleranlæg på forbrændingsanlægi det decentrale områdeEnhedKr/MW varmeÅr%DKKDKK/årDKK/GJ indVærdi400.0002070%9.248.684742.1380,33
BeskrivelseEnhedsanlægsudgift til kølerLevetid for kølerDKV andel af varmeAnlægsudgift til kølerAfskrivning af kølerInvesteringsomkostning for køler
Omkostninger per ton gennemsnitligt affald ved fuld kapacitetsudnyttelseInvesteringsomkostning for kølerDKK/ton gns. affald3,7
Som det fremgår, er omkostningen til køleranlægget ca. 4 kr/ton gennemsnitligaffald.MedforbrændingDenne proces omfatter medforbrænding af erhvervsaffald og storskrald. Affal-det leveres til eksisterende sorteringsanlæg, som er spredt over hele landet.Herefter udsorteres en fraktion af affaldet, RDF (Refuse Derived Fuel, som ty-pisk består af findelte rester af træ, papir, plast og pap). Desuden udsorteres enmindre mængde træaffald (jf. Figur 4.1), der genanvendes i spånpladeprodukti-on. Det øvrige affald forbrændes på et dedikeret forbrændingsanlæg. Omkost-ningerne forbundet med behandling af RDF består således af følgende elemen-ter:•••Modtagelse af blandet affald samt udsortering og neddeling af RDF-egnede fraktioner.Lager til og indblæsning af RDF i kedel.Mindre tekniske ændringer på kulkraftværkerne.
Omformningen af de egnede fraktioner til RDF sker ved flere omgange af ned-og findeling, sortering og mellemlagring af affaldet. Neddelingsmaskinernebliver hurtigere slidt end resten af processens komponenter. Førstnævnte er der-for antaget at have en økonomisk levetid på 10 år, mens resten er antaget at ha-ve en økonomisk levetid på 20 år.På kraftværkerne skal endvidere foretages modifikationer af indblæsningssy-stemerne til afbrænding af det findelte RDF (10 mm). Afbrændingen af RDFgiver også anledning til ekstra håndteringsomkostninger af restprodukter (gips,bund- og flyveaske) på 30 kr./ton RDF. Det første år af værkets drift med RDFbruges 15 mio. kr. (indregnet i investeringsomkostninger) på godkendelse afflyveaske og ekstra håndtering. I øvrigt kører kulkraftværket i normal drift.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
34
Kulkraftværkernes øvrige investerings-, faste og variable omkostninger antagesat være upåvirkede af medforbrændingen dog spares omkostninger til kul. Den-ne besparelse indregnes i resultatafsnittet men indgår ikke i dette afsnit.De omkostninger der medregnes til medforbrænding er således de ekstra udgif-ter til neddeling, oplagring og indblæsning af RDF i kraftværkets kedler.Produktion af RDF omfatter også en frasortering af træ til genanvendelse vedspånpladeproduktion. Genanvendelsen omfatter en finsortering af træet, trans-port til spånpladefabrikken og afsætning dertil. Der er – på basis af data fra 2aktører på markedet – skønnet en omkostning pr. ton træaffald til finsortering,transport og afsætning til spånpladeproduktion. Data er fortrolige og leveretsom sådan til COWI, og de fremgår derfor ikke af rapporten.Tabellen nedenfor præsenterer de samlede forudsætninger og de deraf følgendeomkostninger per ton RDF.Tabel 5.8BeskrivelseTotal levetid, anlægTotal levetid, findelerKapacitet *Total investeringInvestering (levetid 20 år)Virkningsgrad, varme **Virkningsgrad, el **Investering, findeler (levetid 10 år)Totale faste omkostningerTotale variable driftsomkostninger(fuld kapacitetsudnyttelse)
Forudsætninger og omkostninger til tilvirkning og afbrænding af RDFEnhedÅrÅrTon RDF/årMio kr/anlægKr/årston RDFGJ varme / GJ brændselGJ el / GJ brændselKr/årston RDFKr/årKr/årVærdi201080.0002562.95044,7%48,3%250032,8***
Omkostninger per ton RDF ved fuld kapacitetsudnyttelseInvesteringsomkostningerFaste driftsomkostningerVariable driftsomkostningerI altKr/ton RDFKr/ton RDFKr/ton RDFKr/ton RDF2690410**679
Kilde: DONG og Nomi.* Anlægget behandler i alt 160.000 tons affald, hvoraf ca. halvdelen benyttes til medfor-brænding.** Bemærk at disse tal ikke påvirker resultaterne, da RDF fortrænger kul 1:1 målt på GJ.*** Inklusiv håndtering af restprodukter fra kraftværket, som er opgjort til at koste 30kr/ton RDF, og inklusiv elforbrug på ca. 114 kWh/ton RDF.
Som det fremgår, er de samlede omkostninger beregnet til 679 kr./ton RDF.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
35
Kombineret bioforgasning og kompostering (KBK)Ved denne proces kildesorteres dagrenovation og den biologisk nedbrydeligedel udnyttes ved KBK-processen til biogas- og kompostproduktion. Det reste-rende affald forbrændes på dedikerede forbrændingsanlæg. De indregnede om-kostninger dækker ud over investerings-, drifts og vedligeholdsomkostninger tilKBK anlæg indtægter ved salg af kompost. KBK-metodens fortrængning afenergi gennemgås først i resultatafsnittet.Prisen på komposten der produceres som led i KBK-processen – eller rettereden pris, der spares på en tilsvarende mængde kunstgødning – forudsættes atvære 40 kr./ton kompost. KBK anlæg opererer med såkaldte "reject" affalds-mængder – dvs. affald som ikke kan behandles i anlægget, men skal forbrændesi dedikerede forbrændingsanlæg. Da KBK anlæggene er lokaliseret sammenmed dedikerede forbrændingsanlæg antages, at reject ikke medfører andre om-kostninger, end de som er forbundet med dedikeret forbrænding.Omkostningerne ved ekstra indsamling og transport er beskrevet i afsnit 5.4.Tabel 5.9BeskrivelseTotal levetid, anlægKapacitetVirkningsgrad, varmeVirkningsgrad, elInvesteringInvesteringTotale faste driftsomkostningerKompostmængdeKompostpris
Forudsætninger for kombineret bioforgasning og komposteringEnhedÅrTon bioaffald/årGJ varme / GJ affaldGJ el / GJ affaldMio. kr./anlægKr./årston bioaffaldMio. kr./årKg/ton bioaffaldKr./ton kompostVærdi2035,00029,6%23,2%651,857227940
Omkostninger per ton bioaffald ved fuld kapacitetsudnyttelseInvesteringsomkostningerFaste driftsomkostningerVariable omk.Indtægt fra kompostI alt, nettoomkostningerKr./ton bioaffaldKr./ton bioaffaldKr./ton bioaffaldKr./ton bioaffaldKr./ton bioaffald1495722011415
Kilde: Økonomidata notat fra Aikan
Som det fremgår, er de samlede omkostninger beregnet til 415 kr./ton bioaffald.Dette tal er eksklusiv den rest der leveres til forbrænding.
5.4
Indsamling og transport
Udgangspunktet for nærværende analyse er en referencesituation hvor alt affaldbehandles på dedikerede forbrændingsanlæg. Derfor falder det naturligt at af-
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
36
grænse de beregnede omkostninger sådan, at almindelig indsamling ikke ind-går. Derimod medregnes ændring i omkostninger forbundet med de øvrige sce-narier. Ændringen i omkostningerne kan skyldes:•••Forøgede omkostninger til indsamling.Transport af mellemprodukter.Øgede transportafstande.
I de tilfælde hvor scenarierne giver anledning til ændret transportarbejde, be-regnes eksternalitetsomkostningerne heraf. I alle scenarier antages tom retur-kørsel at være indregnet i de opgjorte transportomkostninger.Dedikeret forbrændingDa dedikeret forbrænding udgør referencesituationen, omfatter analysen ikketransportomkostninger ved dedikeret forbrænding. Alle øvrige transportom-kostninger bliver således regnet som forskel til referencen.MedforbrændingDet er forudsat, at sortering, neddeling og findeling sker på eksisterende sorte-ringsanlæg, og at udnyttelsen af RDF sker på 5 anlæg fordelt rundt på landetskulkraftværker. Det vil sige, at affaldet transporteres over længere afstande,fordi det skal håndteres på færre anlæg. Den ekstra transport er skønnet til 55tonkm for hvert ton RDF. Vurderingen af den ekstra transportafstand stammerfra miljøvurderingen. Den ekstra transportafstand er inklusiv ekstra kørsel medfrasorterede materialer, som ikke kan anvendes til RDF produktion.Kørslen med disse materialer forudsættes at ske med såkaldte "sliding floor"sættevogne, der har en kapacitet på 20 tons nyttelast. Sammen med affald dan-mark og styregruppen er skønnet en kilometerpris for denne køretøjstype, somfremgår af nedenstående tabel.Tabel 5.10Meromkostninger for transport af RDFEnhedKilometerprisKilometerprisSamlet mertransportomkostningKr./vogn-kilometerKr./ton-kilometerKr./ton RDFPris301,582,5
Kilde: affald danmark.
Kombineret bioforgasning og komposteringDer forudsættes todelt indsamling over hele landet med en indsamlingseffekti-vitet på 50%, som forudsat i Vestforbrændings miljøvurdering. Der forudsættes10 bioforgasningaanlæg, hvorfor der vil være en lidt længere transport til be-handling end for forbrænding, hvor der er ca. 30 anlæg i dag. Der er derfor for-udsat en ekstratransport på 25 km i komprimatorvogn til biogasanlæg i forholdtil forbrænding. Transporten med komprimatorvogn vurderes at koste 19,2kr./vognkm med en nyttelast på 6,5 tons.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
37
Todelt indsamling forudsættes at ske som 14 dages indsamling – hver andenuge bioaffald og hver anden uge restaffald. Det medfører en meget begrænsetomkostningsforøgelse på 5% i forhold til normal ugentlig indsamling af dag-renovation. Omkostninger til dagrenovationsindsamling er baseret på Vest-forbrændings økonomiske vurdering af todelt indsamling som er 872 kr./tonved almindelig ugentlig indsamling af dagrenovation og 898 kr./ton ved dentodelte indsamling. Det vil sige en meromkostning på 26 kr./ton til indsamling.Samlet giver det nedenstående meromkostninger til indsamling og transport forbioforgasning.Tabel 5.11Meromkostninger til indsamling og transport for bioaffaldEnhedTransportomkostningTransportomkostningOmkostninger per ton bioaffaldMertransportomkostningMerindsamlingsomkostningSamlede meromkostningerKr./ton bioaffaldKr./ton bioaffaldKr./ton bioaffald8026106Kr./vogn-kilometerKr./ton-kilometerPris19,24
Kilde: Affald danmark og Vestforbrænding.
Eksternaliteter fra transportTransport har negative afledte konsekvenser i form af bl.a. miljøpåvirkningkaldet eksternaliteter. Eksternaliteterne omfatter samfundsøkonomiske omkost-ninger ved luftforurening (SO2, NOx, HC, CO og partikler), klima, støj, uheld,trængsel, og slid på infrastruktur. Eksternalitetsomkostningerne opgøres afTransportministeriet i de Transportøkonomiske Enhedspriser (DTU Transport,2008).Eksternaliteterne opregnes under en lang række forskellige forhold, særligt omtransporten foregår i by eller på land, under trængsel eller i fri trafik mv. Denekstra transport, som er relevant for denne analyse vil typisk foregå på lande-eller motorvej. De specifikke valg mellem de forskellige eksternalitetsomkost-ninger er betinget heraf.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
38
Tabel 5.12
Sammensætning og baggrund for eksternalitetsomkostninger ved ekstratransport (2008 prisniveau)SkønVærdi (kr./vognkm)0,200,110,100,360,000,471,23
LuftforureningKlimaStøjUheldTrængselInfrastrukturI alt
Land, middelMiddelLand, middelMotorveje, middelLand, mindre belastetMotorveje, middel
Kilde: DTU (2008): Transportøkonomiske Enhedspriser, februar 2008.
De angivne eksterne omkostninger er anvendt for både merindsamling ogmertransport i analysen.
5.5
Energisubstitution
Som det fremgår af afsnit 4.5 vurderes to muligheder for substitution af varme,idet der ses på områder varmeforsynet af (bl.a.) kulfyrede centrale kraftvarme-værker og områder forsynet af decentrale naturgasfyrede kraftvarmeværker ogspidslastkedel-regioner.Da elvirkningsgraden på et kraftvarmeanlæg typisk er større end på et dedikeretaffaldsanlæg, vil substitution af kraftvarmeanlæggets varmeproduktion oftestmedføre, at et dansk eller udenlandsk kraftværk skal producere mere strøm gi-vet uændret efterspørgsel. Som i Miljøvurderingen er der taget udgangspunkt i,at den manglende strøm produceres af et dansk kraftværk.Da det danske elmarked er integreret i det nordiske elsystem, er denne antagel-se kun en tilnærmelse. I realiteten vil den manglende strøm blive erstattet af etmiks af kul- og gasbaseret el, vand-, vind-, og a-kraft fra Danmark og voresnabolande. Den nøjagtige sammensætning af dette miks vil på langt sigt afhæn-ge af den fremtidige sammensætning af kapaciteten i det nordiske elsystem,samt udviklingen i energipriserne på både kort og langt sigt.MedforbrændingVed medforbrænding af RDF substitueres kun kul i energiforholdet 1:1. Det vilsige, at de kraftværker som benytter sig af RDF vil producere nøjagtigt sammemængde el og varme, som hvis de kun benyttede sig af kul. Der er derfor ikkeyderligere substitutionseffekter til andre el- og varmeproducerende anlæg.De centrale områderI de centrale områder er det som i Miljøvurderingen antaget, at den ekstra var-meproduktion fra det/de nye affaldsanlæg (dedikerede forbrændingsanlæg ogKBK anlæg) fortrænger varme fra et kulfyret centralt kraftvarmeværk af ud-tagstypen.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
39
Udtagsanlæg kan løbende ændre på forholdet mellem produceret el og varme.Som i Miljøvurderingen er det antaget, at det centrale kraftvarmeanlæg ændrerpå forholdet mellem el og varme, så det producerer lige netop den mængdevarme mindre, som det/de nye affaldsanlæg producerer mere. Udtagsanlæggetændrer forholdet mellem el- og varmeproduktion sådan, at det producerer ligenøjagtigt den samme mængde strøm som før idriftsættelsen af det/de nye af-faldsanlæg.Denne antagelse er forenklende, da særligt markedsforholdene dikterer sam-mensætningen af el- og varmeproduktionen på udtagsanlæg. Med relativt højeelpriser kan det være økonomisk fordelagtigt for udtagsanlægget kun at produ-cere el, mens mere normale elpriser ofte gør det mest fordelagtigt med sampro-duktion af el og varme. Hvis udtagsanlægget mister dele af sit varmegrundlag,er grundlaget for elproduktionen også spinklere. Hvilken type anlæg der i stedetville overtage den mistede elproduktion, kan man dog ikke anføre nogen gene-rel regel for.Som nævnt i afsnit 4.3 er det som udgangspunkt antaget, at reduktionen i detcentrale kraftvarmeanlægs produktion ikke giver anledning til sparede kapital-omkostninger. Der er dog taget udgangspunkt i udtagsanlæg med relativt dårli-ge virkningsgrader i forhold til de teknologiske muligheder i dag. Dette afspej-ler en situation, hvor et eksisterende udtagsanlæg forsætter sin drift, men meden formindsket produktion. I en følsomhedsanalyse genberegnes scenariernemed sparede investeringsomkostninger, men hvor virkningsgraderne er højeresvarende til de forventede teknologiske muligheder i 2020. En del af besparel-sen på investeringerne opvejes herved af den tabte mulighed for en mere effek-tiv el- og varmeproduktion på kraftvarmeværket.De decentrale områderI de decentrale områder er det som i Miljøvurderingen antaget, at den ekstravarmeproduktion fra det/de nye affaldsanlæg (dedikerede forbrændingsanlægog KBK anlæg) fortrænger varme fra et gasfyret decentralt kraftvarmeværk afmodtrykstypen, mere nøjagtigt gasturbiner i størrelser omkring 50 MW elek-trisk effekt.Som med de centrale kraftvarmeværker er elvirkningsgraden også typisk højerefor gasturbiner end for dedikerede forbrændingsanlæg. Derfor vil fortrængnin-gen af de decentrale kraftvarmeanlæg også medføre et underskud af el, somskal dækkes.Kraftvarmeanlæg af modtrykstypen kan (i modsætning til udtagstypen) ikkeændre forholdet mellem el- og varmeproduktion efter anlægget er opført. Detligger dermed helt fast, hvor meget el der fortrænges, når varmegrundlaget forde decentrale kraftvarmeanlæg overtages af det/de nye affaldsanlæg. Denmanglende elproduktion antages at blive overtaget af såkaldt marginale kul-kraftværker, som i dag typisk er gamle og næsten udtjente kulkraftværker afkondenstypen (kun elproduktion) med en forholdsvis dårlig elvirkningsgrad.En del af brændselsbesparelsen og CO2-gevinsten fra fortrængningen af de de-centrale kraftvarmeanlæg ophæves altså ved benyttelsen af de marginale kul-
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
40
kraftværker. Det er værd at bemærke, at elvirkningsgraden for det fortrængtedecentrale kraftvarmeanlæg er af stor betydning for denne modsatrettede effekt:Jo højere elvirkningsgrad det fortrængte decentrale anlæg har, des større er denmodsatrettede effekt hidrørende fra brændselsforbrug og CO2udledning fra demarginale kulkraftværker.Også for de fortrængte decentrale kraftvarmeanlæg melder diskussionen sig omhvorvidt der fortrænges eksisterende eller nye anlæg. Det er sandsynligt, at manpå langt sigt vil fortrænge investeringsomkostningen til nye decentrale kraft-varmeanlæg ved at bygge nye varmeproducerende affaldsanlæg. Det er dogusikkert, om de eksisterende decentrale kraftvarmeanlæg er udtjente allerede i2020. For at være konsistent med behandlingen af de centrale områder er detvalgt at der ikke fortrænges investeringsomkostninger til nye decentrale anlæg.Det kan også diskuteres, om man bør medregne investeringsomkostninger tilmarginal el, da problemstillingen omkring det nordiske elmarked fra de centralescenarier også gør sig gældende i de decentrale scenarier. Af konsistenshensyner det valgt at eksisterende kulfyrede kondensanlæg kan dække det øgede be-hov for strøm som følge af fortrængningen af de decentrale kraftvarmeanlæg.Som med de centrale områder foretages dog en følsomhedsanalyse, hvor de for-trængte anlæg er nybyggede, sådan at investeringsomkostningen kan spares. Tilgengæld antages det også, at det heraf opståede ekstra behov for strøm på langtsigt ikke kan dækkes af eksisterende ældre kulkraftanlæg, men at der i stedetopstår et øget investeringsbehov for kulfyret kondensproduktion.Følsomhedsanalysen kan således siges at beskrive det helt lange sigt, mens ba-sisantagelsen er mere kortsigtet af natur. Som beskrevet i afsnittet om de cen-trale områder er begge beregningsmetoder behæftet med metodiske problemer.De to metoder angiver dog et spænd som med nogen rimelighed kan siges atdække den metodiske usikkerhed omkring problemstillingen.Teknologiske karakteristika for el- og varmeanlæggeneI scenarierne er anlæggene, der indgår i beregningerne gamle, dvs. der er ikketilknyttet investeringsomkostninger. Til gengæld er anlæggenes virkningsgraderdårligere end de nye anlæg som benyttes i følsomhedsanalyserne.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
41
Tabel 5.13
Karakteristika for el- og varmeproducerende anlægCKVudtag,mod-trykCKVudtag,kon-dens36,5%0,0%3,726,321,251,3140,6Margi-nal elDKVgas-turbi-ne45,5%42,8%5,779,913,298,8111,9Gaskedel
ElvirkningsgradVarmevirkningsgradVariable omkostningerBrændselsomkostningKvoteomkostningTotal omkostningTotal omkostning
%%Kr/GJ indKr/GJ indKr/GJ indKr/GJ indKr/GJ ud
29,7%38,8%3,726,321,251,374,9
38,7%0,0%3,726,321,251,3132,4
0,0%90,0%0,079,913,293,1103,4
Note: GJ ind er indfyret brændsel, GJ ud angiver den samlede mængde produceret varmeog el. Kvoteomkostningen er beregnet ud fra den antagne kvotepris og emissionskoefficien-ter for kul og naturgas. UdtKilde: Miljøvurderingen (virkningsgrader) og Energistyrelsen2005 (økonomi).
Beregningsteknisk er der benyttet det forhold, at et udtagsanlæg kan betragtessom et modtryksanlæg og et kondensanlæg, der hver især producerer med sinandel af brændselsinputtet, mens den andel del af anlægget tager sig af den re-sterende del af brændslet. Dette er en regneteknisk fordel, som ikke påvirkerresultatet i forhold til at opfatte det som ét anlæg. De tekniske karakteristika forudtagsanlægget er således beskrevet i to kolonner i tabellen ovenfor.Det er værd at bemærke, at varmevirkningsgraderne for de substituerede udtag-sanlæg og gasturbiner er lavere end varmevirkningsgraden på 73% på de nyededikerede forbrændingsanlæg. Det betyder, at der her fortrænges mere end 1GJ brændsel (gas eller kul) for hver gang der indfyres 1 GJ affald i det dedike-rede forbrændingsanlæg. Med de relativt høje elvirkningsgrader medfører detteet øget behov for supplerende elproduktion.BrændselspriserBrændselspriserne er baseret på de seneste værdier fra Energistyrelsen for2020. Kun kul og naturgas er prissat i modellen, da disse brændsler er de enesteder fortrænges. Brændselspriserne fremgår af følgende tabel.Tabel 5.14BrændselKulGas
Anvendte brændselspriser, kr/GJEnhedKr/GJKr/GJPris31,870,4
Kilde: Energistyrelsen,http://www.ens.dk/graphics/Publikationer/Energipolitik/Forudsaetninger%20for_jan09.pdf.
Med de pt. relativt høje naturgaspriser vil substitution af naturgasfyret varmeumiddelbart medføre en større brændselsomkostningsbesparelse end substituti-
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
42
on af kulkraft. Højere naturgaspriser gør således dedikeret forbrænding i decen-trale områder mere samfundsøkonomisk rentabelt. I fald man i fremtiden villekomme ud for lavere gaspriser relativt til kul, ville dette i højere grad tale tilfordel for medforbrænding frem for dedikerede forbrændingsanlæg i decentraleområder. Energipriserne kan således forventes at have væsentlig indflydelse påresultaterne. Der er derfor foretaget en følsomhedsanalyse med et alternativtsæt energipriser i afsnit 6.3.
5.6
Emissioner og restprodukter
Emissionerne anvendt i den samfundsøkonomiske vurdering stammer somnævnt tidligere fra miljøvurderingen, idet de enkelte teknologiers emissionerinkluderer opstrøms- og nedstrømsemissioner. Denne opgørelse af de enkelteteknologiers emissioner er foretaget af Jacob Møller, DTU, som var hovedkraftpå miljøvurderingen. I den samfundsøkonomiske analyse indgår luftemissioner,mens emissioner til jord og grundvand ikke kan værdisættes og derfor ikke ind-går i analysen (se også afsnit 6.4).Det blev som tidligere beskrevet besluttet at ændre andelen af det affald, deranvendes til medforbrænding fra 25,3% til 17,9%. Dette vil selvfølgelig afsted-komme en ændring i fordelingen mellem de samlede emissioner på, hvilke derudledes på forbrændingsanlægget, og hvilke der udledes på kraftværket. Denneændring kan foretages ved en proportionel omallokering af den emission, dertidligere blev udledt via kraftværket, men som nu udledes på forbrændingsan-lægget, forudsat at sammensætningen af RDF ikke er ændret. En sådan omallo-kering af emissionerne er tillige foretaget af Jacob Møller, DTU.Som det fremgår af afsnit 4.1, er der foretaget visse ændringer i affaldsmæng-der og brændværdier, som i princippet også vil give sig udtryk i ændrede emis-sioner og restprodukter; ikke alene mængdemæssigt med også sammensæt-ningsmæssigt.Det er beskrevet tidligere, at mængden af forbrændingsegnet affald forventes atstige fra miljøvurderingens beregningsår (for mængder er anvendt 2005) til be-regningsåret for den samfundsøkonomiske vurdering (2020), og at der samti-digt sker en stigning i brændværdien. Dette er ensbetydende med, at øgningen iaffaldsmængden må bestå af affald, der i sig selv har en væsentligt højerebrændværdi (13,3 GJ/ton), som angivet i nedenstående tabel.Tabel 5.15Forudsatte stigninger i affaldsmængder og brændværdier fra 2005 til2020 og den deraf følgende brændværdi for selve den øgede mængdeMængde20052020Forskel3.135.0003.902.776767.776Brændværdi10,811,313,3
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
43
Det er dog vanskeligt at sige, om denne stigning alene skyldes yderligere fossiltcarbon i denne del af affaldet. Det er derfor besluttet, at CO2-emissionsfaktorenfor affaldet fastholdes pr. ton. Der er således alene indregnet en øget CO2-emission som følge af den øgede mængde.For RDF må det derimod forventes, at stigningen i brændværdi skyldes et øgetindhold af affaldstyper såsom plast, der vil medføre et øget indhold af fossiltcarbon og dermed en øget CO2-emissionsfaktor. Ved sammenligning af forskel-le mellem affaldet som helhed og RDF er det skønnet, at emissionsfaktoren sti-ger med 3%, hvorfor emissionsfaktoren for restaffaldet samtidigt falder med3%. De anvendte emissionsfaktorer fremgår af nedenstående tabel.Tabel 5.16Anvendte emissionsfaktorer for værkerne inklusiv op- og nedstrømse-missioner (per GJ indfyret brændsel)CH4N2ONOxSO2Par-tiklergNM-VOCgNH3Kvik-sølvmgBlyDioxin
CO2
MetodeDedikeret forbrænding- Rest uden RDF, 9,6 GJ/t
Enhed
kg
g
g
g
g
g
mg
ng
43,945,342,843,337,95,3100,562,061,397,462,0
101,076,954,037,5-31,7420,0584,42,215,7576,02,2
0,20,20,20,2-0,130,60,22,71,51,02,7
110,2101,393,987,515,135,0127,8141,654,2144,0141,6
19181517-556211741
2,92,21,61,113,0162,38,90,60,69,40,6
0,71,41,31,20,45,82,71,62,28,31,6
0,20,20,20,10,034,30,00,00,00,00,0
1,11,10,70,71,21,31,20,00,01,00,0
0,60,60,40,410,4261,91,40,00,01,00,0
1,81,71,51,4-19,20,00,10,00,00,00,0
- Rest uden RDF+bio, 10,5 GJ/t- Gns. affald, 11,3 GJ/t- Rest uden bio., 12,1 GJ/tMedforbrændt RDFBioforgasningCentral kraftvarme (kul, modtryk)Decentral kraftvarme (gas)Varme, spidslast (gas)Marginal el (kul)Marginal el (gas)
Kilde: Miljøvurderingen.Note: Emissionsfaktorerne inkluderer op- og nedstrømsemissioner for den pågældende pro-ces.
De angivne luftemissioner er prissat i den samfundsøkonomiske analyse. Deanvendte enhedspriser er i det følgende opdelt i emissionen af kvotebelagteCO2-emissioner, ikke-kvotebelagte CO2-emissioner og luftforurening fra skor-sten.Ved beregning af kvoteomkostningerne antages en kvotepris på 30 Euro per tonCO2, hvilket er den pris Energistyrelsen forventer i 2020. Mængden af CO2be-stemmes ud fra ændringen i brændsel ved emissionsfaktorerne for de forskelli-ge brændselstyper. Fordi den ikke-fossile andel af affaldet ikke medfører nettoCO2-udledninger, vil der være en netto kvotebesparelse i scenarierne. Detteskyldes, reduktionen i forbrænding af konventionelle brændsler til fordel forbenyttelse af affald.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
44
Tabel 5.17
Emissionsomkostninger for drivhusgasserEnhedVærdi224224
CO2kvoteprisCO2skyggepris
DKK/tonDKK/ton
Kilde: Energistyrelsen.Note: Kvoteprisen anvendes til emissionerne inden for kvotesystemet og skyggeprisen an-vendes til emissionerne uden for kvotesystemet.
Emissionen af drivhusgasser fra ikke-kvotebelagte emissioner i scenarierne om-regnes til CO2-equivalenter efter Global Warming Potential (GWP) metoden jf.nedenstående tabel.Tabel 5.18CO2-ækvivalenter for øvrige drivhusgasserEnhedCO2CH4N2OtonCO2e/tontonCO2e/tontonCO2e/tonVærdi121310
Emissionerne forbundet med luftforurening er værdisat med enhedspriserne visti nedenstående tabel.Tabel 5.19Anvendte værdier for luftforureningEnhedKr./kgKr./kg1)
EmissionstypeNOxSO21)1)
Enhedspris52,0126,5151,61.500.0001.9060,0035,510.406
PartiklerDioxinHgCO1)2)3)
Kr./kgKr./gKr./kgKr./kg
NMVOCPb1)
2)
Kr./kgKr./kg
Kilder: 1) DMU (2008) data for bymæssig bebyggelse 2) DTU (2008): Transportøkonomi-ske Enhedspriser, februar 2008 3) DMU (2003).
Det kan diskuteres, om ændret forsortering og håndtering af frasorteret affald tilRDF vil have betydning for restproduktmængden fra dedikeret forbrænding.Affald danmark har vurderet, at der ikke bør korrigeres for dette forhold, dadenne ændring vil være afhængig af forsorteringsmetoden, som må forventes atvariere afhængigt af leverandør. Restproduktmængder og der til knyttede emis-sioner er således hentet fra miljøvurderingen (bortset fra de ændringer, somfølger af ændrede mængder).
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
45
6
Resultater
I dette kapitel beskrives analysens centrale resultater samt følsomhedsanalyserog ikke-værdisatte effekter. Kapitlet afsluttes med en konklusion og perspekti-vering.Kapitlets resultater er struktureret sådan, at resultaterne for de enkelte behand-lingsformer beskrives først. Resultaterne er opgjort som kr/ton relevant affald(dvs. gennemsnitligt forbrændingsegnet affald, RDF eller bioaffald). Disse del-resultater fører hen til de samlede resultater for scenarierne. Scenariernes resul-tater er ligeledes opgjort som kr/ton, men der er her tale om et gennemsnitligtton forbrændingsegnet affald. Scenarieresultater kan derfor sammenlignes di-rekte på tværs af scenarierne, mens man skal være varsom med at fortolke re-sultaterne for de enkelte behandlingsformer, fordi de er rettet med forskelligedele af det forbrændingsegnede affald.
6.1
Behandlingsformerne
Først præsenteres resultaterne for de tre behandlingsformer, som indgår i analy-sen. Hver behandlingsform er rettet mod forskellige fraktioner af det forbræn-dingsegnede affald med hver deres brændværdier, jf. nedenstående tabel. Manskal derfor være varsom med direkte at sammenligne behandlingsmetodernesenhedsomkostninger.Tabel 6.1AffaldsfraktionForbrændingsegnet affald, gns.RDFTræaffaldBioaffald
Forudsatte brændværdier, GJ/tonDen samfundsøkonomiske vurdering11,317,316,24,3
Resultaterne for dedikeret forbrænding i dette afsnit er præsenteret for enbrændværdi på 11,3 GJ/ton. I scenarierne varierer brændværdien af restaffaldettil forbrænding og derfor er enhedsværdierne for forbrænding i dette afsnit ale-ne repræsentative for referencescenariet (Scenarium 1).
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
46
Resultater eksklusiv fortrængning af anden energiNedenstående tabel viser de beregnede enhedsomkostninger for behandlings-formerne eksklusiv fortrængning af andre værkers produktion af el og varme.Det vil sige, at der er tale om bruttoomkostninger, som ikke inkluderer gevin-sterne fra el- og varmeproduktion. Omkostningerne for forbrænding er desudeneksklusiv etablering af transmissionsledning og køleranlæg, som indgår i detdecentrale område.Det skal bemærkes, at medforbrændingsomkostningerne i tabellen ikke inklu-derer omkostninger til genanvendelse af træ. Denne omkostning inkluderes iscenarieberegningerne i afsnit 6.2.Tabel 6.2Behandlingsomkostninger eksklusiv fortrængt energiproduktion, kr/tonbehandlet affaldsfraktionDedikeredeforbrændingsanlægStørre ovneBehandlet affaldsfraktionFaste omkostningerInvesteringsomkostningerFaste omkostningerVariable driftsomkostningerØvrige variable omkostningerIndsamlings- og transportomkostningerMerindsamling- og transportomk. (ekskl. moms)Netto fortrængningBrændselsomk., fortrængningKvoteomk., fortrængningerRestprodukterMiljøeffekter og andre eksternaliteterIkke-kvotebelagt GHGEksternaliteter ab skorstenEksternaliteter fra mertransportTotale omk. ekskl. afgifterAfgifter (naf)SkatteforvridningTotale omk. inkl. afgifter og skatteforvridning1118205841761368961118209693112401.520-49-2493-382-48-37-46623235571190147909000000-550-2993000-110083106116116380220150125502158269014957Gns. affald11,3 GJ/t
Medfor-brænding
KBK
Flere ovneGns. affald11,3 GJ/t
RDF17,3 GJ/t
Bioaffald4,3 GJ/t
Ses alene på investerings- og driftsomkostninger inklusiv restprodukter for be-handlingsformerne fremgår det af tabellen, at forbrænding i "flere ovne", dvs.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
47
på nye anlæg, har omkostninger på knap 800 kr/ton forbrændingsegnet affald(eksklusiv afgifter og skatteforvridning).Investerings- og driftsomkostninger (inklusiv restprodukter) for medforbræn-ding er knap 700 kr/ton RDF (dvs. eksklusiv frasorteret affald til forbrænding).Til disse omkostninger skal lægges omkostningerne til genanvendelse af træaf-fald.Biologisk behandling og forbrænding på (marginalt) større ovne har investe-rings- og driftsomkostninger (inklusiv restprodukter) på ca. 400 kr/ton for-brændingsegnet affald hhv. bioaffald.Tillægges mertransportomkostningerne for medforbrænding er omkostningernefor denne behandlingsform til behandling af RDF godt 750 kr/ton RDF.Biologisk behandling har merindsamlings- og transportomkostninger på ca. 100kr/ton bioaffald, så omkostningerne inklusiv dette er ca. 500 kr/ton.Driftsøkonomisk er der en stor besparelse af kul som brændsel i kraftværket,når man medforbrænder affald. Dette er en afgørende post, idet man sparer kultil en værdi på ca. 550 kr/ton RDF. Dertil kommer, at man sparer kvoter fordrivhusgasemissioner fra kul til en værdi på knap 300 kr/ton RDF.Dedikeret forbrænding af affald er forbundet med drivhusgasudslip til en om-kostning på godt 100 kr/ton forbrændingsegnet affald. Dertil kommer øvrigeluftemissioner der giver lokal forurening til en omkostning på ca. 80 kr/ton for-brændingsegnet affald. Denne omkostning skyldes primært SO2- og NOx-emissioner og i lille grad partikler. De øvrige luftemissioner herunder bly, kvik-sølv og dioxin bidrager meget lidt til den samlede belastning fra luftemissioner.Bioforgasning har en væsentligt mindre netto drivhusgasemission per ton bioaf-fald, hvilket skyldes den lave brændværdi og den store del organiske materiale ibioaffald, som er CO2-neutralt. Omkostningerne fra øvrige luftemissioner frabioforgasning samt op- og nedstrømsproduktion hertil er værdisat til ca. 20kr/ton bioaffald. Dette skyldes primært bly, NOxog SO2.Medforbrænding giver en besparelse i ikke-kvotebelagte drivhusgasser (methanog lattergas), og der er en stor besparelse i øvrige luftemissioner forbundet medlokal forurening som følge af skiftet fra kul til RDF. Det drejer sig specielt omreduktion af NOx- og SO2-emissioner. De øvrige luftemissioner herunder bly,kviksølv og dioxin bidrager meget lidt til den samlede belastning fra luftemis-sioner.Medforbrænding og KBK har desuden meromkostninger på 3-5 kr/ton, derskyldes eksternaliteter fra ekstra transport.Endelig tillægges alle metoderne afgifter og skatteforvridning proportionaltmed de relevante nettoomkostninger. Derfor har forbrænding og bioforgasningomkostninger til dette, mens medforbrænding har negative omkostninger pådenne post.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
48
Samlet set - når man ikke inkluderer fortrængning af andre energikilder - erbruttoomkostningerne per ton forbrændingsegnet affald på nye forbrændingsan-læg (flere ovne) 1.500 kr/ton forbrændingsegnet affald. De tilsvarende omkost-ninger for forbrænding på marginalt større anlæg er ca. 900 kr/ton forbræn-dingsegnet affald. For bioforgasning er omkostningerne per ton bioaffald ca.900 kr/ton. Endelig er medforbrænding af RDF forbundet med en negativ sam-fundsøkonomisk omkostning (ca. -450 kr/ton), idet gevinsterne overstiger om-kostningerne.Resultater inklusiv fortrængning af og supplering med anden energi samtetablering af transmissionsledningI ovenstående resultater blev fortrængning af el- og varmeproduktion fra andreværker ikke medtaget. Det vil sige den gevinst, der er forbundet med energi-produktion. Fortrængning er relevant, når man betragter forbrænding og biofor-gasning, som producerer el- og varme, mens medforbrænding ikke fortrængerel- og varmeproduktion fra andre værker. Desuden blev omkostninger til etab-lering af transmissionsledning og køleranlæg til forbrændingsanlæg i det decen-trale område ikke medregnet.I nedenstående tabel og tilhørende figur vises resultaterne for de enkelte be-handlingsformer inklusiv energifortrængning, transmissionsledning og køleran-læg. Resultaterne for medforbrænding er uændrede i forhold til Tabel 6.2 , fordimedforbrænding ikke fortrænger energiproduktion fra andre værker. For de øv-rige behandlingsformer er resultaterne i tabellen splittet op på varmeområde,dvs. om varmen fortrænges i et centralt kulkraftfyret område eller et decentraltnaturgasfyret område, jf. scenarieopbygningen i Tabel 4.1.De omkostningsposter, som er indregnet, når man inddrager fortrængning afanden energi, er:•••Variable omkostninger - dvs. omkostningerne til energiproduktion på defortrængte værker eksklusiv brændselsforbrug."Netto fortrængning", som omfatter ændring i brændselsmængde og æn-dring i drivhusgasemissioner.Ikke-kvotebelagte drivhusgasemissioner og øvrige emissioner fra skorsten.
Sparede faste omkostninger (anlægsinvesteringer og faste driftsomkostninger)fra de fortrængte værker indgår ikke i basisberegningerne, men inddrages i enfølsomhedsanalyse i afsnit 6.3.Nedenstående tabel viser resultaterne per ton behandlet affald inklusiv for-trængning af el- og varmeproduktion fra andre værker.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
49
Tabel 6.3
Behandlingsomkostninger inklusiv fortrængt energiproduktion, kr/tonbehandlet affaldsfraktionCentralt områdeBeggeKBKMedfor-brændingDecentralt områdeDedikerede forbræn-dingsanlægStørreovneBioaffald4,3 GJ/tRDF17,3 GJ/tGns. affald11,3 GJ/tFlere ovneKBK
Dedikerede forbræn-dingsanlægStørreovneBehandlet affaldsfraktionGns. affald11,3 GJ/tFlere ovne
Gns. affald11,3 GJ/t
Gns. affald11,3 GJ/t
Bioaffald4,3 GJ/t
Faste omkostningerInvesteringsomkostningerFaste omkostningerVariable driftsomkostningerØvrige variable omkostningerIndsamlings- og transportomk.Merindsamling- og transportomk.(ekskl. moms)Netto fortrængningBrændselsomk., fortrængningKvoteomk., fortrængningerRestprodukterMiljøeffekter og eksternaliteterIkke-kvotebelagt GHGEksternaliteter ab skorstenEksternaliteter fra mertransportTotale omk. ekskl. afgifterAfgifter (naf)SkatteforvridningTotale omk. inkl. afgifter ogskatteforvridningTotale omk. inkl. afgifter og skatte-forvridning, kr/GJ83-1000-227-44-3483-1000158907014-33532512496-49-2493-382-48-371341380-186-114-88134138019921-16223532010984-332-2300-332-2300-100-69-11-550-29930-853-260-853-260-181-38-117878208380747420815012550215814957269022212557415814957
0
0
106
83
0
0
106
-305
318
545
-466
-387
236
514
-27,0
28,2
126,7
-26,9
-34,3
20,9
119,6
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
50
Tabel6.4
Behandlingsomkostninger inklusiv fortrængt energiproduktion, kr/tonbehandlet affaldsfraktion
1.500
1.000
500
SkatteforvridningAfgifter (naf)Eksternaliteter fra transportEksternaliteter ab skorstenIkke-kvotebelagt GHG
kr/ton ind
0Større ovneFlere ovneKBKMedforbrændingBeggeStørre ovneFlere ovneKBK
RestprodukterKvoteomk., fortrængningerBrændselsomk., fortrængningTransport og indsamlings omk. (ekskl. moms)Dedikeret forbrændingDedikeret forbrændingDecentralt områdeØvrige variable omk.Faste omkostningerInvesteringsomkostninger
-500
Centralt område
-1.000
-1.500
Først gennemgås resultaterne fordet centrale område,hvor el- og varmepro-duktion fra hhv. affaldsforbrænding og KBK substituerer kulkraftfyrede KV-værker og marginal el, der ligeledes er produceret på kul.Ses på dedikeret forbrænding og KBK spares variable omkostninger på de for-trængte værker.Den store forskel i forhold til resultaterne uden energifortrængning ligger imid-lertid i posten "netto fortrængning", som omfatter sparet kul og CO2-kvoter.Tilsammen spares ca. 575 kr/ton forbrændingsegnet affald, når man ser på for-brændingsanlæg og ca. 170 kr/ton bioaffald. Forskellen skyldes affaldets for-skellige brændværdi.Ikke-kvotebelagte drivhusgasser forbedres med ca. 30 kr/ton forbrændingsegnetaffald for dedikeret forbrænding, mens det tilsvarende tal for KBK er 10 kr/tonbioaffald.Eksternaliteter fra luftforurening forbedres med knap 200 kr/ton forbrændings-egnet affald og ca. med 60 kr/ton bioaffald for KBK, fordi kulfyrede anlægsemissioner fortrænges.Endelig tillægges alle metoderne afgifter og skatteforvridning proportionaltmed de relevante nettoomkostninger. Derfor reduceres disse omkostningsele-menter for forbrænding og bioforgasning i forhold til Tabel 6.2 .
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
51
Samlet set for de centrale områdebetyder inkluderingen af fortrængt el- ogvarmeproduktion - ikke overraskende - meget for resultaterne. Således har de-dikeret affaldsforbrænding på marginalt større ovne nettoomkostninger på ca.-330 kr/ton forbrændingsegnet affald. Det betyder, at der er større gevinster endomkostninger ved affaldsforbrænding på marginalt større ovne, når fortræng-ning inkluderes. Ved nybygning af ovne er der en nettoomkostning på ca. 300kr/ton forbrændingsegnet affald. Endelig er nettoomkostningen for KBK knap550 kr/ton bioaffald.Sammenligner man resultaterne fordet decentrale områdemed resultaternefor det centrale område fremgår det af tabellens tre højre kolonner, at der er storforskel på de fortrængte brændselsomkostninger. De sparede omkostninger tilbrændsel er således ca. dobbelt så store som for det decentrale område. Detskyldes, at gas er et væsentligt dyrere brændsel end kul. Til gengæld er for-trængningspotentialet målt på klimagasser (primært CO2) lavere, så der opnåsikke ligeså stor klimagevinst som for det decentrale område.Ligeledes fortrænges ikke lige så store mængder luftforureningsemissioner somfor det centrale område. Populært sagt er gas dyrt men rent, mens kul er billigtmen mere beskidt.Nedenstående tabel viser, hvordan fortrængningen af brændsel og klimagasserfordeler sig på el og varme.Tabel 6.5Nettoomkostninger ved fortrængt energiproduktion, kr/ton behandletaffaldsfraktionCentralt områdeDedikerede forbræn-dingsanlægStørreovneBehandlet affaldsfraktionGns. affald11,3 GJ/t-1.214-504-356403173127Flere ovneKBKBeggeMedfor-brændingDecentralt områdeDedikerede forbræn-dingsanlægStørreovneBioaffald4,3 GJ/t-187-78-55-59-22-14RDF17,3 GJ/t000000Gns. affald11,3 GJ/t-1.559-1.143-225717291199Flere ovneKBK
Gns. affald11,3 GJ/t-1.214-504-356403173127
Gns. affald11,3 GJ/t-1.559-1.143-225717291199
Bioaffald4,3 GJ/t-240-176-35-11-4-3
Fortrængt varme- heraf brændsel- heraf kvoterÆndret marginal el- heraf brændsel- heraf kvoter
Tabellen viser, at der er stor forskel i besparelsen af både brændsel og klima-gasser fra fortrængt varmeproduktion. Til gengæld øges elproduktionen i bådedet centrale og det decentrale område, fordi affaldsforbrændingsanlæggene haren lavere elproduktion relativt til varmeproduktionen end de fortrængte anlæg.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
52
Det fremgår af tabellen, at den ekstra elproduktion bidrager med ca. det sammei det centrale og det decentrale scenarium.Endelig medfører investeringen i køleranlæg og særligt transmissionsledning idet decentrale område, at investeringsomkostninger stiger med ca. 75 kr/tongennemsnitligt affald.Samlet set for det decentrale områdehar dedikeret forbrænding på marginaltstørre ovne en samfundsøkonomisk nettoomkostning på knap -400 kr/ton for-brændingsegnet affald. Det vil sige, at gevinsterne er væsentligt større end om-kostningerne. For nye forbrændingsovne er nettoomkostningen på godt 200kr/ton forbrændingsegnet affald. Medforbrændingsomkostningen er uændret ca.-450 kr/ton RDF. Endelig er nettoomkostningen for KBK ca. 500 kr/ton bioaf-fald. KBK er således den behandlingsform, som er mindst afhængig af forud-sætningen om, hvor varmen fortrænges.Som det fremgår, påvirker varmeoplandet resultaterne, men rangordningen mel-lem forbrænding, medforbrænding og KBK ændres ikke.
6.2
Scenarierne
I dette afsnit præsenteres resultaterne for de opstillede scenarier (jf. Tabel 4.1).Scenarieresultaterne er analysens kerneresultater.I scenarierne vægtes enhedsværdierne fra forrige afsnit sammen på basis af deforudsatte fordelinger af affaldsmængderne. Affaldsmængderne er gengivet inedenstående tabel.Tabel 6.6Forudsat fordeling af affaldsmængder (1.000 tons) samt brændværdi afrestaffald (GJ/ton)RDFTræaffaldBioaffaldRest, forbrændingEks.anlægNyeanlægBrænd-værdi afrestGJ/ton1.4821871.232011,39,612,110,5
---------------------- 1.000 tons ----------------------Scenarium 1(reference)Scenarium 2Scenarium 3Scenarium 40700070001760176004184182.4202.8412.2532.610
Kilde: Miljøvurderingen og egne beregninger.Note: I alt 1,3 mio. tons affald behandles forskelligt i scenarierne.
Dertil kommer, at træaffald indgår i scenarierne, så den forudsatte pris for gen-anvendelse heraf indgår på lige fod med enhedsomkostningerne fra forrige af-snit. Endelig påvirker ændringerne i brændværdien af restaffaldet energifor-trængningen ved forbrænding og den nødvendige kapacitet til at forbrænderestaffaldet på dedikerede forbrændingsanlæg (jf. Tabel 5.4 ). Disse elementer
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
53
gør, at scenarieresultaterne ikke blot er en simpel sammenvægtning af resulta-terne fra afsnit 6.1.Resultat per tonNedenstående figur viser meromkostningen per ton gennemsnitligt forbræn-dingsegnet affald i forhold til referencesituationen (forbrænding). Meromkost-ningen for samtlige 3,9 mio. tons forbrændingsegnet affald er opgjort og deltmed de knap 1,3 mio. tons affald, som behandles forskelligt i de belyste scena-rier9.Figur 6.1Meromkostninger i scenarierne, kr/ton gennemsnitligt forbrændingseg-net affald
500
400
300
200
kr/ton FEA
100
02:Medforbr.-1003: KBK4: KBK og2:medforbr. Medforbr.3: KBK4: KBK og2:medforbr. Medforbr.3: KBK4: KBK og2:medforbr. Medforbr.3: KBK4: KBK ogmedforbr.
I: Større ovneA: Centralt område
II: Flere ovne
I: Større ovneB: Decentralt område
II: Flere ovne
-200
-300
-400
Note: De detaljerede resultater, der ligger til grund for figuren, fremgår af Bilag 1.
9
Man kunne også vælge af dele med hele den forbrændingsegnede mængde affald på ca.3,9 mio. tons. I dette tilfælde ville enhedsomkostningerne per ton blive mindre, men kon-klusionerne baseret på tallene ville være uændrede. Ved at benytte de 1,3 mio. tons vurde-res det imidlertid at der opnås de mest retvisende tal for ændringen i enhedsomkostning, dadisse tal er sammenlignelige med de opgjorte enhedsomkostninger for behandlingsmeto-derne.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
54
Først ses påScenarium 2IAmedforbrænding i det centrale område i forhold tilforbrænding på marginalt større ovne. Det fremgår af figuren, at meromkost-ningerne per gennemsnitligt ton affald i dette scenarium er knap 200 kr/tongennemsnitligt forbrændingsegnet affald. Dette resultat er sammensat af føl-gende hovedeffekter:•Investeringsomkostninger: Målt per GJ har medforbrænding lidt højereinvesteringsomkostninger end dedikeret forbrænding på marginalt størreovne. Dette gælder for de 700.000 tons RDF, der medforbrændes. Til gen-gæld er der et mindre behov for at investere i ny forbrændingskapacitet,fordi eksisterende anlæg kan behandle mere affald pga. den lavere brænd-værdi af restaffaldet (jf. Tabel 5.4). Dette er en konsekvens af, at det er an-taget, at brændværdien er bindende for anlægsinvesteringerne i forbræn-dingsanlæg. Det gælder for de ca. 400.000 tons forbrændingsegnet affald.Samlet set opvejer de to effekter hinanden, så effekten på investeringsom-kostningerne er ca. nul.Driftsomkostninger: Medforbrænding har højere driftsomkostninger endforbrænding på marginalt større ovne både målt per ton og per GJ. Dettegælder for de 700.000 tons RDF, der medforbrændes.Træaffald: Det er forbundet med en omkostning at genanvende træaffald,hvilket skal tillægges medforbrændingsomkostningen. Det gælder for deca. 175.000 tons træaffald. Denne omkostning dækker både afsætning afaffaldstræet til genanvendelse, og at man ved at fjerne træet fra affalds-mængden skal supplere med anden energiproduktion til at dække den fjer-nede mængde energi.Transport: Medforbrænding øger transportomkostningerne i forhold til de-dikeret forbrænding, fordi der er færre anlæg til medforbrænding end tildedikeret forbrænding. Det gælder for de 700.000 tons RDF.CO2: Endelig er der en lille netto CO2-gevinst ved scenariet.
•
•
•
•
Ser man påScenarium 3IAKBK i forhold til forbrænding på marginalt størreovne i det centrale område er konklusionen tilsvarende. I dette scenarium er dermeromkostninger på ca. 120 kr/ton gennemsnitligt forbrændingsegnet affald.Dette resultat er sammensat af følgende hovedeffekter:•Investeringsomkostninger: Målt per GJ har KBK væsentligt højere investe-ringsomkostninger end dedikeret forbrænding på marginalt større ovne.Dette gælder for de ca. 400.000 tons bioaffald, der behandles med KBK-metoden. Dertil kommer, at udsorteringen af det lavværdige bioaffald re-sulterer i en gennemsnitlig brændværdi af restaffaldet på 12,1 GJ/ton. Dadet er antaget, at brændværdien er bindende for anlægsinvesteringerne iforbrændingsanlæg udløser dette et merinvesteringsbehov i forbrændings-kapacitet på ca. 7% per ton. Dette gælder for ca. 100.000 tons affald, jf.Tabel 5.4.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
55
•
Driftsomkostninger: Målt per GJ har KBK væsentligt højere investerings-omkostninger end dedikeret forbrænding på marginalt større ovne. Dettegælder for de ca. 400.000 tons bioaffald, der behandles med KBK-metoden.Indsamlings- og transportomkostninger: Der er højere indsamlingsom-kostninger forbundet med KBK-metoden pga. det todelte indsamlingssy-stem. Endvidere er der højere transportomkostninger som følge af at der vilvære færre anlæg end forbrændingsanlæggene. Dette gælder for de ca.400.000 tons bioaffald, der behandles med KBK-metoden.Emissioner (ekskl. CO2): Der er en lille gevinst som følge af reduceredeemissioner fra skorsten i forhold til forbrænding.
•
•
Ser man endelig påScenarium 4IAmedforbrænding og KBK i forhold til for-brænding er konklusionen tilsvarende. I dette scenarium er der meromkostnin-ger på godt 300 kr/ton gennemsnitligt forbrændingsegnet affald. Dette resultater sammensat af følgende hovedeffekter:•Investeringsomkostninger: Samlet set er der en lille merinvesteringsom-kostning. Den er sammensat af effekterne fra Scenarium 2IA og Scenarium3IA. Dog er der i dette scenarium kun et behov for at investere i ny for-brændingskapacitet på ca. 200.000 tons (jf. Tabel 5.4).Driftsomkostninger: Både medforbrænding og KBK har højere driftsom-kostninger end dedikeret forbrænding på marginalt større ovne (som detfremgår i Scenarium 2IA og Scenarium 3IA). Dette gælder for de ca. 1,1mio. tons bioaffald og RDF.Træaffald: Der er som i medforbrændingsscenariet (Scenarium 2IA) enmeromkostning forbundet med genanvendelse af træaffaldet. Det gælderfor de ca. 175.000 tons træaffald.Indsamlings- og transportomkostninger: Der er højere indsamlings- ogtransportomkostninger som i Scenarium 2IA og Scenarium 3IA.CO2: Der er ligesom i medforbrændingsscenariet (Scenarium 2IA) en lillenetto CO2-gevinst ved scenariet.Emissioner (ekskl. CO2): Der er en lille gevinst som følge af reduceredeemissioner fra skorsten i forhold til forbrænding (som i Scenarium 3IA).
•
•
•
•
•
Samlet seter forbrænding på marginalt større forbrændingsovne samfundsøko-nomisk fordelagtigt i forhold til medforbrænding og KBK-behandling samtkombinationen heraf, når man ser på det centrale varmeområde.Ser man påScenarium 2IIA- Scenarium 4IIAdvs. det centrale varmeområde,men med investering i nye forbrændingsovne, ser konklusionerne anderledesud. Forskellen til investering i marginalt større ovne (Scenarium 2IA-4IA) er, at
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
56
der indregnes højere investeringsomkostninger og faste driftsomkostninger tilforbrændingsanlæg.I dette tilfælde er medforbrænding samfundsøkonomisk attraktivt med en ge-vinst på ca. 370 kr/ton gennemsnitligt affald. KBK-metoden har en samfunds-økonomisk meromkostning på ca. 10 kr/ton. Endelig giver kombinationen afmedforbrænding og KBK en samfundsøkonomisk gevinst på godt 300 kr/tongennemsnitligt affald.Samlet seter medforbrænding således samfundsøkonomisk fordelagtigt i for-hold til forbrænding med nye ovne. Der er en samfundsøkonomisk gevinst vedat medforbrænde og behandle med KBK-metoden, men gevinsten er mindreend ved alene at medforbrænde. KBK-behandling er på niveau med forbræn-ding på nye forbrændingsovne.Ser man påB-scenariernei det decentrale område, fremgår det, at resultaternesvarer til resultaterne for det centrale område. Dette dækker imidlertid over føl-gende forskelle:•Gevinsterne ved fortrængning af energi produceret med naturgas og sup-plerede elproduktion er større end for det decentrale område. Dette er tilfordel for forbrænding.Der er i referencesituationen omkostninger til at etablere en transmissions-ledning (og køleranlæg), som gør forbrænding dyrere end i det centraleområde. Dette er til ulempe for forbrænding.
•
Samlet seter meromkostningerne til medforbrænding lidt større end i det cen-trale område, mens meromkostningerne til KBK er stort set uændrede. Det be-tyder, at medforbrænding er samfundsøkonomisk fordelagtigt i forhold til for-brænding med nye ovne. Der er en samfundsøkonomisk gevinst ved at medfor-brænde og behandle med KBK-metoden, men gevinsten er mindre end ved ale-ne at medforbrænde. KBK-behandling er på niveau med forbrænding på nyeforbrændingsovne.
6.3
Følsomhedsanalyser
For at vurdere resultaternes robusthed er der gennemført en række følsomheds-analyser. De undersøgte variationer er præsenteret og begrundet i tabellen ne-denfor.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
57
Tabel 6.7
Liste over følsomhedsanalyserBeskrivelseOpførelsen af ny affaldskapacitet medfører, at man ikkebehøver opføre nye centrale og decentrale kraftvarmean-læg. Herved spares faste omkostninger og investerings-omkostninger. Til gengæld er brændselsbesparelsen min-dre, da nye kraftvarmeanlæg er mere effektive end degamle anvendt i basisscenarierne. Se Tabel 6.8 neden-for.Her anvendes et alternativt og lavere skøn (sidste årsskøn fra ENS) om kul og gaspriserne. Kul: 13 kr/GJ; gas:38 kr/GJ.Her anvendes IEAs energipriser fra 2008. Kul: 26 kr/GJ;gas: 80 kr/GJ.Skyggeprisen for CO2er 50% højere end kvoteprisen,hvilket afspejler en situation hvor det er vanskeligt at findereduktioner i den ikke-kvotebelagte sektor.Givet udfordringerne på klimaområdet kan det tænkes atfremtidens marginale el produceres på naturgas frem forkul.Merindsamlingsomkostningerne for biologisk affald er 186kr/ton i stedet for 26 kr/ton. Her antages, at etageejen-domme får en omkostningsforøgelse på 447 kr/ton, somskyldes at man er nødt til at indsamle hyppigere i dennetype beboelse. Der er ca. 38% etageejendomme i forholdtil det samlede antal boliger i Danmark. Resten får enomkostningsforøgelse på 26 kr/ton.Her vises effekten af en antagelse om, at der ikke ermertransport forbundet med medforbrænding af KBKDen begrænsende faktor for de eksisterende forbræn-dingsanlæg forudsættes at være affaldets vægt frem forenergiindhold.Opførelse af KBK anlæg (som behandler det tunge, lav-værdige affald) medfører, at brændværdien for restaffal-det stiger. I denne følsomhedsanalyse kan de eksisteren-de anlæg behandle en uændret mængde affald men for-trænge mere varme fra kraftværkerne, hvilket medføreren forbedret samfundsøkonomi for KBK anlæg. Modsateffekt for medforbrænding.
FølsomhedsanalyseFortræng nye el- og kraft-varmeanlæg
Lavere kul- og gaspriser
IEAs kul- og gaspriserAlternative CO2skyggepris
Marginal el produceret pånaturgas i stedet for kulAlternative indsamlingsom-kostninger for KBK
Mertransportomkostningerfor medforbrænding =0Vægt begrænser eksisteren-de anlæg
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
58
Tabel 6.8
Karakteristika for el- og varmeproducerende anlæg i første følsom-hedsanalyseCKVudtag,mod-trykCKVudtag,kon-dens55,0%0,0%5.00017,80,53,726,321,269,6126,5Margi-nal elDKVgas-turbi-ne55,0%36,0%5.00011,32,35,779,913,2112,4123,5Gaskedel
ElvirkningsgradVarmevirkningsgradÅrlig driftstidInvesteringsomkostningFaste omkostningerVariable omkostningerBrændselsomkostningKvoteomkostningTotal omkostningTotal omkostning
%%Timer/årKr/GJ indKr/GJ indKr/GJ indKr/GJ indKr/GJ indKr/GJ indKr/GJ ud
44,7%48,3%5.00017,80,53,726,321,269,674,8
64,0%0,0%5.0008,52,93,179,913,2107,6168,2
0,0%97,0%5.0002,41,20,079,913,296,799,7
Kilder: Energistyrelsen 2005 (virkningsgrader og økonomi).Note: GJ ind er indfyret brændsel, GJ ud angiver den samlede mængde produceret varmeog el. Kvoteomkostningen er beregnet ud fra den antagne kvotepris og emissionskoefficien-ter for kul og naturgas.
Resultat af følsomhedsanalyser for scenarierneResultatet af følsomhedsanalyserne for enhedsomkostningerne i scenarierne erpræsenteres i nedenstående figurer. Først ses resultaterne for det centrale områ-de.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
59
Figur 6.2
Følsomhedsanalyser for meromkostninger i scenarierne, kr/ton gen-nemsnitligt forbrændingsegnet affald, centralt område
750
500
250
02_I_A2: Medforbr.3_I_A3: KBKI: Større ovne4_I_A4: KBK og medforbr.2_II_A2: Medforbr.3_II_A3: KBKII: Flere ovne4_II_A4: KBK og medforbr.
-250
-500
-750Basis scenariernes resultaterEnergipriser, IEA-2008Indsamlingsomkostninger for KBKFortræng nye V & KV anlægAlternative CO2 kvote priserIngen mertransportomkostninger for RDFEnergipriser, ENS-2008Marginal el produceret på naturgasVægt begrænser forbrænding
Nedenfor gennemgås hver af følsomhedsanalyserne for det centrale område:•Følsomhedsanalysen, hvor defortrængte anlægsfaste driftsomkostningerog investering spares, reducerer meromkostningerne ved medforbrænding idet centrale område. Det skyldes, at forbrænding netto fortrænger investe-rings- og faste omkostninger fra el- og varmeproduktion, men pga. denbedre energieffektivitet på de fortrængte anlæg, så fortrænger forbrændingen mindre mængde kul og færre emissioner. Samlet set bliver forbrændingmindre fordelagtigt. Derfor bliver medforbrænding mere fordelagtigt i for-hold til forbrænding. Scenarium 3 (KBK) er upåvirket af følsomhedsanaly-sen, fordi den påvirker forbrænding i referencesituationen parallelt. Analy-sens konklusion ændres ikke som følge af denne følsomhedsanalyse.Det fremgår af figuren, at følsomhedsanalysen medlavere energipriserreducerer meromkostningerne ved medforbrænding og KBK. Følsomheds-analysen påvirker dog ikke konklusionen, når man ser på det centrale om-råde.Det fremgår af figuren, at følsomhedsanalysen medIEAs energipriserligeledes reducerer meromkostningerne ved medforbrænding og KBK,fordi kulprisen er lavere end i basisberegningen. Følsomhedsanalysen på-virker dog ikke konklusionen, når man ser på det centrale område.
•
•
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
60
•
I følsomhedsanalysen hvorCO2-skyggeprisenøges med 50% i forhold tilkvoteprisen (som fastholdes), reduceres meromkostningen for medfor-brænding. Det skyldes, at man i dette scenarium flytter CO2fra ikke kvo-tebelagt sektor (dedikeret affaldsforbrænding) til kvotebelagt sektor (med-forbrænding). KBK-scenariet er stort set upåvirket af denne ændring.Følsomhedsanalyse medmarginal el produceret på naturgasreducerermeromkostningerne ved medforbrænding. Det skyldes, at forbrænding bli-ver mindre fordelagtigt, fordi man fortrænger en renere energiproduktionog besparelsen i gas ikke stiger lige så meget. KBK er upåvirket af denneændring. Det skal påpeges, at i praksis i et fremtidigt scenarium er detsandsynligt, at den marginale el fordeler sig med omtrent 80% kul og 20%naturgas. Derfor er resultatet i praksis en sammenvejning af resultaterne afdenne følsomhedsanalyse og den centrale analyse. En sådan sammenvej-ning ændrer ikke analysens konklusion.Følsomhedsanalysen med højeremerindsamlingsomkostninger for KBKøger meromkostningerne ved KBK. Men forøgelsen af indsamlingsom-kostningerne ændrer ikke alene analysens konklusion.Følsomhedsanalysen uden mertransportomkostninger for RDF reducerermeromkostningerne for medforbrænding. Men reduktionen af transport-omkostningerne ændrer ikke alene analysens konklusion.I den følsomhedsanalyse, hvorvægt antages at være den begrænsendefaktor i stedet for energimængde på forbrændingsanlæggene,påvirkesanalysens konklusion. I dette tilfælde bliver KBK samfundsøkonomisk me-re fordelagtigt end forbrænding på nye ovne i det centrale område. Mer-omkostningerne ved medforbrænding forøges, men ikke nok til at ændre påkonklusionen.
•
•
•
•
Det kan således for det centrale område konkluderes, at den ændring i forud-sætning, som påvirker analysens konklusion, er antagelsen om at vægt er denbegrænsende faktor i stedet for energimængde på forbrændingsanlæggene. Deøvrige følsomhedsanalyser påvirker ikke analysens konklusion i det centraleområde.Nedenfor ses resultaterne af følsomhedsanalyserne for det decentrale område.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
61
Figur 6.3
Følsomhedsanalyser for meromkostninger i scenarierne, kr/ton gen-nemsnitligt forbrændingsegnet affald, decentralt område
1.000
750
500
02_I_B2: Medforbr.3_I_B3: KBKI: Større ovne4_I_B4: KBK og medforbr.2_II_B2: Medforbr.3_II_B3: KBKII: Flere ovne4_II_B4: KBK og medforbr.
-250
-500
-750Basis scenariernes resultaterEnergipriser, IEA-2008Indsamlingsomkostninger for KBKFortræng nye V & KV anlægAlternative CO2 kvote priserIngen mertransportomkostninger for RDFEnergipriser, ENS-2008Marginal el produceret på naturgasVægt begrænser forbrænding
Nedenfor gennemgås hver af følsomhedsanalyserne for det decentrale område:•Følsomhedsanalysen hvor defortrængte anlægsfaste driftsomkostningerog investering spares, øger meromkostningerne ved medforbrænding i detdecentrale område. Det skyldes, at forbrænding netto ikke fortrænger inve-sterings- og faste omkostninger fra el- og varmeproduktion, men til gen-gæld fortrænger mere gas pga. den bedre energieffektivitet på de fortræng-te anlæg. Selvstændigt ændrer denne følsomhedsanalyse dog ikke konklu-sionen for medforbrænding. Scenarium 3 (KBK) er stort set upåvirket affølsomhedsanalysen.For det decentrale område reduceres meromkostningerne ved alternativer-ne til forbrænding i følsomhedsanalysen medlavere energipriser.Nårman sammenligner marginalt større forbrændingsovne bliver medforbræn-ding samfundsøkonomisk fordelagtigt i denne følsomhedsanalyse. Detskyldes, at gevinsten ved forbrænding reduceres væsentligt mere end ge-vinsten ved medforbrænding. KBK bliver bedre end forbrænding på nyeovne, og derfor bliver medforbrænding og KBK tilsammen fordelagtigt,men ikke ligeså godt som medforbrænding alene.Det fremgår af figuren, at følsomhedsanalysen medIEAs energipriserøger meromkostningerne ved medforbrænding og KBK, fordi gasprisen erhøjere end i basisberegningen. Følsomhedsanalysen påvirker således ikkekonklusionen, når man ser på det decentrale område.
•
•
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
62
•
I følsomhedsanalysen hvorCO2-skyggeprisenøges med 50% i forhold tilkvoteprisen (som fastholdes), reduceres meromkostningen for medfor-brænding. Det skyldes, at man i dette scenarium flytter CO2fra ikke kvo-tebelagt sektor (dedikeret affaldsforbrænding) til kvotebelagt sektor (med-forbrænding).I følsomhedsanalysen hvormarginal el produceres på naturgasi stedetfor kul øges meromkostningerne ved medforbrænding i forhold til dedike-ret forbrænding. Det skyldes, at forbrænding får lavere nettoomkostninger,fordi besparelsen ved fortrængning bliver større. Denne følsomhedsanalysekan dog ikke alene ændre konklusionen. Det skal påpeges, at i praksis i etfremtidigt scenarium er det sandsynligt, at den marginale el fordeler sigmed omtrent 80% kul og 20% naturgas. Derfor er resultatet i praksis ensammenvejning af resultaterne af denne følsomhedsanalyse og den centraleanalyse. En sådan sammenvejning ændrer ikke analysens konklusion.Følsomhedsanalysen med højeremerindsamlingsomkostninger for KBKøger meromkostningerne ved KBK. Men forøgelsen af indsamlingsom-kostningerne ændrer ikke alene analysens konklusion.Følsomhedsanalysen uden mertransportomkostninger for RDF reducerermeromkostningerne for medforbrænding. Men reduktionen af transport-omkostningerne ændrer ikke alene analysens konklusion.I den følsomhedsanalyse, hvorvægt antages at være den begrænsendefaktor i stedet for energimængde på forbrændingsanlæggene,påvirkesanalysens konklusion. I dette tilfælde bliver KBK samfundsøkonomisk me-re fordelagtigt end forbrænding på nye ovne både i det centrale område ogdet decentrale område. Det skyldes, at man i dette tilfælde ikke skal inve-stere i ekstra forbrændingskapacitet som følge af, at man fjerner det lav-værdige affald. Tilsvarende bliver meromkostningerne ved medforbræn-ding højere, fordi man skal investere i ny kapacitet, fordi man fjerner dethøjværdige affald.
•
•
•
•
Det kan således for det decentrale område konkluderes, at de ændringer i forud-sætning, som påvirker analysens konklusion, er de anvendte energipriser ogantagelsen om at vægt er den begrænsende faktor i stedet for energimængde påforbrændingsanlæggene. De øvrige følsomhedsanalyser påvirker ikke analysenskonklusion i det decentrale område.
6.4
Ikke-værdisatte effekter
Der er en række elementer, som ikke er medtaget i den samfundsøkonomiskeanalyse. Nogle elementer medtages ikke, fordi der ikke findes metoder til atopgøre eller værdisætte dem. Det drejer sig bl.a. om en række effekter, der erbelyst i miljøvurderingen. Andre effekter er ikke medtaget, fordi det kan disku-teres, om scenarierne påvirker dem. Det drejer sig bl.a. om gene for hushold-ninger for udsortering af biologisk affald.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
63
Nedenfor beskrives de ikke-værdisatte effekter:•Miljøvurderingenindeholder opgørelser af både ikke-toksiske og toksiskepåvirkningskategorier. De ikke-toksiske kategorier omfatter luftemissioner(CO2, SO2, NOx, CH4, VOC), som er opgjort og værdisat i den samfunds-økonomiske analyse. Den toksiske kategori omfatter påvirkning via luft(primært fra VOC med små bidrag fra NOxog PAH). Desuden omfatterden toksiske kategori påvirkning via vand og jord. Begge disse to påvirk-ninger indgår ikke i den samfundsøkonomiske analyse, men belyses over-ordnet i det følgende.-Humantoksicitet via lufter værdisat i den samfundsøkonomiske ana-lyse ved værdien af VOC og NOx, men PAH er ikke værdisat i densamfundsøkonomiske analyse. Da PAH udgør en mindre del af deemissioner, som bidrager til humantoksicitet vurderes det at væremindre afgørende at PAH ikke er værdisat i den samfundsøkonomiskeanalyse.Økotoksicitet i vandfremkommer som følge af emissionsændringeraf PAH og strontium fra opstrømsprocesser. Miljøvurderingens vurde-ring af datagrundlaget for opgørelsen er, at dette er usikkert, og resul-taterne for denne kategori bør derfor ifølge miljøvurderingen ikke til-lægges så stor værdi. Resultaterne af miljøvurderingen er, at der er ennettobesparelse for alle behandlingsformer i det centrale område og ennettoforøgelse for alle behandlingsformer i det decentrale område. Af-faldsforbrænding har den største absolutte effekt i begge tilfælde. Detbetyder, at der netto vil være ennegativ effekt på økotoksicitet ivand for Scenarium 2A-4Ai forhold til dedikeret forbrænding (detcentrale område) og en nettopositiv effekt på økotoksicitet for Sce-narium 2B-4Bi forhold til dedikeret forbrænding (det decentrale om-råde). Forskellen er størst for medforbrænding og tæt ved ubetydeligfor KBK. Altså målt på denne kategori er scenarierne i det decentraleområde bedst.Påvirkningen aføkotoksicitet i jordbeskrives i miljøvurderingen somværende ekstremt små. Resultaterne for denne kategori bør derforifølge miljøvurderingen ikke indgå i vurderingen.Samlet setvurderes de ikke-værdisatte effekter fra miljøvurderingenikke at kunne ændre analysens konklusioner, fordi effekterne enten ersmå eller højest usikre.
-
-
-
•
Gene for husholdning for udsortering af biologisk affald.Ved KBK-metoden forudsættes det, at der etableres todelt indsamling. Det kræver, athusholdningerne sorterer og fordeler deres affald i to beholdere. Det bety-der, at private husholdninger potentielt skal bruge ekstra tid til at sorterederes affald, hvilket er forbundet med en omkostning. Ifølge Transport-økonomiske Enhedspriser er den officielle tidsværdi for fritid ca. 80kr/time. En husholdning generer ca. ½ ton husholdningsaffald per år. Hvisdet antages, at en husholdning bruger ca. 1 minut ekstra per dag på at sor-
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
64
tere affaldet, inden det puttes i skraldespanden, så svarer det til en merom-kostning på knap 250 kr/ton husholdningsaffald. Det vil sige, at hvis der eret ekstra tidsforbrug ved sortering betyder dette potentielt meget for densamfundsøkonomiske analyses resultat for KBK-metoden. Imod dette ar-gument tæller, at den enkelte person kan have en nytte ved at sortere sit af-fald, fordi man føler, at man bidrager til miljøet. Dette vil i givet fald tællei den anden retning. Det er således ikke klart, hvad nettoeffekten vil være.Derfor kan det kun konkluderes, at denne effekt påvirker Scenarium 3 og4, hvor KBK-metoden indgår, hvis man mener, at der er en påvirkning.•Centrale eller decentrale kraftvarmeanlæg tjener i dag og formentlig også ifremtiden som "mellemlast" i elsystemet. Fortrænges disse af dedikeretforbrænding (der tjener som "basislast" i elsystemet) vilfleksibiliteten ielsystemetmindskes. Med de stigende krav til VE- og klimahensyn i ener-giforsyningen, især f.eks. en øget andel af vindenergi, kan dette tænkes atudgøre et selvstændigt problem. Det taler til fordel for medforbrænding afaffald, hvor man har mindre belastning på dedikeret forbrænding, som erbasislast.Danmark har påtaget sig en forpligtelse til at nedbringe bruttoenergifor-bruget i form af en bindende målsætning. Beregningerne tager ikke højdefor, at eventuelle ændringer i bruttoenergiforbruget ved produktion af el ogvarme for de analyserede anlæg skal udlignes med øvrige tiltag til nedbrin-gelse af bruttoenergiforbruget. I scenarier hvor bruttoenergiforbruget sti-ger, vil der derfor være en ikke værdisat samfundsøkonomisk omkostningtil at nedbringe bruttoenergiforbruget i andre dele af energisystemet. I sce-narier med lavere bruttoenergiforbrug vil der derimod være tale om ensamfundsøkonomisk gevinst.
•
Det er naturligvis vanskeligt at vurdere betydningen af de ikke-værdisatte ef-fekter - netop fordi de ikke er værdisat. Det vurderes, at fleksibiliteten af el-systemet kan have betydning for resultatet, mens størrelsesordenen af effektenaf forpligtelsen til at nedbringe bruttoenergiforbruget er ukendt. De øvrige ikke-værdisatte effekter ikke har afgørende betydning for det samlede resultatet.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
65
6.5
Konklusion
På baggrund af analysen kan man ikke give et entydigt svar på rangordningenaf behandlingsalternativerne. Det skyldes, at rangordningen afhænger af forud-sætningerne om den konkrete investeringssituation for forbrændingsanlæggene,og at robustheden af konklusionen afhænger af, hvilket varmeopland forbræn-dings- og KBK-anlæggene ligger i.Ser man på resultaterne af den kvantitative samfundsøkonomiske analyse, kanman imidlertid konkludere følgende:•For både varmeområder forsynet af centrale, kulfyrede KV-anlæg og var-meområder forsynet af decentrale naturgasfyrede anlæg er det samfunds-økonomiskfordelagtigt at medforbrænde affaldpå kulfyrede KV-anlægi forhold til at bygge helt nye ovnlinier på dedikerede affaldsforbrændings-anlæg. Hvis det i disse områder er muligt at bygge nye affaldsforbræn-dingsanlæg marginalt større, er detdogsamfundsøkonomisk mest fordel-agtigt at gøre dette. Sidstnævnte konklusion forudsætter, at den reduceredebrændværdi af restaffaldet ikke øger omkostningerne til forbrænding afdette.Ovenståendekonklusioner for det centrale varmeområdeerrobusteover for øvrige ændrede forudsætninger.Ovenståendekonklusioner for det decentrale varmeområdeerfølsom-meover for naturgasprisen. Således kan en halvering af gasprisen gøre detsamfundsøkonomisk fordelagtigt at medforbrænde affald i forhold til atbygge nye affaldsforbrændingsanlæg marginalt større. Modsat kan en høje-re gaspris gøre det samfundsøkonomisk ufordelagtigt at medforbrænde af-fald i forhold til at forbrænde affaldet på helt ny ovnlinier.I begge varmeområder erbiologisk behandling samfundsøkonomisk me-re fordelagtigtend nye ovnlinier på dedikerede forbrændingsanlæg, hvisforøgelsen af restaffaldets brændværdiikkemedfører, at de eksisterendeforbrændingsanlægs kapacitet bliver utilstrækkelig. Hvis forøgelsen afrestaffaldets brændværdi medfører, at de eksisterende forbrændingsanlægskapacitet bliver utilstrækkelig er biologisk behandlingsamfundsøkono-misk på niveau med forbrænding på nye ovnlinier.Konklusionerne errobuste over for variation i de øvrige forudsætninger.Biologisk behandling er mindre samfundsøkonomisk fordelagtigtendforbrænding på marginalt større forbrændingsovne. Denne konklusion errobust over for variation i de øvrige forudsætninger.Der erikke nogen samfundsøkonomisk fordeli både at medforbrændeaffald og etablere biologisk behandling af affald i forhold til alene at med-forbrænde affald. Denne konklusion er robust over for variation i de øvrigeforudsætninger.
•
•
•
•
•
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
66
Konklusionerne af den kvantitative samfundsøkonomiske analyse skal sam-menholdes med de effekter, som ikke er opgjort og værdisat i analysen. Detvurderes som nævnt i forrige afsnit, at de fleste af disse effekter ikke ændreranalysens konklusioner. Det er ikke klart, om fleksibiliteten i elsystemet kanændre analysens resultater, men der ligger en selvstændig større analyseopgaveforbundet med at opgøre denne effekt. Desuden er størrelsesordenen af effektenaf forpligtelsen til at nedbringe bruttoenergiforbruget er ukendt.
6.6
Perspektivering
Scenarierne og følsomhedsanalyserne har vist, at sammenligningen af de for-skellige behandlingsformer kan give meget forskellige resultater, alt efter deforudsætninger der lægges til grund for beregningen. Af særlig betydning kanher nævnes spørgsmålene om hvorvidt:•Kapacitetsudbygning kan ske ved at bygge dedikerede forbrændingsanlægmarginalt større.Det er affaldets vægt eller energiindhold der begrænser de eksisterendeanlægs kapacitet.
•
Dette kan eller vil ofte afhænge af forhold i det lokale affalds- / varmeområde,og derfor giver denne rapport ikke en entydig anbefaling om, at en behandlings-form er at foretrække for andre for alle kommende etableringer af nye affalds-behandlingskapacitet i Danmark. Derimod påviser rapporten, at man i valget afbehandlingsform netop skal tage hensyn til de lokale forhold, og dette i særliggrad de to ovennævnte forhold.En anden vigtig problemstilling er karakteren af den elproduktion, som affaldetkan give anledning til. Centrale eller decentrale kraftvarmeanlæg tjener i dag ogformentlig også i fremtiden som "mellemlast" i elsystemet. Fortrænges disse afdedikeret forbrænding (der tjener som "basislast" i elsystemet) vil fleksibilite-ten i elsystemet mindskes. Med de stigende krav til VE- og klimahensyn i ener-giforsyningen, især f.eks. en øget andel af vindenergi, kan dette tænkes at udgø-re et selvstændigt problem. Dette er dog ikke belyst nærmere i nærværende ana-lyse.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
67
7
Litteraturliste
Affald danmark (2008): Vurdering af mængden af forbrændingsegnet affald iDanmark.DMU (2003): Notat om værdisætning af dioxin.DMU (2008): Beregningspriser for luftforurening,http://www.dmu.dk/NR/rdonlyres/092100A1-A2E4-4B53-9FED-1B2895C74A6A/0/beregningspriser_EVA_2008.pdf
DTU Transport (2008):Transportøkonomiske Enhedspriser,Modelcenteret vedInstitut for Transport, version 1.0, februar 2008.http://www.dtu.dk/centre/modelCenter/Samfunds%C3%B8konomi/Transport%C3%B8konomiske%20Enhedspriser.aspx
Energistyrelsen (2005):Energiteknologier - tekniske og økonomiske udvik-lingsperspektiver. Teknisk baggrundsrapport til Energistrategi 2025.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
68
Bilag 1: Detaljerede resultater for scenarierneTabel 7.1 Meromkostninger i scenarierne i forhold til referencescenariet, kr/ton gennemsnitligt forbrændingsegnet affaldOmrådeOvneTeknologiScenarieFaste omkostninger
InvesteringsomkostningerDKK / ton FEAFaste omkostningerDKK / ton FEAVariable drifts og vedligeholdelses omkostninger
Øvrige variable omk.DKK / ton FEATransport
Transport og indsamlings omk. (ekskl. mom DKK / ton FEANetto fortrængning
Brændselsomk., fortrængningDKK / ton FEAKvoteomk., fortrængningerDKK / ton FEARestprodukterDKK / ton FEAMiljøeffekter og andre eksternaliteter
Ikke-kvotebelagt GHGDKK / ton FEAEksternaliteter ab skorstenDKK / ton FEAEksternaliteter fra transportDKK / ton FEATotale omk. ekskl. afgifter
DKK / ton FEAAfgifter (naf)DKK / ton FEASkatteforvridningDKK / ton FEATotale omk inkl. afgifter og skatteforvridn
DKK / ton FEA2: Medforbr.
2_I_A
-4-10914539366429-91-321083830176
A: Centralt områdeI: Større ovne3: KBK
3_I_A
17-5303075-3-2-1316728211164: KBK og
medforbr.
4_I_A
19-10917569446926-91-16318971553152: Medforbr.
2_II_A
-312-13814539366429-91-32-229-79-61-369
II: Flere ovne3: KBK
3_II_A
-43-11303075-3-2-131254114: KBK og
medforbr.
4_II_A
-333-14217569446926-91-163-196-64-49-3092_I_B
B: Decentralt områdeI: Større ovneII: Flere ovne2: Medforbr.
3: KBK
3_I_B
9-5303041-8-3-6-2816131241164: KBK og
medforbr.
4_I_B
-53-10917969542-12626-140-24431471361053882: Medforbr.
2_II_B
-376-13814939502-11829-136-2162-265-18-14-2963: KBK
3_II_B
-50-11303041-8-3-6-281-486114: KBK og
medforbr.
4_II_B
-405-14217969542-12626-140-2443-23811-235
-68-10914939502-11829-136-21627110077249
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
69
Bilag 2: Betydning af samfundsøkonomiskeberegningsværdierI beregningerne er benyttet samfundsøkonomiske beregningsværdier og meto-der, som adskiller sig fra den pt. gældende samfundsøkonomiske vejledning10på 3 punkter: Niveauet af den samfundsøkonomiske kalkulationsrente, niveauetaf nettoafgiftsfaktoren, og metoden for beregning af skatteforvridningstabet.Afvigelsen fra vejledningen er begrundet i forventningen om en snart forestå-ende opdatering af vejledningen, som pt. er i høring hos relevante parter.Den samfundsøkonomiske kalkulationsrenteI Vejledningen opereres med en real (dvs. ekskl. inflation) kalkulationsrente på6%, mens nærværende analyse benytter sig af 5%. Dette er valg er blandt andetbegrundet i at det generelle realrenteniveau har været for nedadgående sidenfastsættelsen af Vejledningens 6% (og det seneste 10-år har befundet sig påomkring 3%).Påvirkningen i nærværende beregninger af den mindre kalkulationsrente be-grænser sig til nogle få kroner mindre i behandlingsomkostning per ton gen-nemsnitsaffald.NettoafgiftsfaktorenI Vejledningen opereres med en nettoafgiftsfaktor på 17%, som bruges til atopskalere resultaterne fra faktorpriser til forbrugerpriser, således at resultaternekan sættes i forhold til forbrugernes indkomster. Den i analyserne anvendte net-toafgiftsfaktor på 35% er begrundet i nyere beregninger fra Finansministeriet,som ud over at inddrage det seneste ti-års stigninger i moms og afgifter, ogsåbenytter sig af en alternativ beregningsmetode. I stedet for at afspejle det gen-nemsnitlige afgiftsniveau, beregner den nye metode et afgiftsniveau på for-brugsgoder.Påvirkningen i nærværende beregning af en 35% nettoafgiftsfaktor er omkring20% større forskelle mellem behandlingspriserne, idet nettoafgiftsfaktoren på-virker de forskellige behandlingsformer med omtrent samme vægt.SkatteforvridningstabetMed Vejledningens metode skal der kun beregnes skatteforvridningstab af på-virkninger på de offentlige finanser. Dette begrundes i at påvirkninger af deoffentlige finanser altid skal balanceres, i sidste ende af ændret skattetryk påarbejde. Der argumenteres at en øget skat på arbejde vil medføre mindre ar-bejdsudbud, dvs. en forvridning som er ansat til 20% af skattetryksændringen.Den her anvendte metode beregner skatteforvridningstabet af projektets netto-omkostninger uanset om de påvirker de offentlige finanser eller ej. Dette gøresud fra en betragtning om at forbrugerens reale indkomst påvirkes lige meget afom en ekstra omkostning overvæltes via skatten på arbejde eller et øget prisni-10
Energistyrelsen (2007): "Vejledning i samfundsøkonomiske analyser påenergiområdet", http://ens.dk/graphics/Energipolitik/dansk_energipolitik/oekonomiske_analyser/vejledning_110405/Vejledning_2005-rev2007.pdf
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
Samfundsøkonomisk vurdering af forbrænding, medforbrænding og biologisk behandling
70
veau for de goder forbrugeren anskaffer sig (i dette tilfælde bortskaffelse af af-fald og produktion af el og varme).I nærværende analyse ville der med Vejledningens metode ikke have været no-get skatteforvridningstab, da skift mellem de belyste behandlingsmetoder ikkehar nogen statsfinansiel effekt. Påvirkningen i nærværende beregning er om-kring 20% større forskelle mellem behandlingspriserne, idet skatteforvrid-ningstabet påvirker de forskellige behandlingsformer med omtrent sammevægt.
http://projects.cowiportal.com/ps/A001054/Documents/3 Project documents/Pdoc/Rapport/Rapport affald danmark endelig.doc
.
