SOU 1980:9

Övergång till fasta bränslen

1 Nuläge och utveckling på energiområdet

] . 1 Sveriges energiförsörjning

l.l.l Nuläge

De statistiska uppgifterna nedan om energiförsörjningen i Sverige är 1978

har — om inte annat anges — hämtats ur l979 års energipolitiska proposi-

tion (l978/79: 115). De uppgifter om användningen och tillförseln av energi som lämnas där är preliminära och skiljer sig något från de slutliga värdena men inte så mycket att det har någon betydelse i detta sammanhang. Tillförseln är l978 av energi i olika former var följande.

TWh Olja och oljeprodukter 307 Kol och koks 20 Lutar. bark och avfall 38 Vattenkraft 57 Kärnkraft 23

FS

Användningen av energi fördelade sig enligt följande.

TWh Industri 158 Samfardsel (inkl. bunkring för sjöfart och flyg) 85 Bostäder, service m.m. &

407

Överförings- och omvandlingsförluster, inkl. raffinaderiförluster, upp— gick till 38 TWh som m.a.o. motsvarar skillnaden mellan tillförd och använd energi.

Praktiskt taget hela tillförseln av kol och koks utnyttjades inom indu- strin. huvudsakligenjäm- och stålindustrin.

De inhemska bränslena förbrukades huvudsakligen inom massa-, pap- pers- och trävaruindustrierna. Ungefär l TWh, d.v.s. ett par procent av de inhemska bränslena. utgjordes av sopor.

Oljan svarade för närmare 70% av den totala energitillförseln. Olika oljeprodukter fördelade sig år 1978 på olika användningsområden enligt

• Sida 68
•  Original

uppgifterna nedan som inhämtats från statistiska centralbyrån. Olja för bunkring för utrikes sjöfart och användning för icke energiändamål är inte medräknad.

TWh Bensin, Diesel- Tunn eld- Tjock eld- Propan. S:a flygfoto- brännolja ningsolja ningsolja butan gen rn. m. nr 1 nr 2—5 Industri — 2,0 7,6 52,8 1.7 64.1 Samfärdsel 50.0 l7.5 0.6 0.3 0.0 68.4 Bostäder. service m.m. 0.6 4,5 70.9 25.0 0.2 101.2 Elprod. — — 0.l l6.2 — 16,3 Fjärrvärme- prod. — — 0,6 28,0 — 28.6 Stadsgas-

prod. 1,0 — — — 0.3 1.3 Summa 51.6 24,0 79,8 1223 2,2 279.9

Ytterligare uppgifter om bl. a. elproduktion, fjärrvärmeproduktion och bränsleanvändning inom industrin år 1978 lämnas i anslutning till redogö- relsen nedan för utvecklingen till år 1990 enligt energipropositionen.

1.1.2 Utvecklingen enligt 1979 års energiproposition Allmän inriktning

Regeringen lade våren 1979 fram en proposition (1978/79: 115) om riktlinjer för energipolitiken. Nedan redovisas vissa delar av propositionen som rör utvecklingen på energiområdet och som har särskilt intresse för OEA:s arbete. Riksdagen har hittills endast behandlat vissa delar av propositionen (NU 1978/79: 60. rskr 1978/79:429). Där riksdagen har beslutat mot rege- ringens förslag anges det.

I propositionen framhålls att de närmaste årtiondena kommer att utgöra ett övergångsskede mot en kommande epok när uthålliga, helst förnybara och inhemska. energikällor med minsta möjliga miljöpåverkan svarar för huvuddelen av vårt lands energiförsörjning och att inriktningen av energi— politiken under 1980-talet bör ges mot denna bakgrund.

Enligt propositionen är den centrala energipolitiska uppgiften för landet att stegvis försöka förbättra försörjningsläget genom att minska det stora oljeberoendet. Det bör ske genom att användningen av olja minskar och oljan ersätts med andra idag tillgängliga energiråvaror eller energikällor. Energipolitiken bör vidare inriktas på ökade insatser för förbättrad miljö och säkerhet.

Kol är enligt propositionen en långsiktigt uthållig energiråvara med sådan potential att en utökad användning bör komma till stånd i Sverige. Detta skulle öka försörjningstryggheten. Kolanvändningen är emellertid förenad med stora miljöproblem vad gäller förbränning och avfallshante- ring. Ett omfattande arbete för att lösa dessa miljöproblem bör därför utföras.

Sverige har i de omfattande torvtillgångarna en resurs som i viss ut- sträckning bör tas till vara för energiändamål. Torven kan på sikt komma att få betydelse för vår energiförsörjning. Beredskapsskäl talar också för en utbyggnad. Användningen av torv är emellertid också förenad med hälso- och miljöproblem. Mot denna bakgrund förordas åtgärder för en försiktig användning av torv för energiändamål.

Skogsavfall och sådana lövvedskvaliteter som inte behövs för skogsin- dustrin är enligt propositionen en inhemsk och förnybar energikälla av sådan storlek att vi på allvar bör räkna med den i planeringen av den framtida energiförsörjningen. Den bör dessutom kunna introduceras i stör- re skala redan under 1980-talet med i huvudsak nu tillgänglig teknik. De möjliga tillskotten har därvid bedömts med hänsyn till att användning av skogsavfall m. m. för energiändamål till viss del kan komma att konkurrera med skogsindustrins anspråk på en vidgad råvarubas.

Vidare förordas ett brett program av forsknings-. utvecklings- och ex- perimentkaraktär för att ta till vara solenergi för uppvärmningsändamål. Utbyggnaden av vattenkraften och kärnkraften bör däremot begränsas enligt propositionen. Någon naturgasintroduktion förordas inte.

Användning och tillförsel av energi år 1990

Energianvändningsnivån beräknas bli 425—460 TWh år 1990. Det innebär en ökning med 0.4—1.0% per år fram till år 1990. Bränsleförbrukningen beräknas år 1990 motsvara 302—332 TWh och elförbrukningen 123— 128 TWh exklusive överföringsförluster om ca 17 TWh.

Inom de olika användningsområdena beräknas åtgången år 1990 bli följande. Även 1978 års värden redovisas förjämförelsens skull.

TWh

1978 1990 Industri 158 195—2 10 Samfärdsel 85 95— 100 Bostäder. service rn. m. 164 135—150

407 425—460

Hur utvecklingen av tillförseln av energi bedöms i propositionen framgår nedan.

• Sida 70
•  Original

'SOU l980:9 Totala energibalanser. TWh År 1978 År 1990

Högre an- Lägre

vändnings- användnings-

nivå nivå Olja och oljeprodukter 307 279—238 239— 198 Kol och koks 20 45—70 45—70 Naturgas — — — Vattenkraft 57" 65 65 Vindkraft — 0—1 0—1 Solvärme — l—3 1—3 Bark. lutar 38 40 40 Skogsavfall. energiskog.

m.m. ( 1 12—20 12—20 Spillvärme ( 1 2 2 Torv — 5— 10 5— 10 Kärnkraft (el) 23 55 55 Kärnkraft (värme) — 6 6 Summa tillförsel 445 510 470

(varav omvandlings- och överföringsförluster”) 38 50 45 (summa användning) 407 460 425

__________.——-——-——— " 61 TWh vid normal vattentillrinning. ” Inkl. raffinadetiförluster.

I propositionen framhålls att syftet med energibalansema i första hand är att illustrera tänkbara utfall av energipolitikens inriktning enligt propositio- nen. Tillförselnivåerna skall inte betraktas som mål som bör eftersträvas oberoende av utvecklingen.

Nedan lämnas vissa mer detaljerade uppgifter främst för att belysa utvecklingen av alternativa bränslen till olja.

Elproduktionen väntas få följande fördelning på olika kraftslag

___—___.”—

1978 1990 MW TWh MW TWh Vattenkraft 14 100 56,6" 16150 65 Kärnkraft, kondens 3 750 22.8 6 510 39 Kärnkraft med värmeavtappning — —- 2 590 16 Industn'ellt mottryck 800 1 200 7 Kraftvärme 9.0 olja 2 150 1 900 8 kol, torv, flis — — 700—1 100 3—4 gas — — — — Fossilkondens olja 3 150 1,8 2 500 2 kol — — 0—600 0—3 Gasturbiner 1 700 0,1 | 800 — Vindkraft — — 0—350 0— 1 Nettoexport — — 1,2 — —— Summa 26 650 89.1 33 200— 140— 145 34750 _____________.____———— " Produktion vid normal vattentillrinning ca 61 TWh.

• Sida 71
•  Original

Fjärrvärmens andel av den totala värmeförsörjningen väntas växa från ungefär 25% till närmare 50% år 1990. Fjärrvärmeproduktionens uppdelning på olika energiformer antas bli följande.

TWh 1978 1990 Kraftvärmeverk olja 10.0 16 gas — — fasta bränslen — 6—8 Hetvattencentraler olja 14,9 10—6 fasta bränslen — 4— 5 Spillvärme inkl. sopförbränning 1.0 3 Kämkraftvärmeverk — 6 Solvärme — 1—2 Summa produktion (inkl. distributionsförluster) 25.9 46

Som framgår av de totala energibalansema förutsätts i propositionen att utnyttjandet av fasta bränslen skall öka betydligt under 1980-talet. Om man bortser från den nuvarande förbrukningen av metallurgiskt kol och av bark och lutar inom massaindustrin antas användningen av fasta bränslen växa från i det närmaste noll till 42—80 TWh år 1990. Utom den ökning inom el- och fjärrvärmesektorerna, som framgår av sammanställningama ovan, krävs härför även en betydande ökning inom industrin.

I propositionen förutsättes ingen introduktion av naturgas. Riksdagsbe- slutet innebär dock att denna möjlighet hålls öppen.

1.2 Den internationella bränsleförsörjningen

Den globala användningen av energi har ökat snabbt under hela 1900-talet. Sedan 1950 har energianvändningen trefaldigats. Utvecklingen har dock inte varit likartad för alla energikällor. Utvinningen av kol har ökat betyd- ligt långsammare än av olja och naturgas. Kolets andel av den totala energianvändningen har därmed minskat starkt. 1950 svarade kol för ca 60% medan motsvarande värde för 1978 var ca 32%. Oljans andel ökade under samma tid från ca 30% till ungefär 45 %.

År 1978 uppgick (enligt BP statistical review l978) förbrukningen i världen av olja till ca 3.2 miljarder ton. av kol till ca 1.8 miljarder toe och av naturgas till ca 1.2 miljarder toe.

1 den industrialiserade världen (exkl statshandelsländerna) svarar oljan för ca hälften av energiförsörjningen och i utvecklingsländerna för ca 60 %. Kolets betydelse är väsentligt mindre än oljan i dessa två länderkategorier. 1 statshandelsländerna är däremot kolets betydelse mycket stor. Kol sva- rar för 54 % av dessa länders energiförsörjning medan oljan däremot endast svarar för 27 %. Statshandelsländernas andel av världens samlade kända

och utvinningsvärda oljetillgångar är endast 15%. De industrialiserade ländernas andel är emellertid ännu lägre.

Den långsiktiga tillgången på fossila bränslen är begränsad. I 1979 års energiproposition redovisas den kända och utvinningsvärda tillgången av råolja till 92 miljarder ton. av naturgas till 65 miljarder toe och av stenkol till 320 miljarder toe.

Under 1970-talet har flera internationella studier genomförts där försök gjorts att beräkna utvecklingen inom energiområdet under de närmaste decennierna. Grunden för beräkningarna är en förväntad fortsatt ökning av energianvändningen. Till år 2000 beräknas energianvändningen öka med 100— 150 %.

Produktionen av samtliga energislag beräknas öka och den nu domine- rande oljan beräknas även under de närmaste 10—20 åren svara för det största tillskottet i ökningarna av energiproduktionen.

I bl. a. OECD:s (Organization for Economic Cooperation and Develop- ment) World Energy Outlook från år 1977 dras slutsatsen att världen står inför risken av en obalans när det gäller utbud och efterfrågan på olja som kan få allvarliga ekonomiska och politiska konsekvenser. OECD-länder- nas efterfrågan på olja från medlemmarna i OPEC (Organization of Petro- leum Exporting Countries) år 1985 uppskattas till 35 milj. fat per dag. vilket motsvarar 1 750 milj. ton olja per år. Även om den nominella produktions- kapaciteten i OPEC-länderna är tillräcklig härför och för OPEC:s interna behov. betonas att skillnaden jämfört med den produktionsnivå som OPEC—länderna bedömer som önskvärd kan vara stor. För att minska risken för en sådan obalans måste enligt World Energy Outlook OECD— länderna föra en kraftfull energipolitik där en minskning av oljeberoendet är huvudmålet.

Den internationella energistudiens Workshop on Alternative Energy Strategies (WAES) från år 1978 huvudslutsats är att utbudet av olja vid någon tidpunkt före år 2000 kommer att vara otillräckligt för att möta väntad efterfrågan. mest sannolikt någon gång mellan år 1985 och 1995. även om energipriserna stiger med 50% i reala termer. Mot denna bak- grund betonas att förändringen bort från en huvudsakligen oljebaserad energiförsörjning måste inledas omedelbart med tanke på den tid det tar att bygga ut och utveckla alternativ. De ekonomiska. politiska och sociala riskerna med att underlåta att vidta åtgärder för att minska oljeberoendet understryks starkt.

World Energy Conference (WEC) från 1977 förutsäger att oljeproduk- tionen kommer att nå ett maximum omkring år 1990 för att år 2020 stå för endast 10% av den totala energitillförseln. Begränsningen av tillgången på olja och gas leder enligt WEC till en kraftig ökning av kärnkraft. kol och solenergi. som tillsammans antas komma att stå för två tredjedelar av världens energiförsörjning år 2020. För solenergi skulle andelen bli ca 10%.

Faktorer som kan påverka produktionsnivån i vissa OPEC-länder är bl.a. överväganden angående lämplig utvinningstakt mot bakgrund av förmågan att absorbera oljeinkomster. En särskild kommitté arbetar f. n. inom OPEC med att formulera förslag till en långsiktig strategi för organi- sationen. Företrädare för OPEC-länderna understryker allmänt att de be-

gränsade oljeresurserna på sikt i första hand bör utnyttjas som råvara i petrokemisk industri. för transportändamål och som energiråvara i u- länderna.

Nedan behandlas den senaste mer omfattande energirapporten från OECD. nämligen Steam Coal — Prospects to 2000 från december 1978. Denna rapport gäller huvudsakligen OECD-länderna men även en global överblick redovisas.

Steam Coal-studien utgår från en ökning av bruttonationalprodukten med 3.4% per år och en ökning av energianvändningen med 2.7% per år. Detta innebär att energianvändningen beräknas öka med ca 90% mellan 1976 och år 2000. I figur 1.1 visas grafiskt OECD-ländernas beräknade efterfrågan av olika energikällor. Med angiven utveckling kommer ett betydande underskott på olja att uppstå redan 1990 och en ännu större brist år 2000. (I verkligheten kommer givetvis inget underskott att uppstå t. ex. därför att efterfrågan dämpas p.g.a. prishöjningar). Studien redovisar även bedömningar av oljeanvändning och oljeproduktion i statshandelslän- derna. OPEC och utvecklingsländerna. Därigenom kan den globala olje- bristen år 1990 och år 2000 beräknas. OECD-länderna svarar till en bety- dande del för att efterfrågan överstiger det beräknade utbudet. Sätts den totala globala oljebristen i relation till OECD-ländernas totala energian-

Mtoe Övriga Vattenkraft ll 6 000_ Kärnkraft” Naturgas 4000— Tillgänglig mängd olja Efterfrågad / mängd olja "Energibrist" 2 OOO—]

1976 2000 År

' OECD:s metoder för att beräkna vattenkraft och kärnkraft skiljer sig från de som vanligen tillämpas i Sverige. All elenergiproduktion omräknas till den mängd olja som krävs för kondenskraftproduktion. Det innebär att exempelvis de 55 TWh kärnkraft som enligt proposition 1978/79: 115 beräknas för 1990 enligt OECD:s beräkningsmetod motsvarar 12.4 Mtoe vilket är lika med l44TWh.

Figur I.]. OECD:s ener- giefterfrågan år I 976 och år 2000 enligt Steam Coal Prospects to 2000.

vändning innebär studiens beräkningsresultat att oljeunderskottet är 851? är 1990 och 18% år 2000 av OECD-ländernas totala energianvändning.

Steam Coal—studien redovisar i ett referensalternativ. i vilket läg karn- krafttillväxt antas. en ökning av kolanvändningen inom ()ECD från 500 Mtoe 1976 till 1200 Mtoe år 2000.

Studien går också igenom möjligheterna till och konsekvenserna av ett intensifierat kolutnyttjande. Med särskilda åtgärder beräknas kolproduk- tionen kunna öka med ytterligare ca 350 Mtoe. Denna produktionsökning skall emellertid jämföras med den totalt beräknade oljebristen är 2000 om 1260 Mtoe i referensfallet. Denna globala brist på olja är ungefär lika stor som den beräknade ökningen av efterfrågan på olja iIOECD-länderna mellan år 1976 och år 2000.

Obalansen mellan beräknad tillgång och efterfrågan på olja kan också belysas av den dämpning av efterfrågan som krävs för att balans skall uppnås. I studien räknar man med en ökning i energianvändningen med 2.7 % per år. Om hela oljebristen skall undvikas genom lägre ökningstakt i energianvändningen och om energitillförseln ökar i enlighet med vad som antas i studien måste ökningstakten på användningssidan minska till 1.9 %/ år.

En sådan ökningstakt vore högre än som antas för Sveriges del i 1979 års energipolitiska proposition. Med OECD:s metoder för energibalanser blir den i propositionen beräknade ökningen av energitillförseln i Sverige åren 1978—1990 mellan 1.1 och l.6%/år. Förbrukningens sammansättning är emellertid annorlunda i Sverige med en hög andel bostadsuppvärmning där betydande möjligheter till besparingar finns. Den beräknade BNP-tillväx- ten är också lägre i Sverige än genomsnittet för OECD.

Senare bedömningar

Under det senaste året har uppfattningen ändrats om från vilken tidpunkt en varaktig obalans mellan efterfrågan och utbud av olja kommer att råda. Från olika håll hävdas att oljemarknaden redan nu kommit in i ett skede då ökningen av efterfrågan på olja vid antagen ekonomisk tillväxt inte kom- mer att motsvaras av ökning i den globala oljeproduktionen. Skälet härtill skulle närmast vara att flera betydande oljeexporterande länder främst i Mellersta Östern. som har tillräckliga reserver för att öka produktionen på kort och medellång sikt. inte skulle anse det förenligt med sina långsiktiga intressen att göra det. i synnerhet som deras nuvarande oljeintäkter är tillräckliga för de nationella behoven. Flera uttalanden med denna inne- börd av ledande representanter för de oljeexporterande länderna har refe- rerats i den internationella fackpressen.

Härtill kommer att produktionen minskar i USA och stagnerar i andra viktiga producentländcr p. g. a. bristande reserver m.m.

Central Intelligence Agency i USA publicerade i augusti 1979 en rapport om den framtida oljemarknaden (The World Oil Market in the Years Ahead). Där uttalas att världen inte längre kan räkna med ökningar av oljeproduktionen för att tillgodose energibehoven. Även om den nuvaran- de knappheten kan försvinna när konjunkturavmattningen inträder åter- kommer knappheten troligen vid den följande konjunkturuppgängen. Värl- den har inte åratal på sig för att göra övergången till alternativa energikäl-

lor mjuk. Konsumenterna är redan nu tvungna att anpassa sig till inte bara knapphet och högre priser utan också till lägre ekonomisk tillväxt.

1 en rapport (Dsl 1979: 9) från oljeersättningsdelegationen behandlas utvecklingstendenserna för kolpriserna. Där sägs bl. a. följande.

"Når oljepriserna åren 1974—1978 stabiliserades på en nivå 3 a 4 gånger nivån före 1973 så upplevde kolpriserna en fördubbling under samma tid. dock med ca 1 års fördröjning. Den senaste oljekrisen har utlöst nya kraftiga prisstegringar på oljan som troligen följs av prisstegringar på kolet så att en kostnadsrelation på 06—07 bibehålles. Det intressanta är hur länge en sådan låsning kan hålla innan andra marknadskrafter börjar dominera prisbildningen. [ ett ännu ej publicerat arbete utgås ifrån att oljepriserna kommer att stiga i reala termer under 80- och 90-talen till sådana nivåer att kolets prisbindning släpper. Detta sker när vinstnivån i de kolpro- ducerande företagen nått tillfredsställande tal. Snabba efterfrågestegringar kan till— fälligt medföra att priserna skjuteri höjden tills investeringar i nya gruvor hunnit ske på basis av de i dessa lägen lovande vinstmöjligheterna. Den nivå priserna så småningom stabiliserar sig på efter varje sådan puckel ligger dock alltid högre än innan. Man kan nämligen räkna med att de lättast åtkomliga kölen alltid exploaterats först och att man hela tiden därför måste söka sig nya områden längre från hamnar och övrig infrastruktur. bryta djupare och tunnare och mera veckade tlötser etc med ökade kostnader som följd. 1 etablerade gruvor ökar också den reala brytningskost- naden i och med att lönekostnaderna stiger snabbare än produktiviteten som en följd av förbättrad säkerhet vid underjordsbrytning. Det är dock möjligt att ökad auto— matiseringsgrad så småningom kan bryta en sådan trend. Beträffande dagbrytningen av kol år det främst de skärpta miljökraven beträffande återställande av landskapet och omhändertagande av försurat vatten som ökar kostnaderna."

1.3 Inhemska bränslen

Skogsbränsle/1 Tillgängliga kvantiteter

Med skogsbränslen avses här delar av träd eller hela träd som är lämpade att utnyttjas som bränsle. Alla trädets komponenter kan i och för sig användas som bränsle men endast en del — 60—70 % — kan användas som industrivirke. Det är i huvudsak det virke som inte används som industri— virke som kan komma i fråga som bränsle.

Följande typer av vedrävara kan komma att tjäna som bränsle:

Hyggesavfall. på hyggen efter avverkning kvarlämnade trädrester grenar. toppar. hela träd m.m.

Stubbar stubbar och rötter efter avverkade träd Klenskog. hela träd och träddelar som lämnas på röjningsavfall marken vid röjning i unga bestånd Klenskog. hela träd och träddelar som lämnas kvar gallringsavfall vid gallring av skog under utveckling

• Sida 76
•  Original

lOEA har av Skogsarbe- tens fyra olika fall valt fall 3: Anpassning av av- verkningarna samt stor- skalig verksamhet.

Bark, avkap avfall från industrivirke efter hantering

m. m. och bearbetning. Större delen härav för- brukas redan för energiändamål vid industrin

Rundvirke, stamved, lämpad för energiändamål brännved

De kvantiteter skogsavfall som kan bli aktuella som bränsle beror i hög grad på de avverkningsmetoder som kommer att användas.

För närvarande upparbetas vanligen virket till sortiment i skogen. I de få fall då hyggesavfallet utnyttjas måste detta samlas upp i separata arbets- operationer efter avverkningen. Detta sker endast där det är lätt att utföra. Gallrings- och röjningsavfall tillvaratas endast under gynnsamma förhål- landen. Lövvirke används redan i dag i begränsad utsträckning som bräns- le.

Fortsatt höga oljepriser kommer troligtvis att leda till ett ökat uttag av hyggesavfall. Det är dessutom troligt att gallringen av klena dimensioner ersätts med uttag av bränsleved.

På sikt kan det således tänkas att skogstillgångarna kommer att utnyttjas för energiändamål i betydligt större omfattning än för närvarande. Yngve Jonsson, Forskningsstiftelsen Skogsarbeten. redovisar i rapporten "Skogsenergi" till delegationen för energiforskning ett tänkt framtida ut- nyttjande av skogstillgångama. Rapporten bygger bl. a. på en revidering av projekt Helträdsutnyttjande (PHU).

OEA har valt ett av Skogsarbetens exempel1 för att åskådliggöra vo- lymer och prisnivå för vedråvara som bränsle. Det bör emellertid påpekas att olika utredningar har redovisat stora skiljaktigheteri både volymer och priser. Skogsarbetens rapport torde dock ge en god uppfattning om stor- leksordningen på volymer och priser (ang. priser se 2.5.3).

På sikt antar Skogsarbeten att rundvirkesavverkningarna anpassas så långt som möjligt inom ramen för sortimentmetoden. Hyggesavfallet sam- las regelmässigt in i samband med avverkningarna med hjälp av rundvir- kesskotare med viss tillsatsutrustning. Gallringarna genomförs med någon lämplig teknik för okvistade träd, i vilken massaved utsepareras där detta är lönsamt. Stubbar tillvaratas i första hand för industriellt bruk men en viss volym för bränsleändamål går till ett fåtal stora förbrukningsenheter. Detta bedöms sammantaget ge följande utfall i skogsenergi:

___—_______—__———

Milj. m” ___—____I— Stubbvirke 0.5 Hyggesavfall 6,0 gallring och röjning 4.0 Ovn'g avverkning 1.5 Lövved och barrved 5.0

Total skogsenergi 17.0"

___—____————————

" Motsvarande ca 3 milj. ton olja.

Utöver den utveckling som berörts ovan har ytterligare ett alternativ skisserats av Skogsarbeten. I detta fall förutsätts att skogsbruket gör en radikal omläggning av sina avverkningar och övergår till trädmetoder, t. ex. på grundval av ett landsomfattande system av terminaler för mottag- ning och upparbetning av träd eller okvistade träddelar. Detta förutsätter nya inmätningsförfaranden och överenskommelser mellan köpar- och säl- jarparten på virkesmarknaden samt långtgående samarbetsöverenskom- melser rörande terminalerna. Ett starkt statligt engagemang förutsätts. Detta alternativ torde emellertid ligga minst ett lO-tal år framåt i tiden.

Miljöpåverkan vid tillvaratagande av skogsavfall

Forskning kring miljöpåverkan av att ta till vara skogsavfall pågår. Vissa preliminära bedömningar av vilka effekter som uppstår finns dock tillgäng- liga.

När det gäller näringstillförseln anses ingen påverkan ske när det gäller goda marker. På näringsfattiga marker kan däremot marken utarmas. Ett sätt att återföra mineralämnen är att recirkulera askan. De åtgärder som innebär en ökad gallring påverkar tillväxten i skogen positivt.

Barr. löv och klena kvistar samt rötter innehåller större delen av trädens näringsförråd och de bör därför lämnas kvar i skogen. Vid de tidigare nämnda bedömningarna av vilka kvantiteter skogsavfall som det är rimligt att räkna med har hänsyn tagits till dessa faktorer.

Gallring och tillvaratagande av ris ökar möjligheterna att utnyttja skogen för friluftsliv. Stubbrytning kan däremot vara negativt i detta avseende.

Lagring och torkning

Helt rå skogsllis har en fukthalt på mellan 55 och 65 %. Ett sätt att torka ved är att syrfälla träd, dvs. fälla trädet och låta det ligga okvistat en tid. Med denna metod kan under några månader fukthalten sjunka till 25— 40 %. För att få ett gott värmevärde på veden krävs att fukthalten sjunker till 35—40 %.

När det gäller lagring av flis är erfarenheterna begränsade. Hittills ut- förda undersökningar är utförda med industritlis, framförallt helbarkad cellulosaflis. Dessa erfarenheter måste användas med försiktighet när det gäller bränsleflis från trädrester.

Vid lagring av flis förloras vissa mängder vedsubstans. Värmevärdet för våt flis som ligger på torkning i stack ökar dock mångdubbelt mer än vad som förloras i vedsubstans. Lagring av flis helt öppet är inte aktuellt eftersom fukthalten då blir alltför hög. Däremot kan flisen lagras i täckta lador eller täckt med asfaltpapper. Det finns emellertid exempel på lagring av helträdsflis som har givit höga förluster av vedsubstans och risk för självantändning. Lufttorkning av flis måste därför utredas ytterligare. Så- dana undersökningar pågår.

• Sida 78
•  Original

Leveranstrygghet och kvalitetskontroll

För en kommersiell hantering av skogsavfall krävs att användaren kan få en god leveranstrygghet. Särskilt med hänsyn till eventuell konkurrens med massa- och pappersindustrin är det viktigt att stor omsorg ägnas åt att erhålla en rimlig trygghet för såväl bränsleanvändaren som massa- och pappersindustrin. För att förbättra leveranstryggheten på kort sikt bör mellanlager upprättas. Det är också viktigt att kvaliteten kontrolleras och kan hållas inom de ramar som krävs för att förbränningsanläggningen skall fungera tillfredsställande.

Torv

Av Sveriges yta utgörs ca 12% eller 5,4 milj. hektar av torvmarker. Av denna areal finns omkring 70% i norra samt 15 % i vardera mellersta och södra delarna av landet. Uppgifter om torvens mängd och kvalitet är än så länge relativt osäkra. I stort sett fattas tillförlitliga uppgifter om torv- markerna i Norrland och Dalarna. De södra delarna av landet har bl.a. linjeinventerats av Sveriges Geologiska Undersökning 1917— 1923. och för dessa områden är kunskapen större men ändock långt ifrån lhllständig.

Bedömningar av total torvkvantitet och andel som är tekniskt/ekono- miskt brytvärd blir på grund av det ofullständiga underlaget med nödvän- dighet mycket osäkra.

Inventeringar och bedömningar av torvkvantiteter utförda av Sveriges Geologiska Undersökning har gett till resultat att mossarna i södra Sverige innehåller ca 1250 milj. ton torrsubstans. Av denna kvantitet bedömdes 25 % förekomma i stora välbelägna fyndigheter med vardera minst 1 milj. ton torrsubstans (ca 5 TWh). Den andel som förekommer i välbelägna och tillräckligt djupa mossar i Norrland är okänd. men säkerligen mindre än i södra Sverige. I rapporten "Torv i Sverige" från nämnden för energipro- duktionsforskning refereras en uppskattning av de globala torvtillgångama enligt vilken det i hela Sverige skulle finnas torv med ett energiinnehåll motsvarande ca 3 000 milj. ton olja (35000 TWh) eller 100 års oljeförbruk- ning på nuvarande nivå.

För att räknas som torvmark krävs att ytskiktet av organiskt material är tjockare än 25—30 cm. Med denna definition blir 10— 15 % av Sveriges yta. eller 4—7,5 milj. ha, torvmark. Stora sammanhängande torvdistrikt finns i Jönköpings, Kronobergs, Älvsborgs, Örebro, Jämtlands, Västerbottens och Norrbottens län. Dessa områden sammanfalleri allmänhet med skogs- marker och glesbygd.

Torv bildas fortlöpande varje år genom mossarnas tillväxt och utbred- ning. Nettotillväxten är emellertid avsevärt mindre än det uttag som är nödvändigt för att ge ett väsentligt bidrag till energiförsörjningen. Det vore därför felaktigt att betrakta torv som en förnybar energikälla.

Vid torvbrytning bör ca 0,5 m torv lämnas i botten för att blandas med underliggande mineraljord och därefter utgöra substrat för skogsplan- tering, energiskogsodling eller uppodlas till åkermark. Kostnaderna för att starta torvtäkt måste också fördelas på en rimligt stor kvantitet uttaget torvbränsle per ytenhet, varför torvtäkt av tunna lager inte blir aktuell.

För att frästorv skall kunna produceras med god ekonomi krävs också att mossen är ganska stor, inte alltför flikig utan har stora fria samman- hängande ytor och inte innehåller för mycket sten som sticker upp från underlaget. Uppskattningar av hur stor areal torvmark som kan anses brytvärd är osäkra; siffran 700000 ha har nämnts. Energiinnehållet i denna torvkvantitet (2 m djup) motsvarar ca 650 milj. ton olja. En stor del av denna areal består dock av flikiga eller små mossar. där frästorvtekniken ej är lämplig. I stället måste här maskintorvtekniken användas vilket anses medföra högre kostnader än frästorvtekniken. De myrmarker som lämpar sig för frästorvtekniken av idag, dvs. har minst 100 ha fri sammanhängande yta och ett medeldjup på 2.5—3 m, uppskattas till totalt ca 200000 ha, nationalparker och fastställda naturreservat exkluderade.

Till detta skall läggas mindre mossar som kan komma att bli brytvärda som maskintorv eller med framtida teknik baserad på artificiell avvattning.

lnom Sveriges Geologiska Undersökning har nu påbörjats ett flerårigt arbete för att få en säkrare bild av torvtillgångama med hjälp av äldre material. tolkning av flygbilder m.m. Resultatet kommer att göras tillgäng- ligt på data så att det mycket snabbt går att få fram en förteckning över torvkvantiteter inom en cirkel med t.ex. en tätort eller energikrävande industri i centrum.

2 Eldningsanläggningar

2.1 Befintliga eldningsanläggningar

Allmänt

Eldningsanläggningar av olika slag förekommer i bl. a. industrier. bostads- hus och övriga byggnader samt inom el- och fjärrvärmeproducerande anläggningar. I anläggningar där arbetarskyddslagstiftningen äger till— lämpning måste större pannor besiktigas. Dessa pannor finns redovisade i statens anläggningsprovnings dataregister. För övriga pannanläggningar saknas uppgifter om antal och installerad effekt.

Utom pannor ingår bland eldningsanläggningama ugnar av skilda slag såsom varmhållningsugnar, mesaugnar och cementugnar. Uppgifterna om dessa eldningsanläggningar är mycket knapphändiga.

Nedan följer en kortfattad genomgång av eldningsanläggningar uppdelad enligt följande: [1 industri

El ugnar El kraftvärmeverk och hetvattencentraler D andra pannor för bostadsuppvärmning 13 kondenskraftverk

Industri

Statens anläggningsprovnings register över pannor ger en god uppfattning om industripannornas storleksfördelning år 1979. Tabell 2.1 redovisar oljeeldade pannor från 10 MW.

Tabell 2.1 Industripannor (olja)l 210 MW

Pannstorlek i Effekt i inter- Antal pannor i % av % av MW vallet MW intervallet effekten " antalet * 10— 25 2173 146 100 100 25— 35 1 261 42 67 38 35— 50 670 49 47 21 50— 65 1 134 33 37 14 65— 100 957 11 20 6 100— 150 336 3 5 1 > 150 — — — — Totalt 6531 237

___—___ff

" Exkl. pannor som genererar mer än 50 % ånga från bark. " Effekten i intervallet och däröver i % av hela effekten. ” Antalet pannor i intervallet och däröver i % av hela antalet.

• Sida 81
•  Original

Av tabell 2.1. framgår att av de redovisade pannorna svarar de om 50 MW och däröver för 37 % av den installerade effekten.

Härvid bör beaktas att i tabell 2.1. redovisas inte pannor under 10 MW. Den installerade effekten hos oljepannor under 10 MW uppskattas av energikommissionen (EK) till ca 4500 MW. Industrins lut- och avfallspan- nor uppskattas av EK till 5 500 MW.

Totalt sett svarar industripannor över 50 MW endast för ca 22 % av den installerade effekten exkl. avfallspannor. Inom industrin svarar således ett stort antal små (mindre än 50 MW) pannor för större delen av den installe- rade effekten.

För att bedöma resultatet av en övergång till fasta bränslen inom indu- strin är energiförbiukningen hos olika konsumenter av större intresse än den installerade effekten.

Av överstyrelsens för ekonomiskt försvar (ÖEF) register över lagrings- pliktiga konsumenter framgår fördelningen av stora industriförbrukare av olja. Tabell 2.2.

Tabell 2.2 Industri, förbrukning av eo 2—5 1978, m3

Intervall MW ca" Totalt ma ma

( 5 000 (10 l 137000D 5000— 10000 10—20 484000 10000—15000 20—30 498000 15000—20000 30—40 309000 20000—30000 40—60 596000 >30000 >60 1851000 4875000

" Beräknat av kommittén med utnyttjningstiden antagen till 5 0001im./år. ” Restpost beräknad utifrån totalsumman.

Av ovanstående tabell framgår att industriförbrukare med större för— brukning än 5 000 mil/år svarar för 77 % av industrins tjockoljeförbrukning. Siffrorna inkluderar förbrukning i ugnar. Effektangivelsen i tabellen avser den totala installerade effekten, vilken oftast är uppdelad på ett flertal pannor och ugnar. Ovanstående tabell redovisar förbrukningen av tjock eldningsolja. Härtill kommer viss förbrukning av tunn eldningsolja i mind— re pannor m.m.

För att bedöma i vilken takt befintliga pannor behöver bytas ut är det av vikt att känna de befintliga pannomas åldersfördelning (fig. 2. 1 .).

I början på 1970-talet skedde en snabb industriutbyggnad vilken också medförde en snabb förnyelse av panncentralerna. Det kommer troligtvis att dröja ett 20—tal år innan dessa pannor behöver bytas av åldersskäl. Härutöver påverkar strukturförändringen inom industrin behovet av nyin- stallerad panneffekt.

• Sida 82
•  Original

Total inst. effekt MW

10 000 _>_50 MW 5 000 Figur 2. !. Industripannor från 10 MW, åldersför- _ _ .. _ 1 t Il - delning efter effekt. 55 64 65 69 70 74 75 78 fiiiniå? Antal 100—'

501

W Fig. 2.2. Industripannor L 1 fm" .'0 MW' "lde'sfor' 55—64 65—69 70—74 75—73 lnstalla delning efter antal. tionsär

Antalet industripannor byggda under olika tider följeri stort sett samma mönster som den installerade effekten (fig. 2.2).

• Sida 83
•  Original

Ugnar

Allmänt

Inom industrin används ugnar av skilda slag. Dessa eldas normalt med olja men även gasol och kol förekommer som bränsle. Dessutom finns inom den metallurgiska industrin bl. a. masugnar och ferrolegeringsugnar. vilka dock inte är att räkna till eldningsanläggningar. Någon heltäckande inven- tering av landets ugnsbestånd finns inte. En enkel överslagsberäkning ger följande resultat beträffande oljeförbrukningen i ugnar.

TWh/år Varmhållningsugnar inom järn- och stålind. ca 3.5 Mesaugnar inom massaindustrin ca 2.5 Cementugnar ca 2.0

Totalt torde de redovisade ugnstyperna förbruka ca 800000 m3 olja per år. Utöver dessa ugnar förekommer mindre enheter inom kalkindustrin, te- gelindustn'n. verkstadsindustrin etc.

Förutom tjocka eldningsoljor används även tunna oljor för uppvärmning främst av ugnar inom järn— och stålindustrin. För närvarande finns ett 10- tal förbrukare inom industrisektorn som använder mer än 5000 m3 tunn olja. Deras sammanlagda förbrukning uppgår till ungefär 100000 mil/år.

Den tunna oljan används i flertalet fall för direkt värmning på material som sedan skall bearbetas. Fasta bränslen medför stoftutfällning på mate- rialet då de eldas direkt i ugnarna. För att kunna använda fasta bränslen krävs en förgasning av bränslet. t. ex. i en gasgenerator, varefter gasen kan förbrännas i ugnen.

Massaindustrin

I sulfatfabrikernas mesaugnar förbränns mesa (kalciumkarbonat) till bränd kalk (kalciumoxid). Ugnarna är i princip utförda på samma sätt som cementugnar och består normalt av en ca 100 m lång roterande trumma med en brännare i den ände där den brända kalken matas ut.

Mesaugnarna har hittills alltid eldats med olja och har länge ansetts vara den enda processenhet vid sulfatfabrifen i vilken eldningsolja inte kan undvaras. Lövholmens bruk, Piteå. planerar emellertid att inom kort prov- elda en befintlig mesaugn med torkad torv och bark. Förbränningen sker härvid i en pulverbrännare. Praktiska försök med koleldade mesaugnar har inte gjorts.

Sulfatmassaproduktionen var 5,2 milj. ton år 1978. Sulfatmassa tillver- kas vid 30 anläggningar i Sverige. Mesaombränningen förbrukar normalt 45 liter olja per ton massa. vilket innebär att den totala oljeanvändningen för detta ändamål uppgick till ca 250000 m3/år.

Cementindustrin

Cement tillverkas för närvarande på fyra platser i Sverige: Skövde, Stora Vika. Slite och Degerhamn. Det är troligt att tillverkningen i början av 80— talet kommer att koncentreras till tre fabriksenheter.

• Sida 84
•  Original

I början av 70-talet tillverkades 4,0 milj. ton cement/år. Under senare år har den totala tillverkningsvolymen sjunkit till ca 2.5 milj. ton/år.

Skövdeanläggningen har en total kapacitet på ca 600000 ton/år. En del av den färdiga cementen transporteras på järnväg till Göteborg. Dessa järnvägsvagnar tar sedan olja till cementugnarna i returfrakt.

Stora Vika, kapacitet 380000 ton/år, har utrustning för både kol- och oljeeldning.

Sliteanläggningen har två koleldade ugnar med en total kapacitet av 700000 ton cement/år. Dessutom finns i Slite en stor oljeeldad cementugn med kapaciteten 1400000 ton/år. Den ugnen kan konverteras till koleld- ning men detta kräver kompletterande investeringar i hamnkapacitet, transportutrustning. kolkvarnar osv.

I Degerhamn finns två koleldade cementugnar med en kapacitet på 300000 ton/år.

Totalt finns f.n. koleldade cementugnar för en produktionskapacitet motsvarande 1,4 miljoner ton cement/år, (bränslebehov ca 1,5 TWh/år). Dessutom finns produktionskapacitet i oljeeldade anläggningar motsvaran- de 2.0 miljoner ton cement/år. Oljeförbrukningen för denna produktion kan uppskattas till 2 TWh/år.

Sammanfattningsvis kan konstateras att av dagens cementproduktion — ca 2,5 milj. ton/år — kan mer än hälften produceras i de koleldade anlägg- ningarna.

Järn- och stålindustrin

Produktionen av handelsfärdigtjärn och stål i Sverige har under senare år varierat runt 3—4 milj. ton per år. För denna produktion utnyttjas nedan- stående energibärare:

Kol/koks ca 1 800000 ton/år (15 TWh) Olja ca 740000 m3/år (8 TWh) Gasol ca 60000 ton/år (0,8 TWh) El ca 4,2 TWh/år

Substituerbarheten mellan olika bränslen inom järn- och stålindustrin är redan i dag tekniskt sett stor. Det är huvudsakligen en ekonomisk avväg- ning som avgör vilken energiråvara man väljer för olika ändamål. Ett integrerat verk kan i princip använda stenkol som enda energiråvara. Överskottsgas från masugnar samt gas och tjära från koksverket kan användas som bränsle i värmningsugnar samt via ångturbiner för elgene- rering.

Med den nuvarande sammansättningen av den svenska produktionsap- paraten får man ett gasöverskott från masugnar och koksverk motsvarande närmare 3 TWh masugnsgas och drygt ] TWh koksugnsgas, som till stor del nyttiggöres på nyssnämnda sätt.

Av nuvarande oljeförbrukning (ca 740000 m3/år) används ca 160000 m3 för injektion i masugnar. Övrig olja används huvudsakligen i värmnings- ugnar av olika slag. uppskattningsvis ca 340000 mil, och för lokalvärme, ca 240000 ma. Oljan i värmningsugnama används ofta för förbränning i direkt kontakt med godset, vilket medför starka krav på låga halter av stoft och

• Sida 85
•  Original

andra föroreningar. Denna olja kan av detta skäl inte direkt substitueras med kol utan t.ex. föregående förgasning av kolet i gasgenerator.

Nuvarande gasolförbrukning är ca 60000 ton/år (0,8 TWh). Denna mängd kan delvis substitueras med olja. men många användningar ställer så höga krav på ugnsatmosfär att endast mycket rena bränslen som t. ex. naturgas kan komma i fråga som ersättning.

Kraftvärmeverk och hetvattencentraler

Statens anläggningsprovnings pannregister ger även en god bild av stor- leksfördelningen år 1979 av pannor för produktion av elkraft (inkl. kon— denskraftverk) och av fjärrvärme. Tabell 2.3.

Tabell 2.3 Pannor för elkraft och fjärrvärme 210 MW

Pannstorlek i Effekt i inter- Antal pannor % av % av MW vallet MW i intervallet effekten " antalet ” 10— 25 2697 168 100 100 25— 35 709 23 89 43 35— 50 1 248 27 80 35 50— 65 380 6 72 26 65— 100 2 690 33 70 24 100—150 2256 18 54 12 > 150 6872 18 41 6 Totalt 16852 293

" Effekten i intervallet och däröver i % av hela effekten. " Antalet pannor i intervallet och däröver i % av hela antalet.

Av tabell 2.3 framgår att pannorna för produktion av elkraft och av fjärrvärme är relativt stora jämfört med industripannor. Så svarar t. ex. pannor större än 50 MW för ca 72 % av den totala installerade effekten över 10 MW.

Av ÖEF:s register över lagringspliktiga konsumenter framgår fördel- ningen av förbrukningen inom kraftvärmeverk och hetvattencentraler (ta- bell 2.4). ÖEF:s register avser enskilda anläggningar. De innehåller vanli- gen flera pannenheter.

Tabell 2.4 Kraftvärmeverk och hetvattencentraler, förbrukning av eo 2—5 1978, m3

Intervall MW Totalt Antal an- ca” läggningar (5 000 ( 25 394000”

5000—10000 25— 50 190000 26 10000—15000 50— 75 145000 12 15000—20000 75—100 85000 5 20000—30000 100—150 214000 9

>30000 >150 2332 000 18 3 317000”

" Beräknat av kommittén med utnyttjningstiden antagen till 2000 tim./år. " Restpost beräknad ur totalsumman. ' Enligt statistiska centralbyråns statistik.

Statens industriverk har under 1979 genomfört en enkät inom ramen för den kommunala energiplaneringen. Av svaren på enkäten framgår att ett litet antal mycket stora pannenheter har en dominerande betydelse. De är alla oljeeldade ångpannor i kraftvärmeverk (tabell 2.4a)

Tabell 2.4a ___—__________———— Ort Panneffekt Oljeförbrukning Tillverkningsår MW malår

________.______—— Västerås 670 1969 Västerås 670 300 000 1973 Norrköping 605 177 000 1972 Uppsala 515 218 000 1974 Malmö 395 200 000 1964 Stockholm 385 130 000 1976 Örebro 300 140 000 1974

Summa 3 540 1 165 000 —

___—___.—-———_——

Sammanlagd panneffekt är 3540 MW. Bränsleförbrukningen var 1978 1 165 000 m3/år. Utnyttjningstiden var 3 600 tim./år. I de sju största pannen- heterna förbränns hela 39% av den totala oljeförbrukningen i kraftvärme- verk och hetvattencentraler nämnda år. Denna siffra inkluderar olja för elproduktion i kraftvärmeverk.

Sammanlagt finns idag kraftvärmeverk i 14 orter. Den installerade pann- effekten i landets kraftvärmeverk kan uppskattas till ca 5400 MW. I några fall består anläggningarna av flera aggregat.

Kraftvärmeverken förbrukade under l977/78 tjockolja för mottrycksge- nerering enligt tabell 2.5 (enligt Svenska värmeverksföreningens statistik, som inte redovisar två enheter.)

Tabell 2.5 Kraftvärmeverk, förbrukning av eo 2—5 för elproduktion 1.7.77—30.6.78, mfl/år

___—________———————

Intervall Totalt Antal ___—___— ( 5000 4000 1 5000—10000 14000 2 10000—15000 28000 2 15 OOO—20000 — — 20000—30000 64000 2 >30000 421000 6 541000 13

___—___Fi—

Oljeförbrukningen i hetvattencentraler i fjärrvärmesystem framgår av tabell 2.6. Uppgifterna har hämtats från Svenska värmeverksföreningens statistik l977/78 och avser dess medlemmar. Bl. a. ingår inte blockcentraler i bostadsområden.

Tabell 2.6 Hetvattencentraler i fjärrvärmesystem, förbrukning av eo 1—5 1.7.77— 30.6.78, mn

Intervall MW" Totalt Antal fjärr- ca värmeorter (5 000 (25 32 000 13 5000—10000 25— 50 80000 10 10000—15000 50— 75 48000 4 15000—20000 75—100 59000 3 20000—30000 100—150 98000 4 >30 000 > 150 2 740000 24 3 057 000 58

" Total anslutningseffekt enl. kommitténs beräkning med utnyttjningstiden antagen till 2 000 tim./år.

Under 60-talet skedde en snabb utbyggnad av fjärrvärmesystemen i Sverige. 1 ett nybyggnadsskede sker fjärrvärmeproduktionen ofta i trans- portabla värmecentraler eller i s.k. halvpermanenta centraler. Allt efter- som anslutningseffekten ökar förbinds olika delområden med stamkulver- tar vilket möjliggör större pannenheter. I början av 70—talet hade an- slutningseffekten i många orter ökat så att det kunde motivera byggandet av nya stora produktionsenheter. Jämför figur 2.3.

Total inst. effekt MW 10 000—-

i

250 MW

Figur 2.3 . Pannor för produktion av elkraft och

55—64 65—69 70_74 75—78 Installa- fjärrvärmefrån 10 MW. rionsår åldersfördelning.

Andra pannor för bostadsuppvärmning

För panncentraler som inte ingår i fjärrvärmesystem saknas tillförlitlig statistik. 1974 genomfördes emellertid en enkät till ett flertal förvaltare av större panncentraler. Resultatet framgår av tabell 2.7. Det är troligt att sedan 1974 några av dessa centraler har anslutits till kommunala fjärrvär- mesystem.

Tabell 2.7 Årsförbrukning av olja i m3 (1974) 1000— 2000— 3000— 4000— . 5000— 1 999 2 999 3 999 4 999 Riksbyggen 14 3 1 l — SABO 41 46 16 1 1 16 HSB 49 7 4 3 5 Landstingsförbundet 40 17 10 3 12 Byggnadsstyrelsen 2 1 1 2 Totalt 146 74 32 20 33

Bostadsbeståndet bestod år 1975 av cirka 1,5 miljoner småhus och c:a 2,0 miljoner lägenheter i flerfamiljshus. Dessa bostäder uppvärmdes med el, fjärrvärme och olja enligt nedan.

Antal Igh., 1 OOO-tal

Småhus ] 467 varav elvärmda 308 fjärrvärmda 29 olja m.m. 1 130 Flerbostadshus, lgh. 2015 varav elvärmda 40 fjärrvärmda 687 olja m.m. 1 288 Summa 3 482

___—______———

1975 värmeförsörjdes ca 1,4 milj. innevånare från fjärrvärmeverk medan ca 5,7 milj. fick sin värme från oljeeldade villapannor och mindre värme- centraler. Flertalet innevånare får således sin värme från små oljeeldade

pannor. I andra sammanhang har gjorts försök att skatta antalet mindre pannor. Nedan redovisas ett försök till uppskattning (ur artikel i VVS 10 år 1979, jmf. 2.4.5).

Uppskattat antal pannor cirka Villapan nor 700 000 Fastighetspannor (60—600 kW) 100000 Värmecentraler (600—2 000 kW) 10 000— 20 000

sou 1980: 9

Kondenskraftverk

I följande orter finns kondenskraftverk med en installerad effekt översti- gande 100 MWel

Ca MWel Karlshamn 1 000 Malmö (Öresundsverket) 240 Stenungssund 840 Västerås 200 Marviken 190

Utöver ovanstående större verk finns ett 80-tal mindre med en samman- lagd installerad effekt av ca 700 MW (max netto). Öresundsverket redovi- sas ovan exkl. kraftvärmedelen.

Verkningsgraden vid oljebaserad elgenerering i kondenskraftverk är normalt ca 40% men kan i moderna aggregat uppgå till ca 43 %. Detta innebär att den installerade panneffekten måste vara ca 2,5 gånger större än eleffekten som anges ovan.

Beroende på kärnkraftutbyggnaden har kondenskraftverk under senare år utnyttjats i allt mindre utsträckning. Skillnaden i utnyttjningstid mellan olika är är dock betydande bl. a. beroende på vattentillgång och drifttill- gänglighet i kärnkraftverken.

Under 1978 förbrukades endast 241000 m3 olja i kondenskraftverken jämfört med 1360 000 rn3 året dessförinnan. Utnyttjningstiden under 1978 var 373 timmar.

I Sverige finns endast ett större kondenskraftverk som kan eldas med kol. nämligen Öresundsverket. Hela dess kondensdel kan tekniskt eldas med kol. men gällande tillstånd medger endast koleldning av ett aggregat om 70 MW.

2.2 Utvecklingen av pannkapacitet, m. m. 2.2.1 Allmänt

Nedan lämnas en uppskattning av förändringar i beståndet av pannor om minst 10 MW fram till 1990. Avsikten är att ge en överblick över förnyelsen av befintliga pannor och expansionen av pannor vad gäller industri, kraft- värmeverk och hetvattencentraler och därmed över utrymmet för fast- bränslepannor i sådana anläggningar. Uppskattningen av förnyelsen byg- ger på antagandet att pannorna byts ut efter 20 år. De faktorer som påverkar pannlivslängden behandlas översiktligt i kapitel 2.2.6. Det nuva- rande pannbeståndets åldersfördelning har behandlats i föregående av- snitt.

• Sida 90
•  Original

Expansion

2.2.2 Industrins pannor

Förnyelse

Enligt statens anläggningsprovnings register kommer totalt 4 100 MW av dagens oljeeldade pannor om 10 MW och däröver inom industrin att år 1990 vara äldre än 20 år. Härav är 1 200 MW pannor som är större än 50 MW och 2900 MW pannor mellan 10 och 50 MW.

Vid en beräkning av förnyelsebehovet av pannor måste den framtida energibesparingen beaktas. Den antas motivera att förnyelsebehovet redu- ceras med 20% till 1990.

Det finns inga tillgängliga uppgifter om den genomsnittliga utnyttjnings- tiden för industripannor. Med hänsyn bl. a. till den totala användningen av tjock eldningsolja inom industrin och det totala pannbeståndet antas den här vara 4 500 timmar per år.

Vid fastbränsleeldning i samtliga de pannor som kan antas bli förnyade till år 1990 kommer det maximala fastbränslebehovet (inkl. omvandlings- förluster) att uppgå till 5 TWh i pannor större än 50 MW och 12 TWh i pannor mellan 10 MW och 50 MW, dvs. totalt 17 TWh.

Att beräkna installationen av pannor i nya produktionsenheter inom indu- strin är svårt p. g. a. osäkerhet om bl.a. kommande strukturrationalisering- ar. Enligt SCB:s statistik var oljeanvändningen år 1978 ca 61 TWh. Mot- svarande värde för år 1974 var 71. Enligt en prognos från statens industri- verk från oktober 1978 beräknas oljeanvändningen inom industrin öka till 83.5 TWh år 1990 (prognos A). Ökningen från 1974 är alltså endast 12 TWh. Denna prognos bygger emellertid på att betydande besparingar görs i det befintliga beståndet. Prognosen inbegriper en besparing på ca 20 %. dvs. ca 13 TWh olja. 13 TWh i besparing från utgångsåret 1974 ger en användning inom de befintliga industrianläggningarna på ca 58 TWh. Efter- som totalnivån för 1990 bedömdes bli 83.5 TWh blir följaktligen nytillskot- tet ca 25 TWh. Detta gäller hela oljeanvändningen inom industrin. Pann- anläggningar uppskattas svara för ca 80% av industrins oljeanvändning. Här antas att 19 TWh av 25 TWh dvs. knappt 80 %. motsvarar expansion av pannanläggningar.

Under ovanstående förutsättningar kan utvecklingen av oljeanvändning- en från år 1974 till år 1990 inom industrin schematiskt åskådliggöras med hjälp av nedanstående figur (för att förenkla figuren har utvecklingen redovisats som linjär).

• Sida 91
•  Original

SOU 1980: 9 TWh 83,5 ca 25 71 TWh expan- sion

Befintliga anläggningar Besparing 20 %

1974 1990 År

En expansion med 19 TWh (inkl. omvandlingsförluster) motsvarar en effektutbyggnad på ca 3600 MW. Antag att fördelningen i effektstorlekar blir densamma som i det befintliga beståndet. Vi får då följande fördelning om alla nya pannor görs fastbränseleldade.

Eh'ektintervall Nuvarande andel Expansion Maximalt behov MW av pannbeståndet MW av fasta bräns- % len (inkl. om-

vandlingsför- luster), TWh

>50 22 800 4 10—50 37 1300 7 (10 41 1500 8

2.2.3 Kraftvärmeverk

Förnyelse

En genomgång av befintliga kraftvärmeverk visar att anläggningar med knappt 1900 MW (värme + el) är byggda före år 1970, d.v.s. kommer att vara äldre än 20 år 1990. och därmed är aktuella för förnyelse. 1 700 MW härav gäller pannor som är större än 50 MW och 175 MW pannor mellan 10 och 50 MW.

Med en utnyttjningstid på 4000 timmar blir därmed fastbränslebehovet ca 9 TWh (inkl. omvandlingsförluster) i de kraftvärmeverk som beräknas förnyas till år 1990, 8 TWh i pannor större än 50 MW och knappt 1 TWh i pannor mellan 10 och 50 MW.

Fig. 2.4 Industrins olje- förbrukning.

Förnyelse

Expansion

Enligt prop. 1978/79: 115 antas den totala effekten i kraftvärmeverk ligga mellan 1350 och 2550 MW (värme + el) högre än effekten är 1978. Vi räknar här med ett medelvärde på 1 950 MW. Vi antar att 1 750 MW avser pannor över 50 MW och 200 MW pannor mellan 10 och 50 MW.

Med omvandlingsförluster blir den maximala avsättningen av fasta bränslen ca 8 TWh i pannor över 50 MW och knappt 1 TWh i pannor mellan 10 och 50 MW.

2.2.4 Hetvattencentraler

Den totala effekten i hetvattencentraler över 10 MW var år 1978 ca 11 400 MW. Åldersfördelningen är sådan att ca 5 100 MW kan antas bli förnyade till år 1990 (anläggningar äldre än 20 år förnyas). Av dessa pannor är ca 2900 MW större än 50 MW och ca 2 200 MW är pannor mellan 10 och 50 MW.

En normal förnyelse av en 100 MW panna kan förväntas ske på ett sådant sätt att den ersätts med en panna på 40 MW avsedd för fasta bränslen med en drifttid på 4000 tim. och en oljeeldad panna på 60 MW med en mycket kort drifttid. Kommer de 5 100 MW som antas bli förnyade till år 1990 att ersättas på detta sätt kommer ca 2 000 MW att anordnas för fastbränsleeldning. Med 4000 timmars drifttid blir då fastbränslebehovet 8 TWh (9 TWh inkl. omvandlingsförluster). 5 TWh avser pannor större än 50 MW och 4 TWh pannor mellan 10 MW och 50 MW om förnyelsen sker efter samma storleksfördelning som de äldre pannomas.

Eftersom det totalt är 5 100 MW effekt som beräknas bli förnyad skulle det kunna finnas utrymme för en större andel fastbränsleeldning utan att gamla oljepannor skulle behöva skrotas i förtid. Maximalt skulle hela förnyelsen i hetvattencentraler kunna ske med fastbränsleeldade pannor. Oljedriften skulle då kunna begränsas till ren topp- och reservkapacitet när det gäller hetvattencentraler. Behovet av fasta bränslen skulle då öka ytterligare med 3—4 TWh. I sammanställningar (se nedan) anger vi dock det lägre värdet, d.v.s. 9 TWh.

Expansion

I prop. 1978/79: 115 finns ingen bedömning av utvecklingen av den totala effekten i hetvattencentralerna. Vad gäller värmeproduktionen i hetvatten- centraler kommer den enligt propositionen att år 1990 ligga på samma eller lägre nivå som år 1978. Hela ökningen av fjärrvärmeproduktionen, från 26 TWh år 1978 till 46 TWh år 1990, antas nämligen komma från fossilbränsle- baserade kraftvärmeverk och kärnkraftverk med fjärrvärmeavtappning samt i form av solvärme och spillvärme. Något nettotillskott av hetvatten- centraler för baslast synes således inte behövas. Detta hindrar inte att en viss utbyggnad av hetvattencentraler ändå kan bli aktuell.

Å ena sidan kan orter som bygger kraftvärmeverk minska produktionen i befintliga hetvattencentraler. Å andra sidan behöver hetvattencentraler

• Sida 93
•  Original

byggas för att försörja nya och växande fjärrvärmesystem som inte är tillräckligt stora för att ha kraftvärmeverk. OEA har dock inte underlag för att bedöma storleken av en sådan expansion av hetvattencentraler i landet under 1980-talet och avstår därför från att ta med den i redovisningen.

2.2.5 Möjligt utnyttjande avfasta bränslen 1990

Med de antaganden som gjorts i det föregående blir sammanfattningsvis, om alla förnyade och nytillkommande pannor över 10 MW byggs för fastbränsleeldning. den maximala möjliga förbrukningen av fasta bränslen år 1990 följande.

Tabell 2.8 Pannor över 10 MW för fasta bränslen 1990

Pannor större än 50 MW Pannor 10—50 MW

Effekt. Energi. Effekt, Energi. MW TWh MW TWh Pannor som förnyas Industrin 1200 5 2 900 12 Kraftvärmeverk 1 700 8 175 1 Hetvattencentraler 1 100 5 900 4 Panntillskottp. g. a. expansion Industrin 800 4 1 300 7 Kraftvärmeverk 1 750 8 200 I Hetvattencentraler — —- — — Summa 6 550 30 5 475 25

Den totala potentialen i de angivna slagen av anläggningar skulle således vara 55 TWh, varav 28 TWh i industrin, 18 TWh i kraftvärmeverk och 9 TWh i hetvattencentraler.

Tabellen ovan bygger på antagandet att pannlivslängden är 20 år. För- ändras pannlivslängden påverkas utbytestakten fram till år 1990 enligt nedanstående figur.

• Sida 94
•  Original

Fig. 2.5 Pannlivslängd och utbytestakt.

Twh bränsle 100— 5 S 2 A 8 o 5 2 5 2 o LD 50—I A % ?> > E :O LI. ; 5 0 1.0 é L . _1' 1 T _1' l 5 10 15 20 25

Antal år till pannbyte

2.2.6 Pannors livslängd

I utredningen har antagits en genomsnittlig pannlivslängd om 20 år. I verkligheten varierar pannomas livslängd väsentligt från anläggning till anläggning. Problemet skall beröras kortfattat nedan.

Hetvatten används främst för uppvärmning av bostäder. kontor. indu- strier m.m. samt av förbrukningsvarmvatten. Flertalet större hetvatten- centraler har installerats i fjärrvärmeverk och blockcentraler under 60- och 70-talen. Fjärrvärmeverken har under denna tidsperiod byggts upp snabbt. I utbyggnadsprogrammen ingår ofta att installera en del av panneffekten i transportabla centraler och någon annan form av halvpermanenta värme- centraler för att så småningom överföra den till permanenta centraler och kraftvärmeverk.

De transportabla centralerna om 1—10 MW har under senare är främst varit av eldrörtyp med tubdimensionerna avpassade för enbart oljeeldning. Under 60-talet förekom även lådpannor i transportabla centraler. Livsläng- den på de transportabla centralerna torde främst avgöras av behovet av befintliga mobila centraler i nya fjärrvärmeområden. Den ekonomiska livslängden för transportabla centraler torde normalt vara kortare än 20 år, även om pannorna av eldrörtyp torde ha en väsentligt längre teknisk livslängd.

Nedanstående figur visar antalet hetvattenpannor i fjärrvärmeorterna. Det framgår tydligt att huvuddelen av pannorna är mindre än 10 MW. Dessa pannor torde i flertalet fall vara transportabla.

Antal pannor

PW

150 ?

Blockcentraler, som normalt betjänar större bostadsområden. försågs tidigare med låd- och tornpannor, vilka i många fall har uppvisat svåra skador redan efter 5— 10 års drift. Många blockcentraler ersätts emellertid inte vid pannhaverier utan ansluts i stället till fjärrvärme.

Fjärrvärmeverkens halvpermanenta centraler (ca 10—80 MW) bestod tidigare ofta av låd- och tornpannor upp till ca 30 MW per enhet. Skador på slagbultar och plåtar har medfört krav på regelbunden besiktning av dessa pannkonstruktioner. Dessa kontroller är relativt kostsamma. Den förvän- tade livslängden på dessa låd- och tornpannor torde därför i många fall understiga 20 år. Under senare år har dessa pannkonstruktioner ersatts av pannor av eldrörtyp för mindre centraler och av vattenrörpannor för större centraler. Den tekniska livslängden för de senare pannkonstruktionema torde överstiga 20 år.

Inom industrin förekommer pannor för processvärme och för lokal- värme. Vad som redovisats ovan om pannkonstruktioner torde i allt vä- sentligt gälla även för industrins pannor för lokalvärme.

Industripannor för alstring av ånga till tillverkningsprocesser och elpro- duktion är normalt av vattenrörtyp. Deras tekniska livslängd torde uppgå till minst 30—40 år. Under denna tid måste dock flera konstruktionsdetaljer bytas eller renoveras (brännare, luftförvärmare, vissa tuber osv.).

Byte av större ångpannor torde främst ske vid processomläggningar och utbyggnader. Härvid spelar åldern på befintliga pannor mindre roll. Livs- längden på nuvarande industripannor för processändamål avgörs således främst av industriutvecklingen. Den kan komma att innebära att medellivslängden för dessa pannor blir längre än 20 år.

80 Pannstorlekar i MW

Fig. 2.6 Fjärrvärmepan- nornas storleksfördel- ning år1977. 14 pannor över 80 M W tillkommer.

• Sida 96
•  Original

" För utförligare redogö- relser se t. ex Alternativ- bränsleverk för fjärrvär- meproduktion av ASEA- ATOM och Svenska vär- meverksföreningen (1979) samt de av nämn- den för energiproduk- tionsforskning utgivna Kol i Sverige (NE 1977: 24) och Torv i Sve- rige (NE 1977: 1).

2.3 Eldningsanläggningar för olika bränslena 2.3.1 Inledning

En eldningsanläggnings uppgift är främst att överföra energi från en form till en annan.

Bränslets inneboende energi återfinns i huvudsak i grundämnena kol och väte, som vid eldning reagerar med luftens syre med värmeutveckling som följd.

I eldningsanläggningen måste förbränningen ske effektivt och den ut- vecklade värmeenergin tas till vara så fullständigt som möjligt.

I samband med förbränningen överförs värmeenergi från bränslet till ett energiupptagande medium. Det energiupptagande mediet — värmebäraren — är vanligen vatten, ofta i ångform. men även olja förekommer vid krav på höga processtemperaturer. Två olika typer av värmeöverföring finns: strålning och konvektion. Konvektion innebär att de varma rökgaserna berör de värmeupptagande ytorna. d.v.s. ytor som på ena sidan har flam- man eller rökgaser och på den andra vatten eller ånga.

En eldningsanläggnings verkningsgrad är ett mått på hur mycket av den energi som finns bundet i bränslet som upptas i vattnet eller ångan. dvs. ett mått på effektiviteten på energiöverföringen.

2.3.2 Olika bränslen Fossila bränslen

Råalja betecknar organiskt material av kolvätetyp som förekommer i jordskorpan. Råolja påträffas vanligen i form av en trögflytande vätska med färg varierande från halmgult till svart.Vid den första behandlingen av råolja i ett raffinaderi sker en uppdelning i komponenter med olika kok- punkt i en grundläggande separationsprocess kallad destillation.

Den tunna eldningsoljan, Eo 1, är, liksom dieselbrännoljan. ett destillat med en slutkokpunkt som inte är högre än 3600C. De tjockare eldningsol- jorna Eo 2—5 utgörs av destillationsåterstoder från råoljan.

Naturgas är en blandning av brännbara gaser från underjordiska källor. Naturgas förekommer ofta tillsammans med och delvis löst i råolja. Med enstaka undantag består naturgasen till minst 95 % av kolväten, huvudsak- ligen metan. samt varierande mängder etan, propan och butan. Dessutom ingår i naturgasen små mängder svavelväte och icke brännbara gaser som kväve och koldioxid.

Kol har lägre värmevärde än olja och naturgas men högre än andra fasta bränslen som torv och skogsbränslen. Det finns dock flera olika kolkvali- teter med kraftigt varierande värmevärde. Först och främst skiljer man mellan brunkol och stenkol. Brunkol är energifattigare och används ofta direkt vid brytplatsen. Stenkol har ett vidsträckt användningsområde och är p. g. a. sitt högre värmevärde vanligt som internationell handelsvara.

Gränsen mellan stenkol och brunkol är svår att dra. En utgångspunkt är Värmevärdet. Grovt räknat är Värmevärdet för brunkol lägre än 15 MJ/kg medan stenkol av olika sorter har högre värmevärde. Dessa kol brukar i

litteraturen benämnas subbituminösa och bituminösa (tjäraktiga) kol. En tredje kolkvalitet är antracit. som på grund av sina egenskaper har spe- ciella användningsområden. Alla typer av kol har betydande askhalter.

Stenkol brukar uppdelas i ångkol och kokskol (metallurgiskt kol). Ång- kol används huvudsakligen för förbränning medan kokskol används för förädling till gas och koks. I allmänhet kan ett kokskol användas där ångkol normalt används — men ej tvärtom.

Torv

Torv har bildats i syrefattig miljö genom inverkan av bakterier. svampar och kemiska föreningar på döda växtdelar. Den förekommer i mossar och kärr. bildade i sänkor med tillrinnande vatten. Förmultningsgraden (humi- fieringen) är en väsentlig egenskap. Den torra torvsubstansen som innehål- ler 50 a 60% kol. har en kemisk sammansättning. som placerar den mellan brunkol och trä. Råtorven innehåller minst 90% vatten.

Lufttorkning av torv på myren är den förhärskande avvattningsmeto- den. Den leder till en torvsubstans med i genomsnitt 50% vatten. Då man talar om torv i den industriella processen avses vanligen detta tillstånd. alltså torv med 50%. fukthalt och ett effektivt värmevärde på cirka 8.5 MJ/

kg.

Skogsbränslen

Med skogsbränslen avses ved och vedavfall som bark och sågspån samt rester efter avverkningar, gallringar m.m. Skogsbränslen har lägst värme- värden av de fasta bränslena. Skogsbränslenas värmevärden är liksom torvens starkt beroende av fukthalten samt varierar också m. h. t. trädslag. typ av träddelar m.m.

2.3.3 Förbränning avfasta bränslen

Alla typer av fasta bränslen genomgår vid förbränningen i eldstaden i princip fyra faser innan de lämnar eldstaden som förbränningsprodukter i form av aska och rökgaser.

Under torkningsfasen avångar den i bränslet befintliga fukten. En stor del av torkningen sker med hjälp av förvärmd förbränningsluft. primärluft. Detta sker antingen vid transporten av pulverbränsle till brännarna eller — vid rosteldning — när luften passerar upp genom bränslebädden. Vid höga fukthalter inmuras eldstadsväggarna. Ytterligare värmeenergi för att för- ånga fukten i bränslet erhålls då genom väggstrålning. När bränslefukten torkats bort stiger bränslets temperatur och pyrolysfasen inträder. En del av bränslet förgasas och av bränslet återstår ”bundet kol" och de oorga- niska grundämnen som sedermera bildar aska och slagg. Förbränningsluf— ten (vid rosteldning framförallt den ovanför bädden tillförda sekundärluf- ten) blandas med de ur bränslet avgivna pyrolysgaserna under gasförbrän- ningsfasen. då pyrolysgaserna förbränns fullständigt med syret i primär- resp sekundärluften. Kolförbränningsfasen är en ytreaktion mellan syre och de icke förgasade kolpartiklarna i bränslet. Denna sista fas av förbrän-

• Sida 98
•  Original

ningen är en. jämfört med övriga faser. långsam reaktion. Den kräver därför en god fördelning av förbränningsluft i bränslebädden resp. eldsta- den för att fullständig förbränning skall uppnås.

När man eldar högvärdiga kolsorter blir den sista fasen helt domineran- de eftersom dessa har en hög halt bundet kol. Som motsats till de högvär- diga kolen har vi torv. Torven har en hög halt flyktiga beståndsdelar och relativt hög fukthalt. Vid torveldning måste alltså hänsyn tas till förbrän- ningens alla fyra faser.

2.3.4 Ångpannor

Den av Thomas Newcomens år 1705 konstruerade atmosfäriska ångmaski- nen anses vara den första praktiskt användbara ångmaskinen. Dess uppgift var att driva länspumpar för gruvor. Ängpannan. dvs. det vatteninnehål- lande kärl som genom tillförsel av värme avgav vattenånga. var här en integrerad del av ångmaskinen. När James Watt ca 60 år senare skilde ånggenereringen från ångmaskinens arbetsprocess framkom den renodlade ångpannan.

Sedan dess har ångpannorna genomgått en omfattande utveckling som inte skall beskrivas här. Det kan dock konstateras att genom införandet av svetsade konstruktioner. förbättrad vattenkemi osv. har utvecklingen gått mot alltmera avancerade pannor med ökande storlek och allt högre tryck och temperatur hos den utgående ångan.

Det finns idag en rad olika typer av ångpannor på marknaden. Mindre pannor är ofta av eldrör- eller rökrörtyp. Sådana består i princip av en cylinder med tuber (rör) för rökgaserna monterade mellan gavlarna. Se vidare under hetvattenpannor 2.3.5. Större pannor är ofta av vattenrörtyp i vilken eldstaden omges med raka tuber som är fyllda med cirkulerande vatten. Fig. 2.7 visar en modern vattenrörpanna.

En ångpanna består av ett flertal komponenter av vilka några kortfattat skall beröras nedan.

Den bortgående ångmängden från en ångpanna måste ersättas med nytt vatten. Detta vatten måste vara mycket rent och i princip fritt från förore- ningar som kan avsätta sig i tuberna. Särskilt vid höga ångtryck och värmebelastningar är kraven mycket höga på vattnets renhet. Utrustning för rening av matarvatten är därför en mycket viktig del i en ångpanna. Efter rening pumpas vattnet till pannan av matarpumpar. Matarvattnet förvärms sedan i en s.k. economiser med värme från rökgaserna sedan dessa passerat de ånggenererande tuberna. Den största delen av värmeför- lusterna i en panna utgörs av värme i utgående rökgaser. Det är därför viktigt att deras temperatur är så låg som möjligt.

Ånga'omen är ett vätskemagasin där matarvattnet blandas med det i kokytorna cirkulerande pannvattnet. Domen utgöres i regel av en med vatten delvis fylld cylinder. Dess huvudsakliga uppgift är att separera den genererade ångan från vattnet. Genom eldstadsväggarna och konvektions- ytorna cirkulerar pannvatten som kommer från domen. passerar ytorna under delvis förångning och återvänder till domen för separering. Denna cirkulation åstadkommes enligt två olika principer eller en kombination av dem.

SOU 1980: 9

Konvektions— yta

_Bränsle- inmatning

Eldstad

Rörlig rost

Askutmatning

Fig. 2.7 Vattenförpanna för eldning med bark, vedflis osv.

• Sida 100
•  Original

Den ursprungliga och naturliga metoden. den så kallade självcirkula- tionen, bygger på att det statiska tryckfallet över stigtubema är lägre än över fallrören på grund av ångbildningen, vilket ger en naturlig cirkulation. Emellertid tilltar ångans densitet vid stigande drifttryck i pannan. Följden blir att det vid ökande tryck blir allt svårare att uppnå den densitetsskill- nad, som behövs för en tillfredsställande cirkulation. Man blir då hänvisad till att med en eller flera pumpar tvinga runt vattnet, s.k. tvångscirkula- tion.

Överhettarens uppgift är att överhetta den från ångdomen kommande ångan till en förutbestämd nivå över mättningstemperatur. Överhettningen får sin betydelse framför allt när ångan används för drift av ångmaskiner. Med Överhettad ånga förbättras nämligen verkningsgraden väsentligt. För ångturbinens del är överhettningen värdefull och nödvändig också av den orsaken att ångan vid expansionen inte får uppnå en fuktighet som inver- kar skadligt på turbinens skovlar.

Man skiljer beroende på uppbyggnaden och placeringen i pannan mellan konvektions- och strålningsöverhettare. Konvektionsöverhettare kallas en överhettare i vilken merparten av värmeöverföringen sker genom konvek- tion. Utpräglade konvektionsöverhettare finner man i gasdraget mellan eldstaden och gasutloppet ur pannan. Strålningsöverhettare återfinns i eller i nära anslutning till eldstaden och får sin huvudsakliga värme genom strålning. Det äri vissa fall svårt att dra gränsen mellan de två typerna.

Ångans temperatur efter överhettaren beror i hög grad på pannans drifttryck. De vanligaste kombinationerna av tryck och temperatur är följande.

___—___——_—————————

Tryck atm Tryck MPa Överhettningstemp (”C)

16— 25 1.6— 2.5 300—400 25— 65 2.5— 6.5 400—475 65—125 6.5—12.5 475—525

>125 >12.5 525—560

Anledningen till att man inte går ännu högre upp i ångtemperatur ligger till största delen i de korrosionsproblem man får i överhettaren och dess upphängning vid materialtemperaturer över 590—60000 Denna korrosion, den s.k. högtemperaturkorrosionen. är speciellt framträdande vid oljeeld- ning men också koleldning kan medföra sådana problem.

Luftfläkten transporterar luft från omgivningen, eventuellt genom en luftförvärmare, till och genom förbränningsanordningen. Om pannan inte är försedd med avgasfläkt fordras dessutom av luftfläkten att den skall leverera tillräckligt med tryckenergi för att transportera rökgaserna genom pannan och ut genom skorstenen.

Luftförvärmarens främsta uppgift är att kyla rökgaserna ytterligare ett steg efter att dessa har passerat economisem. På detta sätt minskas avgas- förlusterna och därigenom ökas pannans verkningsgrad. En ytterligare uppgift är att genom en höjning av förbränningsluftens temperatur förbätt- ra förbränningsförloppet så att en fullständigare förbränning erhålls. Sam- tidigt höjs temperaturen i eldstaden vilket medför en högre kapacitet på

pannan. Vid kolpulvereldning kan den varma förbränningsluften användas till att i kolkvarnen torka det fuktiga kolet till önskad fuktighetshalt vid brännarna.

2.3.5 Hetvattenpannor

Den principiella skillnaden mellan en hetvattenpanna och en ångpanna är som namnet antyder att den förra används för att värma vatten. den senare för att producera ånga. ] en hetvattenpanna överskrids således aldrig koktemperaturen vid det rådande drifttrycket.

Konstruktionsmässigt är dock likheten med ångpannan stor och förenk- lat kan en hetvattenpanna beskrivas som en ångpanna utan överhettare och ångregleringsutrustning. Ångdom och economiser förekommer ibland och levereras oftast som separata tillsatsdelar.

Ångdom ger möjlighet till visst ånguttag för t. ex. ångsotning och vidare ger "ångkudden" i domen den nödvändiga tryckhållningen. Detta system kräver dock att hetvattnet tangerar koktemperaturen. Detta är långt ifrån alltid fallet. Tryckhållningen sker då i stället med statiskt tryck, tryckhåll- ningspump eller med främmande tryckmedium. Anledningen till att het- vattnet måste ha ett visst drifttryck är att systemet i annat fall kan råka ut för kokning.

För större anläggningar, större än ca 12 MW. är vattenrörpannan den vanligaste. Den används ibland också i mindre enheter. För mindre anlägg- ningar är eldrörpannan vanlig. Liksom i den ångproducerade eldrörpannan sker förbränningen i ett eldrör som är inmonterat mellan gavlarna i ett tryckkärl med vatten. Eldröret utgör strålningsytan i pannan. Den fortsatta konvektiva rökgaskylningen sker genom att gaserna leds inuti rör som insvetsats mellan gavlarna i tryckkärlet. I regel leds gaserna på så sätt i flera passager innan de lämnar pannan, se fig. 2.8.

Vad gäller distributionen av det från pannan kommande hetvattnet skiljer man på två olika system: Indirekt system. vilket är vanligast för större anläggningar. Värmet över- förs här till fjärrvärmenätet via värmeväxlare. Pannkretsen eller primär- kretsen utgör ett eget hetvattensystem innefattande hetvattenpanna even- tuellt med påbyggd dom samt värmeväxlare och cirkulationspump. Direkt system förekommer ofta vid mindre anläggningar. Här cirkulerar fjärrvärmenätets vatten genom pannan.

• Sida 102
•  Original

Figur 2.8 Eldrörpanna.

Vänd—

Anslutning Anslutning Konvektionstuber

kammare __ för hetvatten för hetvatten Elror

2.3.6 Förbränningsatrastningarför olika bränslen 2.3.6.1 Olja

Oljebrännarnas uppgift är att finfördela och sprida brännoljan in i förbrän- ningsrummet och att ombesörja tillförsel och inblandning av förbrännings- luften. Graden av finfördelning av oljan har stor betydelse för förbrän- ningsförloppet. God finfördelning måste kunna åstadkommas inom hela regleringsintervallet liksom även en god inblandning av förbränningsluf- ten.

I tryckoljebrännaren finfördelas oljan genom att den under högt tryck sprutas genom ett munstycke. Denna typ är den mest använda i pannan- läggningar.

En annan typ av brännare är ångtrycks- och tryckluftbrännare i vilka oljan finfördelas och sprutas med hjälp av ånga eller tryckluft in i eldsta- den. Oljan och ångan eller tryckluften blandas där med runt brännaren strömmande förbränningsluft.

Rotationsbrännaren baseras på principen att oljan finfördelas genom att den slungas ut ur ett mycket hastigt roterande munstycke varvid den möter en i regel motroterande förbränningsluftström.

I många typer av brännare för såväl olja som gas och kolpulver bringas förbränningsluften att rotera vilket ger en god omblandning av bränsle och förbränningsluft. Dessutom recirkulerar rökgaser in i flamman vilket ger god förbränning.

2.3.6.2 Gas

Uppbyggnaden av gasbrännare påverkas av det tryck vid vilket gasen står till förfogande. Gaser med låga värmevärden. exempelvis masugnsgas. har i allmänhet lågt tryck och kräver därför stora gasströmningsareor i brän- naren. Dylika gaser finns emellertid tillgängliga endast i anslutning till industriella anläggningar. Därför kommer de endast sällan i fråga som bränslen för större pannanläggningar. Naturgas tillföres förbrukningsstäl- let igasform via fjärrledningssystem vid flera bars tryck. Där kan den efter tryckreduktion användas i högtrycksbrännare. Oljebrännarens viktiga uppgift som finfördelningsdon är av naturliga skäl inte aktuell för gasbrän- naren. vars konstruktion därför blir väsentligt enklare. Dock liknar hög- trycksbrännare för gas till sin konstruktion en enklare oljebrännare.

Gasen tillförs centralt i brännaren och leds sedan genom ett antal mindre munstycken in i brännarrummet. Förbränningsluften tillförs via rotations- ledskenor så att en god blandning av bränngas och förbränningsluft er— hålles.

Ofta skall pannan kunna eldas alternativt med gas eller olja. Härigenom uppstår i allmänhet inga större problem eftersom båda dessa bränslen ger ungefär samma strålningsförhållanden i eldstaden. Bränngasen tillförs ge- nom ett större antal gaslansar som mynnar runt den centralt belägna oljelansen. Varje gaslans har i spetsen ett flertal mindre gasmunstycken genom vilka bränngasen blandas in i det roterande förbränningsluftflödet.

2.3.6.3 Kol Förbränning av styckeformigt kol

Fasta bränslen såsom styckeformigt kol har sedan lång tid tillbaka eldats på roster av olika slag. En rost består av ett galler på vilket bränsle förbränns med underifrån tillförd primärluft. Primärluften underifrån fun- gerar samtidigt som kylluft för rosten.

När rosteldningen började användas tillfördes bränslet manuellt till ros- ten. Så småningom infördes olika mekaniska system. Tre grundprinciper finns idag, se fig. 2.9.

I] Bränslet tillförs med hjälp av en skruv eller en ”plunge" underifrån upp på rostytan D Bränslet tillförs i rostytans plan med hjälp av en rörlig rost D Bränslet tillförs med hjälp av en kastapparat ovanifrån ned på rostytan.

• Sida 104
•  Original

Undermatning

Tvärmatning

Fig. 2.9. Griimlprint'iper för inmatningssystein. Övermatning

I det följande skall några olika typer av eldningsmeioder beskrivas. Beroende på den tillförda bränsleeffekten används olika typer av roster. Fig. 2.10 visar bl. a. vilka rostkonstruktioner som är aktuella i olika effekt— intervall.

• Sida 105
•  Original

ama [:::—_] Kyld snedrost + rörlig totrost Kyld snedrost

' . . . . . . 4 390303

t'o'o'o' ' o'o'o'o'c 4.3.3 Undermatningsrost NM

5,0 10 50 100 500 1000 5000 ton ånga/tim l 1 _r— "_l—— 1 0 10 25 50 100 1000 5000 MW

Planrost

Planrosten består av rostplattor med hål för förbränningsluften. Storleken på rosten är i regel begränsad till 2—3 m: på grund av att koltillförseln helt sker för hand. Värmeeffekten kan uppgå till 1.5—2 MW. Fram till 1940- talet förekom planrosten på många pannor i Sverige men ersattes succes- sivt av undermatningsrosten. Planrosten kombinerades ibland med en kastapparat ("spreader stoker") för inmatning av kolet.

Undermatningsrost

Undermatningsrost med kolvmatare för inmatning av kolet utförs antingen med horisontell rost eller med från inmatningsrännan lutande rost. Inmat- ning kan ske från den ena eller båda sidorna. Kolet fylls i inmatningstratten för hand eller via telferburen behållare. Askan och slagg matas ut med skruv eller rakas ut för hand. Rostytan begränsas vanligen till ca 10 m2 motsvarande en värmeeffekt på ca 16 MW.

Trapprost

Trapprosten är en typ av lutande planrost uppdelad i ett antal steg. Stegen är sinsemellan rörliga i lutningsriktningen. En drivanordning manövrerar stegen successivt så att bränslebädden sakta förflyttas nedåt mot askut- matningsfickan. Trapprosten är lämplig för kol med höga ask- och vatten- halter. Den finns för effekter upp till ca 60 MW värmeeffekt. Vid höga effekter uppdelas rosten i flera sektioner.

Fig. 2.10. Fasta bräns- len — kapat'itelför olika eldningsmetoa'er.

• Sida 106
•  Original

Fig.2.ll. Want/errost.

Bränsle- magasin

Wanderrost

Wanderrosten är en typ av planrost med en ändlös rostmatta bestående av hoplänkade rostelement. tig. 2.11. Övre delen av rostmattan uppbärs av en balkkonsti'uktion som samtidigt utgör fäste för luftskåpen för tillförsel av primärluft. 1 främre delen. tork— och tändzonen. värms kolet genom åter- strålning från tändvalvet. Gaserna avgår och antänds. Förbränningsluften tillförs från luftskåpet genom rostmattan som därvid kyls. Sekundärluft tillförs i överkanten av tändvalvet.

Wanderrosten utförs dels som enkelrost med ett drivaggregat på ena sidan av pannan. dels som dubbelrost med ett drivaggregat på vardera pannsidan. Enkelrosten har en värmeeffekt upp till ca 50 MW och dubbel— rosten upp till ca 100 MW.

Den praktiska gränsen nedåt i värmeeffekt för wanderrostcn ligger vid ca 12— 14 MW. den ekonomiska vid ca 25 MW.

Belastningen på en wanderrost varieras genom ändring av rostmattans hastighet och bränslets skikttjocklek samt luftmängden. Belastningen kan inte regleras alltför lågt ned under längre perioder då risk kan finnas för att kolbädden i början av mattan slocknar. Normalt används styckekol. > 5 mm. men även stybbkol. 0—6 mm. kan eldas på rosten. dock med sämre resultat.

Spreader stoker

Vid ”spreader stoker"-eldning kastas bränslet in i eldstaden. varvid de finare kolpartiklarna brinner i suspension medan de grövre faller ned på rosten och förbränns. Rosten täcks underst av ett lager av aska. ovanpå vilket ligger ett skikt av brinnande kol. Rösten är plan och vanligen utförd antingen som en fällrost för utaskning eller som en wanderrost vilken rör sig mot spreader stokern och därvid transporterar bort askan.

Genom kombinationen av förbränning i suspension och på bädd spelar egenskaperna hos olika kolsorter mindre roll. Nästan alla slags kol kan eldas på detta sätt utan att de olika kölens negativa egenskaper påverkar driften i nämnvärd grad. Maximal storlek är ca 125 MW vilrmeeffekt.

Bränsle

Tändningsyta

Brinnande bränsle

Kolpulvereldning

Vid eldning av styckeformigt kol begränsas pannans storlek av rostens dimensioner. För större pannor utnyttjas metoden att förbränna kolet i pulverform sedan det malts i kolkvarnar. Pulvret blåses in i eldstaden genom särskilda brännare. Någon begränsning av pannstorlek gäller inte för kolpulvereldning. Däremot har kolpulvereldning en praktisk gräns ned- åt som ligger vid ca 90 MW bränsleeffekt i pannan. Vid kolpulvereldning skiljer man på tre olika system:

1: Direkt system där primärluften transporterar kolpulvret från kvarn direkt till brännare. fig. 2.12 _ Semidirekt system. där man har ett separat cirkulerande lufttransport' flöde som för kolpulver från kvarnen till en cyklonavskiljare från vilken kolpulvret transporteras av primärluften till brännarna. _ Indirekt system. där man också har ett separat lufttransportsystem med cyklonavskiljare varifrån kolpulvret förs till separata mellanbunkers från vilka det sedan transporteras med primärluften till brännarna.

I alla tre systemen används förvärmd luft. ca 250—35000 för torkning av kolet. I det indirekta och semidirekta systemet avskiljs den fuktiga luften i cyklonen medan den tillförs brännarna i det direkta systemet.

För normala stenkol är det vanligaste systemet det direkta med för- värmd luft.

V V 9

.. Panna Brannare

_

tilll

l

!

_:å _,g

lllllllll

i'll

F»:— ga :>

Q .. .:. .

Kvarn (?

'(] Stoftavskiljare

Fig. 2.12. Kalpali'ereld- ning. direkt system.

Sekundärluftfläkt

äPrimärluftfläkt

• Sida 108
•  Original

Kolpulverbrännare

Luftförvärmning

Den förvärmda primärluften har till uppgift att torka bort ytfukten från kolet. Detta görs huvudsakligen för att underlätta målningen — ytfukten nedsätter nämligen kvarnkapaciteten avsevärt — och för att möjliggöra en snabb och stabil antändning av kolpulvret i eldstaden/brännaren. Kolets strukturella uppbyggnad är avgörande för om vattnet utgörs av ytfukt eller av bunden fukt.

Sekundärluften förvärms till ca 250—35000 Luftförvärmningen har stor betydelse för antändningen och förbränningen av kolpulvret. Förenklat kan sägas att lägre halt flyktiga beståndsdelar i kolet kräver högre luftför- värmning och vice versa. Den bundna fukten har också viss betydelse för 1uftförvärmningen;ju högre halt bunden fukt desto högre luftförvärmnings- temperatur blir nödvändig.

Kvarnar

I en kolkvarn mals eller pulvriseras kolet till den kornstorlek som erfordras för en god förbränning. Graden av fmhet bestäms av kolets egenskaper. Ett antracitkol med låg halt flyktiga beståndsdelar (3— 10 procent). behöver t. ex. malas till ett mycket fint pulver med mindre än 15 procent återstod på 0,09 mm sikt (förkortat 15 procent R 0,09). Ett normalt stenkol. 20—40 procent flyktiga beståndsdelar, fordrar en finhet av 20—30 procent R 0.09.

Eldningen

Kolpulvereldning kan utföras enligt två huvudprinciper:

|:] Med våt botten, s.k. smälteldning. Där har man en primäreldstad så dimensionerad att temperaturen hålls tillräckligt hög för att smälta askan i bränslet. Från eldstaden avtappas den flytande slaggen ner i en granuleringstank. El Med torr botten, där man har en eldstad så dimensionerad att askan är stelnad när rökgaserna träffar eldytorna i pannan.

I USA har man huvudsakligen använt torr botten medan man i Mellan- europa och framför allt i Tyskland huvudsakligen använt våt botten. Under de senaste 10— 15 åren har utvecklingen gått mot alltmer ökad användning av torr botten.

Förbränningsverkningsgraden vid kolpulverbränning berori stor utsträck- ning på brännarens förmåga att ge bästa möjliga blandförhållande mellan bränsle och luft. Kolpulverbrännare finns i ett flertal olika typer. ] en s. k. virvelbrännare går blandningen av kol och primärluft in i brännaren och fördelas i brännmunstycket med hjälp av radiellt riktade skovlar. Vid utträdet ur munstycket ges kol- och primärluftblandningen en roterande rörelse med hjälp av snedställda ledskenor. Flammans form kan varieras

• Sida 109
•  Original

inom vida gränser genom ändring av rotationsgraden. Denna typ av brän- nare placeras oftast i flera nivåeri eldstadens frontvägg.

Strå/brännare placeras i eldstadens hörn. Brännarna är riktade som tangenter till en tänkt brännarcirkel i eldstadens mitt. Kolpulver och luft tillföres här var för sig i ett antal munstycken varvid själva blandningen och förbränningen sker inne i eldstaden.

Cyklonela'ning är en speciell form av eldning där cyklonen kan sägas utgöra en enda stor brännare. Sekundärluft införs tangentiellt och med hög hastighet, 100—125 m/s. Cyklonens innermantel utformas av ånggene- rerande tubslingor. Den höga hastigheten medför en kraftig virvel i cyk- lonen varigenom kolpartiklarna får en så lång uppehållstid i brännaren/ eldstaden att total slutförbränning erhålls. Begränsat utrymme och den kraftiga virvelrörelsen ger en mycket intensiv förbränning och hög flam- temperatur. Kolets askpartiklar smälter och drivs på grund av centrifu- galkraften ut till cyklonens innermantel. På manteln uppstår då ett skyd- dande lager. Rökgaserna, som nu är fria från fasta förbränningsprodukter, lämnar med hög hastighet cyklonen i centrum. Slaggen rinner nedför väggarna till cyklonens botten och ut.

2.3.6.4 Torv

Förbränningen av frästorv sker för närvarande enligt tre olika metoder. nämligen: pulvereldning. cykloneldning samt rosteldning. Maskintorv kan eldas på en plan rost.

Pulvereldning

Pulvereldning tillämpas för anläggningar större än 30 MW. I fig. 2.13 visas en principskiss av pulvereldning.

Förråds- bunker för torv

Lamell transportör

"Bärluft " + torvstoft

Fig. 2.13. Prinr'ipxkixs ai' eldning med torr- pulver.

Från fläktar

Förbränningsluft

Brännare

Pannrum ' (eldstad)

Rökgaser från förbrännings- rummet ("bärluft")

Hammar— kvarn

Torven sugs tillsammans med varma rökgaser (800—90000 frän pannan in i en kvarn. Rökgasernas uppgift är dels att torka torven. dels att transportera torven genom kvarnen till brännarna.

Efter kvarnen har torven en temperatur av 140—1500C. Vid brännarna blandas torvpulvret med luft som förvärmts till 20000 Förbränningen av den enskilda torvpartikeln genomgår i tur och ordning de fyra förbrän- ningsfaserna.

Brännarna kan vara utförda som enbart pulverbrännare eller som kombi- nerade pulver/oljebrännare. Oavsett brännartyp skall alltid en oljebrännare finnas tillgänglig vid torveldning som säkerhetsåtgärd. En liten planrost anordnas normalt i eldstadens botten så att en efterförbränning av större torvpartiklar eller träflis kan ske. Det mesta av askan följer med rökga— serna och avskiljs i rökgasrenare efter pannan.

C ykloneldning

Cykloneldning är lämplig för anläggningar av storleken 3—30 MW. En cyklon anses för närvarande inte kunna byggas för högre effekter än 15 MW. men en panna för 30 MW kan förses med flera cykloner. Cyklonen utförs av eldfast material och kyls ej vid torveldning. Den kan anslutas antingen vertikalt eller horisontellt till pannan.

En bränslefläkt blåser in torv och primärluft tangentiellt i cyklonen. Sekundärluft blåses också in tangentiellt genom inställbara munstycken och förstärker den roterande rörelsen. Genom rotationen får torven en lång förbränningsväg. Tunga partiklar som fordrar längre förbränningstid än lättare. får automatiskt en längre förbränningsväg genom att centrifu- galkraften blir större. Förbränningen sker fullständigt inne i cyklonen och endast varma rökgaser kommer in i pannans eldstad.

Vid s.k. torr cyklon är förbränningstemperaturen ca 1 lOOoC inne i cyklonen och det mesta av askan följer med rökgaserna i form av flygaska. En mindre del av askan fastnar på väggarna. Slaggning av cyklonen behö- ver vid fullast göras en gång per skift och går till så att temperaturen höjs till 1 4000C varvid askan smälter och rinner ner från väggarna så att den kan rakas ut genom en lucka.

Vid s.k. våt cyklon hålls temperaturen i cyklonen vid ca 14000C. varvid askan smälter och kontinuerligt rinner ut ur cyklonen till en asktransportör i ett vattenbad.

Rosteldning av frästorv

Frästorv kan eldas på snedrost. Det finns emellertid risk för smältning av askan och lgensättning av rosten. Den konstruktion av snedrost som har visat sig bäst för torveldning är en kombination av fast rost i övre delen och en rörlig fotrost. Primärluften skall vara förvärmd till ca SOOOC. Sekundär- luften blåses in över rosten från pannans bakvägg. Torvbädden måste ligga ganska stilla och fotrostens matning skall vara reglerbar. Eldningen av torv på snedrost fungerar bäst vid konstant last.

Det mesta av askan följer med rökgaserna som flygaska. Om sand medföljer i torven finns det risk för smältning av askan och igensättning av rosten.

Rostela'ning av maskintorv

För eldning av maskintorv kan planrost användas men även snedrost (trapprost) eller wanderrost kan förekomma.

Torven har hög halt av flyktiga ämnen som förbränns i gasform ovanför bränslebädden. Därför måste som regel förutom den primärluft som tillförs genom rosten även sekundärluft tillföras över bädden.

2.3.6.5 Skogsbränslen

De flesta skogsbränslen är mycket fuktiga och kräver således stora energi- mängder för torkning. Därför förbränns de oftast i en inmurad förugn som via en rökgaskanal är ansluten till en panna. Värmeöverföringen från bränslet blir således huvudsakligen konvektiv.

Förbränningsutrustningen är likartad den för kol och torv (dock ej i pulverform). Således förekommer planrost. snedrost. cyklonugn och spreader stoker.

Planrostugn

Denna ugnstyp används för eldning av bark, spån, flis och vedavfall. Rosten är i allmänhet okyld och tål ingen högre temperatur i tork- och primärluften. Bränslet matas in i ugnen uppifrån och bildar en konisk hög på rosten. Primärluften tränger igenom högens kanter där bränsleskiktet är tunt. Bränslet torkar och pyrolysen startar förbränningsförloppet. Tempe- raturen stiger och högens ytskikt börjar torka. upphettas och förgasas. Gasförbränning och kolförbränning sker. Förbränningsförloppet har ka- raktär av ytförbränning. Längs den koniska högens mantelyta glider bräns- let ner mot rosten.

S nedrostu gn

Vid eldning av skogsbränslen lutar rosten i allmänhet 40—50” mot horison- talplanet. Längst ned avslutas rosten med en fotrost som kan vara plan. mindre lutande eller motlutande i förhållande till huvudrosten. Fotrosten är fast eller rörlig för slaggutmatning.

I nyare ugnar är rosten helt eller delvis uppbyggd av tuber anslutna till pannans cirkulationssystem och därigenom vattenkyld. Mellan tuberna finns fenor på visst avstånd från varandra för luftgenomsläpp.

C yklonugn

Den speciellt för barkeldning konstruerade Axonugnen består av en murad cylinder med välvt tak. Botten utgörs av en svagt konformig rost. Barken matas in underifrån i rostens centrum med en skruv- eller kolvmatare. Förbränningsluften förvärms till 300 å 3500C i pannans luftförvärmare och tillföres dels under rosten dels i anslutningshalsen till panneldstaden. Ugnen är avsedd att arbeta som halvgasugn. Förbränningen skall ske med luftunderskott. d.v.s. ut från ugnen kommer en brännbar gas som

• Sida 112
•  Original

slutförbränns i ugnshalsen genom teniärlufttillförsel. Denna ugn arbetar med måttliga temperaturer och är således en torr cyklon. Askutmatningen är huvudsakligen manuell.

Spreader stoker

Med denna eldningsmetod sprids bränslet av kastapparater ut över en wanderrost som rör sig mot kastriktningen. Slaggen matas ut i framänden. Förbränningsanordningar av detta slag är vanliga i USA och Kanada. men används inte i Sverige.

2.3.7 Hur bränslevalet påverkar pannans storlek och konstruktion

I pannanläggningar styrs eldstadens dimensioner och konstruktion i stor utsträckning av bränslet och förekommande eldningsutrustning. Olje-. gas- och pulverbrännare medger större frihet vid eldstadsdimensioneringen än olika former av roster för fastbränsleeldning. Vid förbränning av askrika bränslen som t. ex. kolpulver är det nödvändigt att den värmeupptagande ytan i eldstaden blir tillräcklig. Rökgaserna måste nämligen vid ingången till efterföljande kokytor eller överhettare ha en temperatur som inte förorsakar slaggpåslag. Den vid förbränningen smälta askan skall således hinna kylas och stelna före inträdet i första överhettaren efter eldstaden. För koleldning gäller att rökgastemperaturen bör ligga 25—300C under den i bränslet ingående askans mjukningspunkt. Denna kan variera inom vida gränser, och får således stor effekt på eldstadsdimensioneringen. Vid förbränning av de askfattiga bränslena. olja och gas. finns inget krav på att begränsa eldstadstemperaturen för att passa askans egenskaper. Därför kan man hålla högre temperatur på gaserna vid utträdet ur eldstaden än vid kolpulvereldning. Begränsningsfaktorn vid olje-/gaseldning utgörs i stället av den maximala värmeupptagning man kan tillåta utan att riskera lokala överhettningar i tubmaterialet med påföljande tubhaverier. En ytterligare faktor att ta hänsyn till vid eldstadsutformningen. i syn- nerhet för fasta pulverbränslen. är att bränslets uppehållstid (den tid det tar bränslepartikeln att nå eldstadsutloppet efter att ha lämnat brännaren) blir tillräcklig för att garantera en god slutförbränning. Partikelstorleken hos bränslet är i detta fall en avgörande faktor. Vid olje— och gaseldning med snabba förbränningsförlopp äri regel uppehållstiden inget problem.

Värmevärdet hos bränslet har också stor betydelse vid dimensionering- en av eldstaden. Bränslen med låga värmevärden ger en större rökgasvo- lym än bränslen med höga värmevärden och kräver därför större eldstad.

Nämnas kan också att vid förbränning av fuktiga bränslen får vissa delar av eldstadsväggarna en invändig beklädnad av tegel. gjutjärnsblock eller giutmassa för att genom en höjning av väggens temperatur ge rätt förhål— landen vid förbränningen. Beklädnaden medför ett minskat effektuttag i eldstaden.

Av vad som ovan sagts om bränslets egenskaper och betydelse för dimensioneringen av eldstaden har framgått att denna blir avsevärt mycket större vid förbränning av t. ex. kolpulver än vid förbränning av olja vid samma kapacitet. Fig. 2.14 visar den relativa storleken på eldstaden för brunkol. stenkol samt olja och naturgas.

Brunkol Stenkol Olja och naturgas

De högre genomströmningshastigheterna. den lägre temperaturen vid eld- stadsutloppet samt den högre halten stoft i avgaserna vid eldning av fasta bränslen påverkar även andra komponenter i pannan än eldstaden i högre eller mindre grad jämfört med oljeeldning. Nedan följer några punkter av särskild betydelse vid fastbränsleeldning.

Strålningsöverhettaren i eller vid eldstaden måste på grund av lägre eldstadstemperatur vara större och/eller placeras längre in i eldstaden. Konvektionsöverhettaren eller konvektionskokytorna bör ha stor tub- delning (stort avstånd mellan tuberna) tvärs gasllödet för att förhindra igensättning på grund av slaggpåslag. Större omsorg måste läggas ner på sotningsutrustning. speciellt nära eldstaden. Vid eldning av fasta bränslen krävs nästan alltid luftförvärmning för torkning av bränslet. En luftförvärmare mäste således så gott som alltid finnas i en pannan- läggning för fasta bränslen. Förbränning av fasta bränslen kräver att eldstaden förses med ett askut- matningssystem. I många fall eldas oljeeldade pannor vid övertryck vilket medför att rökgasiläkt inte krävs. Vid förbränning av fasta bränslen är det nödvän- digt att man eldar vid undertryck i eldstaden ("balanserat drag") vilket medför. att fläktutrustning på rökgassidan är ett krav.

De särskilda kraven på fastbränsleeldade pannor och även på deras kring- utrustning. t.ex. för hantering av bränsle och aska. medför att kostnaderna

Fig. 2.14. Relativa stor/t'— ken på eldstaden vid någ- ra olika bränt/en.

• Sida 114
•  Original

för dessa blir högre än för motsvarande oljeeldade anläggningar. Kostna- derna behandlas närmare i det följande (2.5). Vidare kan byggnadstiderna bli något längre. Enligt energikommissionens expertgrupp för tillförsel kan byggtiden exkl. tid för erforderliga tillstånd för olje- och gaseldade hetvat- tencentraler om 100 MW uppskattas till 2 år och för koleldade till 3 år (ang. byggtider i övrigt för eldningsanläggningar. se expertgruppens rapport Ds I 1978: 9 Energitillförsel kap. 6 och rapporten Ds I 1979: 10 Energisystemets uppbyggnad bil. 5.2 från konsekvensutredningens A—grupp).

2.4 Tekniska möjligheter att förbereda framtida omställning

2.4.1 Allmänt

Flertalet större eldningsanläggningar i landet är enbart byggda för oljeeld- ning. För att gå över till fasta bränslen behövs vanligen genomgripande och tidskrävande ombyggnader och kompletteringar. Vidare kan brist på ur- rymme och på transportmöjligheter försvåra en sådan övergång. Det kan ofta vara en förldelaktigare lösning att bygga en helt ny eldningsanläggning för fastbränsleeldning. Om en oljeeldad anläggning från början byggs med tanke på framtida övergång till fasta bränslen kan emellertid åtgärder vidtas som begränsar de nämnda svårigheterna.

Vad gäller främst de mindre pannorna är en stor del av beståndet utformat så att övergång till fastbränsleeldning underlättas. Risken för krissituationer —— främst utebliven tillförsel av olja — har medfört att det enligt Svensk Byggnorm under lång tid har krävts att pannor för uppvärm- ning av permanenta byggnader för bostäder. arbetslokaler m. m. vid behov skall kunna ställas om för eldning med fasta inhemska bränslen (se 5.1). Härvid har man i första hand tänkt på tillfälliga avbrott. Behovet i sådana situationer av en långt driven automatisering i anläggningen har haft mind- re betydelse än kravet på någorlunda kontinuerliga leveranser av värme och varmvatten till konsumenterna. Eldning med helved har därför varit ett realistiskt alternativ. På senare år har viss beredskapslagring av olja kunnat ersätta omställningsmöjligheten till fasta bränslen.

] detta avsnitt behandlas tekniska möjligheter att förbereda en anlägg- ning för oljeeldning för en senare övergång till permanent drift med fasta bränslen. Även övergång till gaseldning och omställning av mindre pannor tas upp.

2.4.2 Pannutformning

Gasmängden som bildas vid förbränning av fasta bränslen är 50—70% större än vid oljeeldning med samma effekt. Detta medför att panna. rökgaskanaler, rökgasrenare. fläktar och skorsten m.m. måste göras be- tydligt större vid eldning med fasta bränslen. vilket även medför ökat utrymmesbehov och ökad anläggningskostnad. Dessutom ökar behovet av elenergi för luft- och rökgasfläktar på grund av större gasmängd.

Pannans storlek avgörs vidare av den eldstadsbelastning som anses acceptabel för varje bränsle. Eldstadsbelastningen bestäms bl.a. av kra- ven på fullständig förbränning, utrymme för flamman och att inte tubväg-

gen får för hög temperatur. Vid kolpulvereldning och träbränsleeldning är den tillåtna eldstadsbelastningen endast hälften av den vid oljeeldning. d.v.s. pannvolymen måste vid eldning med båda dessa bränslen vara ungefär dubbelt så stor som vid oljeeldning med samma effekt.

Genom att från början dimensionera pannan för eldning med fasta bräns— len kan således en framtida konvertering underlättas. Merkostnaden för denna förberedelse kan uppskattas till 40—45 % av den totala investeringen för oljeeldade anläggningar. Merkostnaden orsakas främst av att pannhu- set blir större men även pannvolym. större rökgasfläkt och förberedelser på elsidan medför högre kostnader.

Större oljeeldade vattenrörpannor för ångproduktion över ca 125 ton/h eller hetvattenproduktion över 200 MW utföres normalt hängande. Det är möjligt att förbereda pannor av denna typ på sådant sätt att de senare kan förlängas nedåt. dvs. pannomas längd och bredd avpassas för framtida fastbränsleeldning. men nedre delen av pannorna installeras inte från bör— jan. Merkostnaden för förberedelsen kan enligt uppgifter från Götaverken Angtcknik AB uppskattas till 25—35% av den totala investeringen för en oljeeldad pannanläggning.

För att gå över från ett bränsle till ett annat behövs ytterligare vissa åtgärder som varierar m.h.t. bränsleslag och eldningsmetod. Nedan följer några exempel.

Till olja Håltagning i pannväggen för brännare. o. gas/olja Till kol Alternativ !: Håltagning i pannväggen för pulverbrännare.

Askutmatning i botten av pannan. Alternativ 2: Installation av rost i pannbotten.

Till flis Alternativ 1: Installation av stoker i pannbotten. Alternativ 2: Installation av separat förbränningskammare (t. ex. Axonugn) bredvid pannan. Alternativ 3: Installation av någon typ av rost.

Till torv Alternativ ]: Håltagning i pannväggen för pulverbrännare. Askutmatning (ev. rost för slutförbränning) i botten av pan— nan.

Alternativ 2: Vid mindre anläggningar installation av cyklon i pannvägg eller rost i pannbotten.

Generellt gäller för varje pannkonstruktion att eldytor, eldstadsvolym. rökgasvägar m.m. måste vara avpassade till det aktuella bränslet. Vid oljeeldning måste t. ex. flamlängden avpassas så att oljeflamman inte får direkt kontakt med motstående pannväggar. För samtliga bränslen gäller att eldstadsbelastningen — mätt i t. ex. kW/m2 — inte får bli så stor att lokal överhettning av panntuberna riskeras. Även sådana faktorer måste beak- tas om en omställning enligt ovan skall genomföras.

Av ovanstående exempel framgår att vid flera eldningsalternativ bräns- leinmatningen sker genom brännare i pannväggen. Detta förfarande tilläm- pas främst i större anläggningar. Konvertering eller utbyten av brännare i

• Sida 116
•  Original

befintliga pannor torde i flertalet fall inte behöva innebära några större problem även om inga särskilda förberedelser vidtagits. Däremot torde det i många fall medföra problem att ordna askutmatningen i botten på befint— liga oljepannor. Installation av roster av olika slag och separata förbrän- ningskammare torde i många fall innebära väsentliga ingrepp i pannkon- struktionen. Dessa åtgärder kan dock underlättas om pannan har förbe- retts för dem.

Generellt sett torde det vara lättare att konvertera en koleldad panna än en oljeeldad till drift med inhemska bränslen utan effektförlust eftersom alla fasta bränslen kräver större eldstadsvolym än olja.

2.4.3 Kringutrustning vid eldning med olika bränslen

För att elda olika bränslen i en panna krävs normalt en omfattande utrust- ning för mottagning, lagring och interna transporter. Gaseldning utgör härvidlag ett undantag. Kringutrustningen för fastbränsleeldning kräver stort utrymme både utanför och inuti pannhuset. För att hanteringen av de stora bränslemängderna skall kunna utföras med en begränsad personal- styrka krävs en omsorgsfull planering av transportsystemet.

Nedan följer en kortfattad genomgång av den kringutrustning som kan krävas för olika bränslen. Redovisningen gör inte anspråk på att vara fullständig utan de valda exemplen avser att belysa skillnader i utrustning vid olika eldningsförfaranden och bränslen.

Olja Oljelager Förvärmningsutrustning Oljeledningar

Kolpulver— Kollager

eldning Transportutrustning bl. a. bandtransportörer Kollager vid panna (driftlager) Kolpulverkvarnar Kanaler för luft Askhantcringssystem

Koleldning Kollager

på rost Transportutrustning Kollager (driftlager) Kanaler för luft Askhanteringssystem

Flis- eller Mottagningsficka och silo (ev. med isolering och uppvärm- torveldning ning) på rost Transportsystem (stångmatning. skruvar. skopelevatorer. bandtransportörer) Flis- eller torvficka Kanaler för luft Askhanteringssystem

Gaseldning Mottagningsstation för gas Lokalt gasnät (gäller främst industrianläggningar) Understation för finjustering av gastrycket i närheten av pan— nan

Av ovanstående exempel framgår att kringutrustningen är särskilt utfor- mad för varje bränsleslag. Härtill kommer att stoftavskiljningsutrustning måste dimensioneras i varje enskilt fall med avseende på bränslets spe- ciella egenskaper.

Sammanfattningsvis kan sägas att det inte är möjligt att förbereda kring- utrustningen vid oljeeldade pannor för övergång till alternativa bränslen titan att ha en klar uppfattning om vilket bränsle som utgör alternativet. I flertalet fall krävs dessutom att bränslets eldningsegenskaper är noga spe- cificerade för att panna och kringutrustning skall kunna konstrueras för en ändamålsenlig och säker drift av anläggningen.

! de fall då alternativa bränslen kan förväntas under anläggningens livslängd är det däremot möjligt att förbereda plats för kompletterande utrustning i pannhus och runt anläggningen.

2.4.4 Förberedelser för framtida övergång till gaseldning

Övergång från olja till gas är betydligt enklare än övergång till fasta bränslen. Däremot krävs naturligtvis stora investeringar i gasledningar m.m.

Skillnaderna mellan pannor konstruerade för gaseldning och för 01- jeeldning är liten. Storleken på pannorna (storleken på kylytorna) är jäm- förbar. Olikheten består i att den ideala gaspannan utförs med något mindre eldstad och något större efterkylytor än motsvarande ideala olje- panna.

Omfördelningen av kylytorna har sin orsak i gasflammans lägre strål- ningsintensitet och rökgasernas kraftigare svarta strålning. Erfarenheterna visar dock att normala industripannor i många fall erhåller samma utform- ning vare sig de eldas med gas eller olja. Skillnaden tycks vara mer märkbar vid stora industripannor och vid kraftverkspannor. vilket kanske kan bero på att dessa pannor eldas under strängare uppsikt. varvid små egenskapsskillnader lättare urskiljs. Andra faktorer som renare kylytor och lättare inreglering av pannorna vid gaseldning betyder sannolikt mer vid driften av små och medelstora industripannanläggningar.

Om en pannanläggning skall förberedas för en eventuell framtida över- gång till gaseldning bör följande beaktas:

D Transportutrustningarna för gasen fram till panncentralen och under- stationen för slutreducering av gastrycket före brännarna är inte så utrymmeskrävande att speciella förberedelser behövs innan beslut om övergång till gaseldning fattats. El Pannans kylytor bör fördelas på sätt som passar för både olje- och gaseldning. När det gäller standardiserade småpannor är det dock tvek- samt om man behöver fasta stor vikt vid kravet på konstruktionsan— passning.

• Sida 118
•  Original

' Baseras till stor del på en artikel i VVS 10 år 1979 av Folke Peterson och Karl-Erik Staaf ”Uppvärmning utan olja".

Ångpannor försedda med överhettare bör ges sådan utformning att övergång till gaseldning kan ske utan ombyggnad av överhettare och kapacitetsökning av ångkylare. Cl Gaseldningen medför tvåbränsleeldning. vilket ställer krav på större utrymmen i driftpaneler och reläskåp. Erforderliga utrymmen bör reser- veras vid nybyggnader och ombyggnader av driftpulpetrar och kontroll— rum.

Industrier eller värmekraftverk som har för avsikt att vid nyinstallationer och nybyggnader förbereda sig för framtida övergång till gaseldning kan göra detta till mycket måttliga kostnader. De väsentligaste förberedelserna består i att förutse den framtida möjligheten till gaseldning vid konstruk- tionen av pannorna samt i att reservera utrymme för styr- och reglerutrust- ningar. Merinvesteringen för att förbereda en panna för senare övergång till gaseldning uppgår till några procent av den totala pannkostnaden. Härvid förutsättes att kombinationsbrännare och instrumentering för gas- eldning installeras först när det blir aktuellt med gaseldning.

2.4.5 Omställning av mindre pannor1

Mindre pannor — villapannor m.m. — är relativt lätta att ställa om från olja till fasta bränslen, bl.a. som en följd av de krav myndigheterna ställt. [ många fall krävs dock komplettering av pannorna med roster och eldstads- 1uckor. Även om det i vissa fall kan vara tveksamt om fastställda effekt- krav och brinntider innehålls kan man dock notera att pannorna kan eldas med ved i det närmaste omedelbart.

Pannor i flerfamiljshus. mindre blockcentraler osv. förekommer i ett flertal utföranden — gjutna. smidda. högeffektpannor m. m.

Gjutna pannor installerade under 1960-talets första del utfördes normalt i en konstruktion vilken lätt låter sig omställas för fastbränsleeldning. Sedan mitten av 60-ta1et har man övergått till konstruktioner främst lämpade för oljeeldning. De äldre gjutna pannorna konstruerades ursprungligen för fastbränsleeldning. Här kan en inläggning av gjutna roster eventuellt med ändring och komplettering av luckor ge en snabb övergång. d.v.s. en möjlig övergång från oljeeldning till vedeldning på ungefär en månad. om roster. luckor m. m. kan tillverkas och levereras tillräckligt snabbt.

Också vissa smidda pannor är lätt omställbara. Vanligen måste luckorna ändras eftersom vedeldning kräver stora öppningar. Härtill kommer att roster måste insättas. I de fall man vill övergå till vattenkylda roster (eller ändra Iuckkonstruktionen radikalt) krävs en tryckprovning och besiktning av pannan. Även relativt enkla åtgärder kommer således att kräva tid för sitt genomförande. Tiden för de ovannämnda åtgärderna ligger i storleks- ordningen några månader så snart det gäller en mer omfattande omställ- ning.

Vissa högeffektpannor anges av fabrikanterna vara lätt omställbara. Detta är dock inte alltid fallet. Visserligen är pannorna tekniskt sett lätt omställbara men driftproblem kan uppkomma. Skälet härtill är att man vid denna konstruktion ökat värmeövergångstalen genom att minska konvek— tionskanalernas tvärsnitt. Härigenom har pannytorna kunnat nedbringas.

Detta har gett en lättare. smidigare och kanske också billigare panna men den har blivit känsligare för stoftpåslag vid eldning med ved.

l s.k. säckpannor har man använt sig av typiskt oljeeldningsvänliga konstruktioner. Pannorna är övertryekseldade och eldning med fasta bränslen kan inte ske utan stora ombyggnader.

[ många fall anges att pannorna är omställbara genom användning av en förugn. [ sådana fall behövs också normalt en komplettering med rökgas— lläkt för förbränningsgaserna. Tillsammans med förugnen torde detta ge ett utrymmesbehov som i de flesta fall knappast tillgodosetts vid planeringen av pannrummet. Också frågan om stoftavskiljning spelar här en avgörande roll. Under en kortvarig kris kan kanske miljövårdskraven få stå tillbaka. På längre sikt måste de lösas genom insättning av cykloner eller andra stoftavskiljare.

Nedanstående tabell redovisar ett försök till uppskattning av den tid det tar att ställa om befintligt pannbestånd med en effekt av 60 kW och uppåt till fasta bränslen (källa: Peterson och Staall.

Kort sikt 1—6 mån 6 mån— Pannbyte Uppskattat 1 v.—1 män 1 år förugn m.m. antal pan- nor. tusental

Hyreshuspannor (60—600 kW) 25 % 15 % 30 % 30 % 100

Värmecentraler pannor (600— 2000 kW) —- 10 (i? 50 ”Å 40 % 10—20

2.5 Kostnader för olika slag av anläggningar

2.5.1 Allmänt

Anläggningskostnaderna för eldningsanläggningar för fasta bränslen är normalt väsentligt högre än för motsvarande anläggningar för eldning med olja. I gengäld är fasta bränslen ofta väsentligt billigare än olja. Andra drift- och underhållskostnader än för bränslet är högre vid eldning med kol, torv och ved än vid oljeeldning.

Då anläggningskostnaderna för fastbränsleanläggningar är relativt höga påverkar valet av kalkylränta i stor utsträckning resultatet av totalkost- nadskalkylerna. Energikommissionen valde att utgå från 4% real ränta (d. v. s. penningräntesatsen minskad med förväntad inflationstakt, se SOU 1978: 17). Vattenfall använder för närvarande 4% realränta vid investe- ringskalkyler.

Industrier och kommuner tillämpar normalt betydligt högre nominella räntesatser vid investerings- och totalkostnadskalkyler än ovan nämnda 4%. Det bör således påpekas att de följande ekonomiska jämförelserna inte åskådliggör de ekonomiska övervägandena i kommun eller industn'. Det torde emellertid vara denna utrednings primära uppgift att belysa de samhälleliga konsekvenserna av olika bränsleförsörjningsaltemativ, varför 4% real kalkylränta har valts.

• Sida 120
•  Original

Den beräkningsmetod som används i det följande avser att visa det kalkylmässiga nuläget för olika typer av bränslen.

Kommer prisutvecklingen att bli olika för olika anläggningstyper påver- kas givetvis kalkylutfallet under anläggningens livslängd. Ändrade kapital— kostnader kommer dock troligen att påverka det ekonomiska utfallet i betydligt mindre utsträckning än vad de framtida bränsleprisförändring- arna kommer att göra. Ökar oljan snabbare i pris än de fasta bränslena under pannans livslängd blir det ekonomiska utfallet för dessa bränslen gynnsammare än vad nedanstående kalkyler visar. Vidare kan t. ex. kolpri- set komma att öka jämfört med oljepriset under anläggningens livslängd. Kommitten har inte försökt att mera systematiskt beräkna de ekonomiska utfallen vid olika relativa prisförändringar under anläggningamas livs- längd. Detta har emellertid genomföits av några andra utredningar, bl. a. av energikommissionen. Kommittén redovisar i stället kalkyler för några olika bränslepriser med bibehållna kapitalkostnader. Dessa känslighets- analyser ger en uppfattning om betydelsen av förändringar av bränslepri- serna.

De anläggnings- och driftkostnader som redovisas i detta kapitel bygger till stor del på energikommissionens kostnadsuppskattningar efter uppräk- ning med hänsyn till kostnadsutvecklingen till mitten av år 1979. Vidare har kostnadsberäkningar för olika konkreta anläggningar beaktats. Kost- nadsberäkningarna för kondenskraft- och kraftvärmeverk bygger till stor del på siffror som redovisats av Centrala driftledningen och Vattenfall. med erforderliga justeringar främst för den senaste tidens bränsleprisut- veckling.

Konsekvensutredningen har redovisat (bilaga I Energisystemets upp- byggnad, DS] 1979: 10) anläggnings- och driftkostnader som på några punk- ter avviker markant från de kostnader som redovisas i det följande. Avvi- kelserna gäller främst drift- och underhållskostnader för anläggningar i storleksordningen 10 MW. Konsekvensutredningen anger i motsats till OEA samma drift- och underhållskostnader (exkl. bränslekostnader) för små och stora anläggningar. Skillnaden kan förklaras av att konsekvens- utredningen inte har haft till uppgift att i detalj studera konsekvenserna av olika bränsleval för pannor av olika storlek.

I det följande behandlas i olika avsnitt bränslekostnader och anlägg- ningskostnader samt totala produktionskostnader för kondenskraftverk. kraftvärmeverk, hetvattencentraler och industn'ångpannor. Andra drift- kostnader än för bränsle är av relativt underordnad betydelse utom för mindre hetvattencentraler och industripannor. Sådana kostnader berörs under rubriken Hetvattencentraler i avsnittet om totalkostnader. I en tabellsammanställning redovisas något utförligare kostnadskalkyler för de olika slagen av anläggningar.

2.5.2 Kostnader för importerade bränslen

Under 1970-talet har importpriserna på olja och kol vid flera tillfällen genomgått drastiska förändringar. se figur 2.15 nedan.

SOU 1980:9 Kr/GJ 20— — = Ångkol Stybb ClF Svensk hamn 18— "”'"". = EC 5 LS ClF Svensk hamn

___-_ = EO 5 LS Rotterdamnotering

Figur 2.15 bygger på importstatistik och redovisar prisutvecklingen på olja och kol t.o.m. november 1979. De s.k. Rotterdamnoteringarna, d.v.s. priserna för tillfälliga köp av olja på världsmarknaden. framgår även. Fraktkostnaden mellan Rotterdam och Göteborg uppgår till 15—25 kr/m3 beroende på läget på fraktmarknaden. Härtill kommer oljebolagens kostnader för hamn. depå, försäljning, administration. etc. med 50—60 kr/ ma.

Importpriserna för färdiga produkter och råolja samt kostnaderna för inhemsk raffinering m.m. resulterade 1978 och 1979 t. o. m. 3:e kvartalet i nedanstående genomsnittliga försäljningspriser för lågsvavlig eldningsolja 5. Priserna är givna inkl skatter, avgifter och ortstillägg samt korrigerade med genomsnittliga rabatter.

l:a 2:a 3:e 4:e l:a 2:a 3:e kvart. kvart. kvart. kvart. kvart. kvart. kvart. 78 78 78 78 79 79 79

150 5 LS kr/m3 468 474 455 468 541 609 782 " kr/GJ 12,1 12.2 11,7 12,1 14,0 15,7 20,2

Kommittén har i uppgift att studera större eldningsanläggningar. Dessa anläggningar har normalt en stor årsförbrukning av olja. I sådana fall ger Oljebolagen periodvis stora rabatter. Det förekommer även att storförbru- kare själva importerar olja.

1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977

1978 1979 År

Fig. 2.15 Impartpris på ångkul (stybb) och eld- ningsolja nr 5 LS samt Rotterdamnoteringarjör E05LS.

Källa: Ångpanneför- eningen.

Kommittén har för de fortsatta kostnadsberäkningarna valt oljepriset 18.0 kr/GJ (ca 700 kr/m3) inkl.. skatter och avgifter vilket motsvarar prisnivån för storförbrukare hösten 1979.

Noteringar av kolpriser för förbrukare motsvarande dem för olja saknas. Uppgifter om kolpriser har emellertid sammanställts i olika utredningar. Här redovisas några sådana tillsammans med närmast jämförbara priser för tjockolja.

I Vattenfalls utredning om ett kol/oljeeldat kraftvärmeverk i Fittja räk- nade man sommaren 1978 med ett kolpris i djuphamn på ostkusten om 6.9 kr/GJ. Motsvarande oljepris var 10.5 kr/GJ. Kostnaden för omlastning och vidaretransport till hamn i Fittja beräknades till 1,2 resp. 02 kr/GJ.

] sin torvutredning år 1979 räknade Vattenfall med följande priser (no- vember l978).

Djuphamn Umeå Östersund Olja kr/GJ 11.5 11.8 12.5 Kol kr/GJ 6.8 8.5 9.8

Vattenfall. som följt den fonsatta prisutvecklingen på tjockolja och kol räknade med följande priser ijuli 1979 (exkl. skatt. levererat i djuphamn).

Olja kr/GJ 18.5 Kol kr/GJ 6.9

Oljeprishöjningarna under 1979 har ännu inte påverkat kolpriserna. 1973 års oljeprishöjningar följdes dock av kolprishöjningar med något års efter— släpning. Det är för närvarande osäkert när och i vilken omfattning olje- prishöjningarna kommer att påverka kolpriserna.

Kommittén har för de följande kostnadsberäkningarna antagit kolpriset inkl. skatt till 8.5 kr/GJ (ca 230 kr/ton). Detta kolpris beräknas innefatta omlastning och vidaretransport från djuphamn till mindre hamn eller järn- vägstransport.

2.5.3 Kostnaderför inhemska bränslen Skogsbränslen

Tillgången på skogsbränslen har redovisats i kapitel 1.3. Kostnaderna för olika typer av sådant bränsle skall beröras något nedan.

Alla typer av ved kan i och för sig användas som bränsle. De traditionel- la rundvirkessortimenten timmer och massaved har dock hittills haft ett större värde — och ett högre pris — än brännveden.

För närvarande finns endast begränsade erfarenheter av framtagning av skogsbränsle i storskalig drift. Kostnadsstatistik saknas i stor utsträck- ning. Forskningsstiftelsen Skogsarbeten redovisar (se tabell 2.9) kostnader för skogsbränsle som bygger på vissa praktiska försök och tidsstudier i samband därmed.

Tabell 2.9 Kostnaden för skogsbränslen per kubikmeter vid mottagningsplats år 1979

Skogsbränsle Transportavstånd 20 km 50 km 100 km Kr/maf Kr/m3f Kr/maf Stubbar 140— 170 155— 190 170—200 Hyggesavfall 70— 100 80—1 10 90— 120 Klena träd från gallr. röjn. vid 6—8 cm dbh" 100—180 110— 190 120—200 Övrig avverkning 65— 180 75— 190 85—200 Lövvirke 90— 130 95— 135 110—150

" Diameter i brösthöjd.

Skogsbränsle tillvaratas i huvudsak med mekaniserade metoder. Sko- tare. flishuggar och lastbilar är de viktigaste maskinerna och fordonen. Som ett grovt medeltal kan sägas att lönekostnadsdelen är ca 50 % av den totala kostnaden. Kostnadsvariationerna i tabellen ovan beror dels på skogsavfallets volym per hektar och dels på skilda bearbetningsmetoder. Härtill kommer variationer i transportkostnaderna vid olika volymvikt.

Den fortsatta kostnadsutvecklingen kan beräknas först när maskin- och lönekostnadernas förändringar är kända.

Värmevärdet i skogsbränsle varierar inom vida gränser beroende på trädslag, fukthalt osv, och har därmed stor betydelse från kostnadssyn- punkt. Figur 2. 16 ger en grov uppfattning om relationstalen mellan ved och olja för några olika vedbränslen.

m3f pb ved per m3 olja

Hela träd från lgallring

Stamved Hyggesavfa ll massavedsd im.

Stubb— och rotved

Teckenförklaring Fukthalt

[] 50% 40%

Fig. 2.16. Mängden ved vidfukthalt 40 —50 % som fordrasför att få den värmemängd som erhålls per ma eldningsolja (3 —5 ).

Av de ovan nämnda slagen av skogsbränsle utgör lövmassaved en rela- tivt stor post. Priset på lövmassaved är för närvarande ca 95 kr/m3f (fast mått). Härtill kommer kostnader för flisning och för transport fram till förbrukare om uppskattningsvis 30 kr/m3f. Kostnaden för lövmassaveds- flis blir då totalt ca 125 kr/m3f vilket motsvarar ca 46 kr/m3s (stjälpt mått) eller ca 14,9 kr/GJ (50 % fukthalt). I de fortsatta kostnadsberäkningarna har detta senare värde använts när det gäller kostnaderna vid förbränning av lövmassaved.

Tillgången på lövmassaved är emellertid begränsad. Många anläggningar kommer därför att bli hänvisade till annan vedråvara såsom gallringsvirke och hyggesavfall. Kostnaden för sådan vedråvara varierar enligt ovanstå- ende uppgifter mellan 80—190 kr/m3f vid 50 km transportavstånd. Som bränslekostnad när det gäller eldning med gallringsvirke och hyggesavfall väljes ett värde i det övre registret — 150 kr/m3f(63 kr/m3 s flis) motsvaran- de 21.3 kr/GJ (50 % fukthalt).

Torv

Vattenfall har under 1978/79 utrett förutsättningarna för att inom de fyra nordligaste länen uppföra torveldade anläggningar i form av kraftvärme— verk eller hetvattencentraler.

Teknik och kostnader för torvproduktion har i samband härmed utretts både inom Vattenfall och inom ett antal företag som samverkat med Vattenfall. Kostnaden varierar enligt denna utredning med mossarnas karaktär. produktionskvantiteten. skillnader i produktionsteknik och kal- kylränta inom intervallet 58— 105 kr/ton. Därtill kommer en transportkost- nad om 15—30 kr/ton.

Kostnaden för torv transporterad fram till användningsplatsen kan enligt Vattenfalls utredning uppgå till följande i prisnivån november 1978.

Gällivare Boden Umeå Östersund Kalkyl- _— _ ___—__ ränta 4% 10% 46/0 10% 41% 10% 4I7r 10% Kr/ton 93 100 107 115 98 105 93 100 Kf/GJ 10.6 11.4 12.2 13.1 11,2 12.0 10.6 11.4

I Vattenfalls utredning refereras en bedömning inom Statsföretag AB enligt vilken det inte finns någon anledning att förutsätta att prisutveckling- en på torv på sikt markant skulle avvika från den allmänna prisutveckling— en.

Kommittén har i de följande kostnadsberäkningarna antagit torvens bränslepris till 11,0 kr/GJ.

2.5.4 Anläggningskostnader

Anläggningskostnaderna för eldningsanläggningar av samma typ och stor- lek för olja. kol och inhemska bränslen varierar inom ett stort intervall beroende på lokala förutsättningar, t. ex.:

— miljövårdskrav (t. ex. skorstenshöjd. stoftavskiljare) — grundläggningsförhållanden — transportförutsättningar (t.ex. kolkaj. oljelager) — bränslckvalitet (svavelinnehåll. värmevärde och fukthalt i det bränsle som anläggningen planeras för) — behov av anslutningsledningar (el och värme)

I det följande skall trots dessa svårigheter göras ett försök att ge scha- blonmässiga kostnader för eldningsanläggningar för olika bränslen. Avsik- ten är endast att ge en uppfattning om de olika investeringsnivåema år 1979.

Anläggningskostnaden för kondenskraftverk, kraftvärmeverk, hetvat- tencentraler och industripannor av olika storlek redovisas utförligare i tabellsammanställningen (2.5.7). Nedan exemplifieras investeringsni- våerna för några anläggningstyper.

Tabell 2.10 Anläggningskostnader for anläggningar för olika bränslen

Mkr

Kondenskraftverk 2X600 MWe.

— olja 2640 — kol med rökgasavsvavling 3 840 Kraftvärmeverk 1x50 MWe.

— olja 155 — kol utan rökgasavsvavling 220 Hetvattencentral 1X50 MW

— olja 12 — kol 35

— torv 40 — ved 30 Industripanna 1X50 MW

— olja 24 — kol 45

— torv 50 — ved 40

Ovanstående kostnadsuppgifter avser kompletta anläggningar för konti- nuerlig drift med resp. bränsle. Konventionella hetvattencentraler för 01— jeeldning är ibland utförda så att de även kan eldas med t. ex. helved i lägen av utebliven oljelillförsel. Dessa pannor har ett pris som motsvarar det för oljeeldade pannor trots att de kan eldas med fasta bränslen, t.ex. i en beredskapssituation. Utredningen behandlar emellertid kontinuerlig eld- ning med andra bränslen än olja. Vid en sådan kontinuerlig drift krävs kompletterande investeringar för automatiserad drift, stoftavskiljning, mottagningsflckor osv.

I en eldningsanläggning svarar pannan ofta för den största enskilda kostnadsposten. Den totala kostnaden för olika slag av kringutrustning svarar emellertid totalt sett för större delen av investeringskostnaden. Detta förhållande framgår av tabell 2.11 som redovisar de relativa kostnadsposterna för en 25 MW tliseldad samt en 30 MW oljeeldad anlägg- ning. Tabell 2.11 avser också att redovisa de kostnadsposter som ingår i de uppskattade anläggningskostnaderna.

• Sida 126
•  Original

Tabell 2.11 Anläggningsdelarnas kostnadsandelar för 25 MW flispanna och 30 MW oljepanna för hetvattenproduktion

Alternativ Flis Olja 25 MW 30 MW % % Panna med och stoftavskiljare 35 30 Rörledningar. armatur, isolering, VVS 3 5 Ställverk. elinstallation, styr- och reglerutrustning 4 5 Askhantering 1 — Mottagningsticka. lagringssilo 21 — Skorsten 2 3 Byggnadsarbete, vägar I 1 9 Diverse ej spec. 8 3 Projektering. kontroll samt igångköming 5 8 Ränta under byggtiden 9 5 Summa 100 69 Oljelagringsutrymme (exkl. olja) —— 31 Summa 100 100 Total specifik kostnad. kr/kW 712 244

Även för koleldade anläggningar gäller att hjälpsystem. transportutrust— ning, byggnader osv. sammanlagt kan svara för en större del av anlägg- ningskostnaden än enbart själva pannan.

2.5.5 Tola/kostnader

Bränsleprisernas nivå har diskuterats i 2.5.2 och 2.5.3. Nedanstående bränslepriser används för beräkningarna i det följande och inkluderar skatter. avgifter och transporter.

Olja 18,0 kr/GJ —698 kr/m3 Kol 8.5 kr/GJ —230 kr/ton Torv 1 1.0 kr/GJ - 96 kr/ton Skogsbränsle 14,9/21,3 kr/GJ - 46/63 kr mas flis

Nedanstående verkningsgrader har använts för de olika produktionsan- läggningarna vid beräkningen av behovet av tillfört bränsle. Ingen hänsyn har tagits till ledningsförluster vid distribution av el och värme.

Tabell 2.12 Verkningsgrader

Anläggningstyp Verkningsgrad, % Kondenskraftverk Olja 41 Kol 39 K rafnv'ärmeverk Olja 92 Kol 89 Hetvattencentraler och industripannor Olja 90 Torv, flis 80 Kol" 87

• Sida 127
•  Original

Kapitalkostnaderna har beräknats enligt annuitetsmetoden. Räntan har därvid satts till 4 %. Avskrivningstiden har satts till 25 år för kondenskraft- och kraftvärmeverk medan 20 år har valts för hetvattencentraler och industripannor.

K ondenskraffverk

Kondenskraftverk har under senare är endast använts för topplastkörning. I ett läge med t.ex. begränsad kärnkraftproduktion är det möjligt att kondenskraften behöver köras som baslast. Under denna förutsättning är det också möjligt att kol kan utgöra ett alternativ till olja som bränsle i dessa baslastanläggningar. Däremot är det för närvarande inte aktuellt att elda torv och ved i kondenskraftverk. Nedanstående ekonomiskajämförel- se avser därför endast olja och kol.

1 2.5.7 redovisas en kostnadskalkyl för kondenskraftverk baserade på olja och kol.

Produktionskostnaden i öre/kWh i kondenskraftverk vid olika utnyttj- ningstider framgår av nedanstående tabell.

Tabell 2.13 Produktionskostnad i kondenskraftverk, öre/kWh

Kondens— Oljeeldat Koleldat Koleldat med kraftverk titan rökgas— rökgasavsvavling 2X600 MW. h/år avsvavling

1 000 33,0 30,8 34,2 2000 24.1 19,5 21,7 3000 21.1 15.7 17.5 4000 19.7 13,8 15,4 5000 18,8 12,6 14,1

Med nuvarande prisrelationer är koleldade anläggningar klart förmånli- gare än oljeeldade verk. Detta gäller även koleldade verk med utrustning för rökgasavsvavling.

K ra_ fi va rm (* verk

1 2.5.7 redovisas några kostnadskalkyler för kraftvärmeverk med effekter- na 50 och 210 MWel. Anläggningskostnaderna för kraftvärmeverk varierar beroende på de yttre förutsättningarna som bl. a. topografi och anslut- ningsmöjligheter för el och värme. De valda anläggningskostnaderna an- sluter dock relativt väl till ett genomsnitt av senare års kostnadsberäkning- ar för kraftvärmeverk.

Produktionskostnaden för el i öre/kWh framgår av nedanstående tabell. Kostnaderna baseras på en utnyttjningstid om 4000 h/år.

Tabell 2.14 Produktionskostnad för el i kraftvärmeverk, öre/kWh

Bränsle Kraftvärmeverk Kraftvärmeverk 50 MWel 210 MWel

Olja 14.2 12.6 Kol. utan rökgasavsvavling 14,6 11,2 Kol. med rökgasavsvavling 17.5 12.9

• Sida 128
•  Original

I koleldade verk kan värme produceras till en lägre rörlig kostnad än i oljeeldade hetvattencentraler. Elproduktionskostnaden torde därför under vissa förhållanden kunna krediteras med en del av denna vinst. Detta har inte beaktats i ovanstående kalkyl.

Av kostnadssammanställningen ovan framgår att mindre oljeeldade kraftvärmeverk är något billigare än koleldade vid valda prisrelationer mellan olja och kol. Vid något längre drifttid blir dock även här kol billigare än olja. Detsamma gäller om den lägre kostnaden för fjärrvärmen vid kolbaserad produktion beaktas. Vid 210 MW-anläggningen är dock kol (utan rökgasavsvavling) det klart billigaste alternativet. Nedan redovisas elproduktionskostnaderna (öre/kWh) i kraftvärmeverk med utnyttjningsti- den 4000 h/år vid några olika bränsleprisnivåer.

Tabell 2.15 Elprod. kostnad i kraftvärmeverk vid olika bränslepriser, öre/kWh"

Kraftvärmeverk Kraftvärmeverk 50 MWel 210 MWel Oljeeldaa'e verk Olja 17.0 kr/GJ (enl. ovan) 14.2 12.6 Olja 15.0 kr/GJ 13.4 1 1.8 Olja 25.0 kr/GJ 17.4 15.8 Koleldade verk utan rökgasavsvavl. Kol 8.1 kr/GJ 14.6 11.2 Kol 11.6 kr/GJ 16.0 12.6 Kr)/eldade verk med rökgasavsvavl. Kol 8.1 kr/GJ 17.5 12.9 Kol 11.6 kr/GJ 18.9 14.3

" Energiskatt är ej inräknad i bränslepriset vid elproduktion.

Hetvattencentraler

I 2.5.7 redovisas vissa kostnadskalkyler för hetvattencentraler. Fastbräns- leeldade centraler har relativt höga kapitalkostnader och blir av detta skäl ekonomiskt intressanta först vid långa drifttider. I det följande jämförs därför de olika bränslena vid en utnyttjningstid om 4000 timmar per år.

Produktionskostnaden i öre/kWh för värme i hetvattencentraler av olika storlek framgår av nedanstående tabell.

Tabell 2.16 Produktionskostnad i hetvattencentraler, öre/kWh

Bränsle Pannstorlekar

IXIOMW leOMW lxtOOMW lxlSOMW Olja 9,5 8,8 8,5 8,5 Kol 8,3 6,6 6,3 6,3 Skogsbränsle [1.5—14.4 9.6—12.5 9.2— 12,1 9,2— 12,1 Torv 11.7 8.3 7.9 7.7

Av tabellen framgår att kol ger den lägsta produktionskostnaden i samtli- ga pannstorlekar. Härvid bör dock observeras den låga kalkylräntan, 4%.

Skogsbränsle och torv ger båda högre produktionskostnader än kol vid de valda bränsleprisrelationema.

Produktionskostnaden för värme beror i hög grad på lokala förutsätt- ningar såsom pannkonstruktion, tomtförhållanden, miljövårdskrav osv. De totala kostnaderna varierar således inom relativt breda intervall vilket medför att kostnaderna för en viss pannanläggning kan avvika från de ovan angivna.

Framtida bränsleprisförändringar kan ändra ovanstående kostnadsbild. Produktionskostnaderna i öre/kWh vid utnyttjningstiden 4000 h/år i hetvat- tencentraler vid några olika bränslepriser anges nedan.

Bränslepris kr/GJ Pannstorlekar

IXIOMW lx50MW IXIOOMW leSOMW

Olja 18,0 9,5 8,8 8.5 8.5 " 15.0 8,3 7,6 7,3 7,3 " 25,0 12,3 11,6 11,3 11,3 Kol 8,5 8,3 6,6 6,3 6,3 " 12,0 9,8 8,1 7,8 7,8

Även efter en höjning till 12 kr GJ synes kol vara konkurrenskraftigt med olja i oförändrat prisläge. Vid det högre kolpriset blir torv ungefär likvär- digt med kol i anläggningsstorleken 50 MW. En marginell ytterligare olje- prishöjning medför att det även blir lönsamt att satsa på vissa skogsbräns- len i stället för olja.

Ovanstående beräkningar har utförts med 4% kalkylränta. Flertalet kommuner och företag använder betydligt högre räntesatser vid investe- ringskalkyler. 10 % ränta ger följande ökade kapitalkostnaderi öre/kWh vid 4 000 h/år.

1xlOMW 1x50MW 1X100MW 1x150MW Olja +0,5 +0.3 +0,2 +0,2 Kol +1.0 +0,8 +0.7 +0.7 Skogsbränslen +1.0 +0,7 +0,5 +0,5 Torv + 1,1 +0.9 +0,8 +0,7

Jämfört med olja synes kol vara ekonomiskt konkurrenskraftigt även med en högre kalkylränta än den i utredningen använda 4%. Det ekono- ' r'niska utfallet vid vedeldning var redan med 4% kalkylränta ogynnsamt jämfört med oljeeldning och detta försämras ytterligare vid en högre kal- kylränta. Torv förefaller även med den högre kalkylräntan vara ekono— miskt likvärdig med olja för centraler om 50 MW och däröver. Härvid bör dock observeras att torvpriset — 11 kr/GJ — också är baserat på 4% kalkylränta. Baseras torvpriset på 10% kalkylränta ökar detta med 0,8 kr/ GJ eller 0.3 öre/kWh.

Vid eldning med fasta bränslen krävs betydligt mer personal än vid oljeeldning. [ ovanstående kalkyler har förutsatts att kol- och vedeldade anläggningar i 10—50 MW—klassen behöver 5—7 heltidsanställda maskinis-

• Sida 130
•  Original

ter. dvs. en per skift. Det kan dock visa sig nödvändigt med ytterligare någon person per skift. Torveldade anläggningar av samma storlek har förutsatts kräva 2 man per skift eller totalt 12—13 man. För oljeeldade anläggningar i 10—50 MW—klassen har det antagits räcka med en anställd därför att skiftgång inte behövs.

Det stora personalbehovet påverkar i hög grad det ekonomiska utfallet för mindre centraler. Alternativ till kontinuerlig bemanning av centralerna måste därför prövas vid en eventuell utökad fastbränsleeldning. Det är härvid möjligt att en automatiserad bränslebeskickning. ackumulering av varm- och hetvatten i cisterner osv. kan komma att sänka personalbehovet och därmed kostnaderna. Detta kan på sikt medföra att fastbränsleeldning blir ekonomiskt attraktivt även i mindre anläggningar än vad som behand- lats i denna utredning. För närvarande finns emellertid endast begränsade erfarenheter av drift av mindre fastbränsleeldade centraler och kommittén har därför valt att förutsätta en relativt hög personalkostnad.

Industripannor

1 2.5.7 redovisas några beräkningsexempel rörande kostnader för ångpro- duktion i industripannor. Kostnaderna varierar naturligtvis beroende på ångdata, driftorganisation osv.

Industriångpannor har normalt en relativt lång drifttid under året. För nedanstående kostnadsjämförelse har valts 5 000 timmar per år.

Tabell 2.17 Produktionskostnad för industriångpannor, öre/kWh

___—____—_——-_—

Bränsle Pannstorlekar

lxlOMW IXSOMW 1x100MW ___—___.____ Olja 9.7 9.0 8.7 Kol 7.8 6.5 6.2 Skogsbränslen 11.0—13.9 9,5—12.4 9.2—12.3 Torv 10.9 8.2 7.8

Av denna kostnadsberäkning framgår att med nuvarande prisrelationer och vald räntesats ger kol lägre produktionskostnader än olja särskilt i större anläggningar. I övrigt synes torv vara förmånligare än olja från 50 MW.

Produktionskostnaden i öre/kwh för industripannor blir vid några olika kol- och oljepriser följande (5 000 tim/år)

Kr/GJ Pannstorlekar 10 MW 50 MW 100 MW Olja 18.0 9.7 9.0 8,7 " 15,0 8.4 7.8 7.5 " 25.0 12.4 11.8 11.5 Kol 8,5 7,8 6,5 6,2

" 12,0 9.3 8.0 7,7

___—___—_.__—_—-

• Sida 131
•  Original

Industrin använder normalt betydligt högre kalkylränta än här antagna 4%. Produktionskostnaden i öre/kWh blir vid 20 % ränta och utnyttningsti- den 5 000 h/år följande.

1x10MW lXSOMW 1x100MW Olja 11.8 10,3 9,8 Kol 11,0 8.9 8.5 Skogsbränslen 119—16,8 11.6—14,5 11.0— 15.1 Torv 15,2 10,8 10,2

2.5.6 Räkneexempel på tala/kostnaderna

Som framgår av 2.2 skulle under vissa förutsättningar en satsning på fasta bränslen kunna resultera i en förbrukning om ca 55 TWh fasta bränslen år 1990. I 2.5.5 redovisas det ekonomiska utfallet vid eldning med olja. kol, torv och skogsbränslen i pannor av olika slag. De ekonomiska konsekven- serna av att elda ca 55 TWh kol. torv och skogsbränslen i stället för olja år 1990 skall beröras något nedan. Kostnadsberäkningama baseras på bräns- lepriserna under 3:e kvartalet 1979 och på en realränta om 4%.

Det bör observeras att beräkningarna bygger på schablonvärden. Syftet med beräkningarna ärinte att ange exakta värden utan att visa storleksord— ningen av kostnaderna för olika bränslealternativ.

Eldning med fasta bränslen som kol. torv och skogsbränslen kräver större investeringar i eldningsanläggningar än oljeeldning. Kostnaderna för pannor och kringutrustning skiljer sig något från ett fast bränsle till ett annat men de torde i detta sammanhang kunna anses vara likvärdiga. lnvesten'ngskostnaden per kW i tabellen 2.18 nedan har satts något lägre för industripannor och hetvattenpannor än i tabellsammanställningen (2.5.7) eftersom åtskilliga av dessa kommer att uppföras på platser där investeringar i erforderlig infrastruktur redan har gjorts för befintliga an- läggningar.

Enligt tabell 2.18 kan merinvesteringen i pannanläggningar för att år 1990 kunna elda ca 55 TWh fasta bränslen uppskattas till ca 4400 milj. kr.

• Sida 132
•  Original

SOU 1980:9 Tabell 2.18 Merinvestering i fastbränsleeldade pannor till 1990 Effekt Investering Merin- Total Merin- kr/ka vesten'ng investering vester-ing resp. kWel kr/kW milj. kr milj. kr Krajivärmeanläggningar Över 50 MW 1 150 MWel 3 300 | |00 3 795 | 265 10—50 MW 125 MWe. 4400 1300 550 162 Hetvattencentraler över 50 MW ! 100 MWm 600 400 660 440 10—50 MW 900 MW,,' 800 400 720 360 Industripannor Över 50 MW 2000 MW", 700 350 1400 700 10—50 MW 4200 MW”I 880 350 3696 1470 Summa 10821 4397

Som reserv för de fastbränsleeldade hetvattencentralerna krävs normalt oljeeldade pannor. Erfordras nya pannor som reserv tillkommer således ytterligare vissa investeringar. I flertalet fall torde dock behovet av effekt— reserv täckas av befintliga pannor.

En schematisk beräkning av den totala produktionskostnaden för eld— ning med 55 TWh olja eller kol, skogsbränslen och torv redovisas i tabell 2.19 För att förenkla har här antagits att verkningsgraden är lika i alla bränslealternativen. Med dagens bränslepriser blir kol- och torvaltemati- ven båda billigare än referensfallet med olja. Denna beräkning bygger då på 4 % realränta och åskådliggör således inte anläggningsinnehavarens kostnadsbedömningar. Även om kolpriset på sikt ökar till ca 65—70% av oljepriset blir trots detta kolalternativet billigare än oljealternativet.

Torvbaserade kraftvärmeverk förekommer i utlandet. I detta räkne- exempel har dock antagits att kol används i kraftvärmeverk även i torv- och vedalternativen. Skälet till detta är främst att flertalet kraftvärmeverk ligger i storstadsregioner där intransport av stora mängder torv och ved torde stöta på betydande svårigheter. Något eller några torvbaserade kraft- värmeverk kan dock bli aktuella under perioden fram till 1990.

Tabell 2.19 Totala produktionskostnader vid eldning med 55 TWh bränslen per år

Bränslepriser: Olja 18 kr/GJ Kol 8,5 kr/GJ Torv 1 1.0 kr/GJ Skogsbränslen 15 _0—2 1 .0 kr/GJ

Nya fastbränsleeldade Bränsle- Produktionskostnader anl. under 1980-talet förbruk- milj. kr/år

Effekt MWth ning, __ TWh Olja Kol Torv Skogs- bräns- len Kraftvärmeverk Över 50 MW 3450 16 1248 955" (955Y (955? (1150 MWel) 10—50 MW 375 2 166 127” (127? (127Y (125 MWel)

Hävd/tencentraler Över50 MW 1100 5 382 283 351 414— 544 10—50MW 900 4 331 266 360 378— 482

Industripannor Över50 MW 2000 9 721 543 664 778— 1028 10—50MW 4200 19 1642 1334 1778 1863— 2360 Summa 55 4490 3508" 4235 4515— 5496 Relativ totalkostnad 10 0,78[ 0,94 1,01-- 1.22

" Med rökgasavsvavling. " Utan rökgasavsvavling. ” För kraftvärmeverken anges kostnaderna för koleldning i st. f. torv- och vedalter- nativen. " Vid kolpriset 12,0 kr/GJ blir totalkostnaden 4219 kr/år och relativkostnaden 0,94.

• Sida 134
•  Original

2.5.7 Tabe/[sammanställning Anläggnings-, drift- och totalkostnader för olika typer av anläggningar. Förutsättningarför beräkningarna: se 2.5.1—2.5.5.

Innehåll: Tabell 2.20

Tabell 2.2]

Tabell 2.22 Tabell 2.23 Tabell 2.24 Tabell 2.25 Tabell 2.26 Tabell 2.27 Tabell 2.28 Tabell 2.29 Tabell 2.30 Tabell 2.31 Tabell 2.32

Tabell 2.20

Kondenskraftverk och kraftvärmeverk, anläggningskostnad i kr/kWel. Industripannor och hetvattencentraler. anläggningskostnad i kr/leh. Totalkostnader för kondenskraftverk. Totalkostnader för kraftvärmeverk 50 MWel. Totalkostnader för kraftvärmeverk 210 MW.... Totalkostnader för oljeeldade hetvattencentraler. Totalkostnader för koleldade hetvattencentraler. Totalkostnader för skogsbränsleeldade hetvattencentraler. Totalkostnader för torveldade hetvattencentraler. Totalkostnader för oljeeldade industripannor. Totalkostnader för koleldade industripannor. Totalkostnader för skogsbränsleeldade industripannor. Totalkostnader för torveldade industripannor.

Kondenskraftverk och kraftvärmeverk, anläggningskostnad i kr/de.

2x600 1x21() 1x50 MW.-. MW.-. MW.-1

Baskondens, Baskondens,

Baskondens.

Kraftvärme. Kraftvärme,

Kraftvärme.

olja 2 200 kol/olja utan 2 900

rökgasavsvavling kol/olja med 3 200 rökgasavsvavling

Olja _— 2 400 3 100 kol/olja utan — 3 300 4 400 rökgasavsvavling kol/olja med — 3 600 4 800 rökgasavsvavling

Tabell 2.21 Industripannor och hetvattencentraler, anläggningskostnad i kr/kW..,.

1>(10 MW 1X50MW 1X100MVV 1X150MW Indus!ripannor O lj & 800 480 440 400 Kol 1 100 900 850 800 Torv 1 200 1 000 900 800 Skogsbränsle 1 100 800 700 700 HetL'atlencentraler Olja 500 240 220 200 Kol 900 700 650 650 Torv 1 000 800 700 600 Skogsbränsle 900 600 500 500 Tabell 2.22 Totalkostnader för kondenskraftverk Baskondens Baskondens Baskondens olja kol utan kol med 2X600 MW rökgasavsv. rökgasavsv. 2 x 600 MW 2 X 600 M W Anläggningskoslad kr/chl 2 200 2 900 3 200 Fasta års/(a.i'trtader" Kapitalkostnader kr/kW. år 141 186 205 Drift och underhåll '" 27 35 40 Fast bränslekostnad " 10 6 6 Summa 178 227 251 Rörliga kostnader Bränslepris kr/GJ 17.0” 8.1” 8,1” Bränslekostnad öre/kWh... 14.9 7.5 7.7 Rörl. drift och underhållskostn. 0,3 0,6 1,4 Summa " 15,2 8,1 9,1 Total elkostnad öre/k Wh vid utnyttjningstiden 1 (100 h/år 33,0 30.8 34.2 2 000 h/år 24.1 19,5 21 ,7 3 000 h/år 21,1 15,7 17,5 4 000 h/är 19.7 13,8 15,4 5 000 h/år 18,8 12,6 14,1

" Avskrivningstid 25 år. 4 % realränta. '7 Exkl. energiskatt.

• Sida 136
•  Original

SOU l980:9 Tabell 2.23 Totalkostnader för kraftvärmeverk 50 MW,. Bränsle Olja Kol utan Kol med avsvavling avsvavling

Anläggningskostnad kr/kW... 3 100 4 400 4 800 Fasta årskostnaa'er" Kapitalkostnader kr/kW. år 198 282 320 Drift och underhåll ' 73 121 152 Fast bränslekOStnad " 4 2 3

Summa " 275 405 475 Rörliga kostnader Bränslepris kr/GJ 17.0'7 8.1” 8.1" Bränslekostnad öre/kWh 6.7 3.3 3.5 Rörl. drift och

underhållskostn. " 0.6 1.2 2.1

Summa ” 7.3 4.5 5.6 Total elkostnad" öre/k Wh vid utnyttjningstiden 2 000 h/år 21.1 24.8 29.4 3 000 h/år 16,5 18.0 21.4 4 000 h/år 14.2 14.6 17.5 5000h/år 12.8 12.6 15.1

" Avskrivningstid 25 år. 4 % realränta. " Exkl. energiskatt. *" Den rörliga kostnaden för oljeeldade hetvattencentraler (100 MW) är ca 7.9 öre/kWh. medan den för koleldade är ca 4,5. Krediteras elproduktionen med denna vinst —— vilket kan vara motiverat under vissa förhållanden — sjunker elkostnaderna för koleldade verk med 6.8 öre/kWh. Delas vinsten lika mellan el- och fjärrvärme blir krediteringen 3.4 öre/kWh.

sou 1980: 9

Tabell 2.24 Totalkostnader för kraftvärmeverk 210 MW,'

Bränsle Olja Kol utan Kol med avsvavling avsvavling

Anlägg/ringskastnad kr*/kWel 2 400 3 300 3 600 Fasta åt'xkosmader" Kapitalkostnader kr/kW. år 154 211 230 Drift och underhåll " 52 66 76 Fast bränslekostnad " 10 2 3

Summa " 216 279 309 Rörliga kostnader Bränslepris kr/GJ 17.0” 8.1" 8.1” Bränslekostnad öre/kWh 6.7 3.3 3.5 Rörl. drift och

underhållskostn. " 0.5 0,9 1,7

Summa " 7.2 4.2 5.2 Total elkostnatf öre/kWh vid utnyttjningstiden 2 000 h/år 18,0 18.2 20.7 3 000 h/år 14.4 13.5 15.5 4 000 h/år 12.6 11.2 12.9 5 000 h/år 11.5 9.8 11.4

" Avskrivningstid 25 år. 4 % realränta. " Exkl. energiskatt. ( Den rörliga kostnaden för oljeeldade hetvattencentraler är ca 7.9 öre/kWh, medan den för koleldade är ca 4.5. Krediteras elproduktionen med denna vinst — vilket kan vara motiverat under vissa förhållanden — sjunker elkostnaderna för koleldade verk med 6.8 öre/kWh. Delas vinsten lika mellan el- och fjärrvärme blir krediteringen 3.4 öre/kWh.

Tabell 2.25 Totalkostnader för oljeeldade hetvattencentraler

lxlOMW 1x50MW Ix100MW1x|50MW

Anläggningskostmtd kr/kW 500 240 220 200

Fasta årskostnader" Kapitalkostnader kr/kW.år 37 18 16 15 Drift och underhåll " 12 7 6 6 Fast bränslekostnad " 3 3 3 3 Summa " 52 28 25 24

Rörliga kostnader Bränslepris kr/GJ 18.0 18.0 18.0 18.0 Bränslekostnader öre/kWh 7.2 7.2 7.2 7.2 Drift och underhåll " 1.0 0.9 0.7 0.7 Summa " 8.2 8.1 7.9 7.9 Total kostnad vid utnyttjningstiden 2 000h/år öre/kWh 10.8 9.5 9.2 9.2 3 000 h/år " 9.9 9.0 8.7 8.7 4 000 h/år " 9.5 8.8 8.5 8.5 5 000 h/år " 9.2 8.7 8.4 8.4

• Sida 138
•  Original

Tabell 2.26 Totalkostnader för koleldade hetvattencentraler

1>(10MW lx50MW 1x100MW1x150MW

Anläggningskost/tad kr/kW 900 700 650 650

Fasta års—kostnader" Kapitalkostnader kr/kW. år 67 52 48 48 Drift och underhåll " 70 25 20 20 Fast bränslekostnad " 5 4 3 3 Summa " 142 81 71 71

Rörliga kostnader Bränslepris kr/GJ 8.5 8.5 8.5 8.5 Bränslekostnader öre/kWh 3.5 3.5 3.5 3.5

Drift och underhåll " 1.2 1.1 1.0 1.0 Summa ” 4.7 4.6 4.5 4.5

Total kostnad vid utnyttjningstiden 2 000 h/år öre/kWh 11.8 8.7 8.1 8.1 3 000 hlår " 9.4 7.3 6.9 6.9 4 000 hlår " 8.3 6.6 6.3 6.3 5 000 h/år " 7.5 6.2 5.9 5.9

" Avskrivningstid 20 år. 4 % realränta.

Tabell 2. 27 Totalkostnader för skogsbränsleeldade hetvattencentraler

1x10MW 1>(50MW 1X100MW1X150MW

Anläggningskostnaa' kr/kW 900 600 500 500

Fasta årskostnader" Kapitalkostnader kr/kW.år 67 44 37 37

Drift och underhåll " 70 25 20 20

Fast bränslekostnad ” 5 4 _ . Summa " 142 73 60 60

Rörliga kostnader Bränslepris kr/GJ 149—21.3 149—21.3 14,9—21.3 149—21.3 Bränslekostnader öre/kWh 6.7—9.6 6.7—9.6 6.7—9.6 6.7—9.6 Drift och underhåll " 1.2 1.1 1.0 1.0 _

Summa " 7.9 7.8—10.7 7.7—10.6 7.7—10.6

Total kostnad vid bränslepriset [4.9 kr/GJ och vid utnyttjningstiden 2 000 h/år öre/kWh 15.0 11.5 10.7 10.7 3 000 h/år " 12.6 10.2 9.7 9.7 4 000 h/år " 11.5 9.6 9.2 9.2 5 000 hlår " 10.7 9.2 8.9 8.9 Total kostnad vid bränslepriset 2l.3 kr/GJ och vid utnyttjningstiden 2 000 h/år öre/kWh 17.9 14.4 13.6 13.6 3000 h/år "' 15.5 13.1 12.6 12.6 4000h/å1' " 14.4 12.5 12.1 12.1 5000h/å1' " 13.6 12.1 11.8 11.8

" Avskrivningstid 20 år. 4 % realränta.

sou 1980: 9

Tabell 2.28 Totalkostnader för torveldade hetvattencentraler

1x10MW 1x50MW 1x100MW1X150MW

Anläggningskostnader kr/kW 1 000 800 700 600 Fasta årxkoxtttadel'" Kapitalkostnader kr/kW. år 74 59 52 44 Drift och underhåll '" 140 25 20 20 Fast bränslekostnad " 5 4 3 3 Summa " 219 88 75 67 Rörliga kostnader Bränslepris kr/GJ 11.0 11.0 11.0 11.0 Bränslekostnader öre/kWh 5.0 5.0 5.0 5.0 Drift och underhåll " 1.2 1.1 1.0 1.0 Summa '" 6.2 6.1 6.0 60 Total kostnad vid utnyttjningstiden 2 000 h/år öre/kWh 17.2 10.5 9.8 9.4 3 000 h/år " 13.5 9.0 8.5 8.2 4 000 h/ål' " 11.7 8.3 7.9 7.7 5 000 h/år " 10.6 7.9 7.5 7.3

" Avskrivningstid 20 år. 4 % realränta.

Tabell 2.29 Totalkostnader för oljeeldade industripannor

IXIOMW 1X50MW 1X100MW

Anläggningskostnad kr/kW 800 480 440 Fasta årskostnader" Kapitalkostnader kr/kW. år 59 36 33 Drift och underhåll " 12 7 6 Fast bränslekostnad " 3 3 3 Summa " 74 46 42 Rörliga kostnader Bränslepris kr/GJ 18.0 18.0 18.0 Bränslekostnader öre/kWh 7.2 7.2 7.2 Drift och underhåll " 1.0 0.9 0.7 Summa "' 8.2 8.1 7.9 Total kostnad vid utnyttjningstiden 2 000 h/år öre/kWh 11.9 10.3 9.9 3 000 h/år " 10.7 9.5 9.2 4 000 h/år " 10.1 9.2 8.9 5 000 h/år " 9.7 9.0 8.7

” Avskrivningstid 20 år. 4 % realränta.

• Sida 140
•  Original

SOU 1980: 9 Tabell 2.30 Totalkostnader för koleldade industripannor 1X10MW 1X50MW 1X100MW Anläggningskostnad kr/kW 1 100 900 850 Fasta årskostnader" Kapitalkostnader kr/kW. år 81 67 63 Drift och underhåll " 70 25 20 Fast bränslekostnad 5 4 3 Summa 156 96 86 Rörliga kostnader Bränslepris kr/GJ 8.5 8.5 8.5 Bränslekostnader öre/kWh 3.5 3.5 3.5 Drift och underhåll " 1.2 1.1 1.0 Summa 4.7 4.6 4.5 Total kostnad vid utnyttjningstiden 2 000 hlår Öre/kWh 12.5 9.4 8.8 3 000 h/år " 9.9 7.8 7.4 4 000 h/år 8.6 7.0 6.7 5 000 h/år 7.8 6.5 6.2 " Avskrivningstid 20 år. 4 % realränta. Tabell 2.31 Totalkostnader för skogbränsleeldade industripannor 1X10MW 1X50MW 1X100MW Anläggningskostnad kr/kW 1 100 800 700 Fasta årskostnader" Kapitalkostnader kr/kW. år 81 59 52 Drift och underhåll " 70 25 20 Fast bränslekostnad 3 3 3 Summa 154 87 75 Rörliga kostnader Bränslepris kr/GJ 149—21.3 149—21.3 149—21.3 Bränslekostnader öre/kWh 6.7—9.6 6.7—9.6 6.7—9.6 Drift och underhåll " 1.2 1.1 1.0 Summa 7.9—10.8 7.8—10.7 7.7—10.6 Total kostnad vid bränslepriset 14.9 kr/GJ och vid utnyttjningstiden 2 000 h/år öre/kWh 15.6 12.2 11.5 3 000h/år " 13.0 10.7 10.2 4 000 hlår 11.8 10.0 9.6 5 000 h/år 11.0 9.5 9.2 Total kostnad vid bränslepriset 21.3 kr/GJ och vid utnyttjningstiden 2 000 h/är öre/kWh 18.5 15.1 14.4 3 000h/år " 15.9 13.6 13.1 4 OOOh/år 14.7 12.9 12.6 5 000h/år 13.9 12.4 12.2

" Avskrivningstid 20 år, 4 % realränta.

sou 1980: 9

Tabell 2.32 Totalkostnader för torveldade industripannor

1X10MW 1X50MW 1X100MW

Anläggningskostnad kr/kW 1 200 1 000 900 Fatta årskosmader" Kapitalkostnader kr/kW. år 89 74 67 Drift och underhåll " 140 25 20 Fust bränslekostnad " 5 4 3 Summa " 234 103 90 Rörliga kostnader Bränslepris kr/GJ 11.0 11.0 11.0 Bränslekostnader öre/kWh 5.0 5.0 5.0 Drift och underhåll " 1.2 1.0 Summa " 6.2 6.1 6.0 Totalkostnad vid utnyttjningstiden 2 000 h/år öre/kWh 17.9 11.3 10.5 3 000 h/år " 14.0 9.5 9.0 4 000 h/år " 12.1 8.7 8.3 5 000h/år " 10.9 8.2 7.8

" Avskrivningstid 20 år. 4 % realränta.

• Sida 142
•  Original

3 Framtida teknik

3.1 Allmänt

Kol utgör ett huvudbränsle i många länders energiförsörjning. Det är därför inte förvånande att man internationellt sett genomfört stora forsknings- insatser med sikte på att få en effektivare kolanvändning. Härtill kommer stora insatser för att ersätta olja och naturgas med kol. Därvid satsar man på att få fram såväl en förbättrad hanteringsteknik som miljövänligare omvandlingsprocesser.

Under senare år har en rad förslag till nya processer kommit fram. Kvaliteten på det brutna kolet har förbättrats, blandningar av kol/olja/vatten har prövats. ny förbränningsteknik har tagits i bruk och direkt omvandling från kol till gas, olja eller el har studerats. Möjligheterna att skapa en ny och bättre kolteknik synes i många fall lovande. men åtskilliga problem återstår ännu att lösa.

För våra inhemska bränslen, ved och torv, har utvecklingen inte kommit lika långt. I många fall är processerna liknande dem för kol. men bränslets mekaniska egenskaper. fukthalt. reaktivitet etc medför ändå att den i kolländerna utvecklade omvandlingstekniken inte är direkt applicerbar. De inhemska bränslenas låga halter av miljöskadliga ämnen medför å andra sidan att behovet av ny teknik inte är lika uttalat som för kol.

Nedan följer en kort redogörelse för den utvecklingsverksamhet som för närvarande pågår inom området.

3.2 Förbehandling av kol

Huvuddelen av allt kol som bryts förbehandlas på något sätt före använd— ningen. Syftet med förbehandlingen är att frånskilja sådana beståndsdelar i det brutna kolet som man inte önskar behålla vid den fortsatta hanteringen. stenstycken, leror, askbildande mineraler m. m.

Den enklaste behandlingen är att tvätta kolet med vatten, varvid en stor del av dess ej önskvärda beståndsdelar kan frånskiljas. Det oorganiskt bundna svavlet, dvs. det svavel som är bundet till järn (pyriten) liksom askbildande mineral kan på detta sätt nedbringas i koncentration.

Härutöver kan kolet behandlas med mera avancerade tvättutrustningar i vilka man utnyttjar föroreningarnas annorlunda täthet. magnetiska egenskaper etc. På så vis kan såväl ask- som svavelhalten reduceras

• Sida 143
•  Original

avsevärt. den senare med i vissa fall mer än 50 %. Kolrening på detta sätt ligger nära en kommersiell tillämpning och kan sannolikt få betydelse redan under åttiotalets första hälft.

För en mycket långtgående rening håller man för närvarande på att utveckla mera sofistikerade kemiska processer. För samtliga dessa gäller dock att de ännu befinner sig på laboratoriestadiet och att kostnadsupp- skattningarna därför endast är preliminära. För närvarande verkar dock behandlingskostnaderna var många gånger större än vid konventionell koltvättning.

3.3 Bränsleblandningar

En metod att behandla fasta bränslen för att lättare utnyttja dem i konven- tionella anläggningar är att göra pumpbara blandningar av kol/olja/vatten. Även ved och torv kan ingå i blandbränslen av liknande slag. Internationellt uppmärksammas mest kol—oljeblandningen. s. k. COM. Sådana bland- ningar innehållande i regel cirka 40—50 % kol kan sannolikt eldas i vanliga pannor med viss effektreduktion. De kan hanteras som tjockolja och kräver inga större förändringar i distributionssystemen.

[ eldninganläggningarna måste oljebrännarna anpassas för att tåla större förslitning m. m. för att kunna användas fören kol/oljeblandning. [ vissa fall måste pannan kompletteras med en askutmatnings- och sotningsutrust- ning.

Prisrelationerna mellan kol och olja hösten 1979 medför att bränslepriset för COM-blandningar i vissa fall kan vara lägre än för olja. Vissa kostnader tillkommer för askutmatning och rökgasrening. Det kan för dagen antas att COM kommer att framställas i stora centrala anläggningar eller ev. hos storförbrukare.

Kapaciteten i en panna byggd för oljeeldning minskar vid eldning med COM beroende på pannans utformning. I många fall torde de befintliga pannorna ha en viss överkapacitet p. g. a. riklig dimensionering av panna och hjälputrustning. Kol/oljeblandningarna kan således medföra en be— gränsning av oljeanvändningen upp till 40—50 % i befintliga anläggningar till måttliga kostnader. Det måste dock finnas plats för kompletterande askutmatnings- och rökgasreningsutrustning.

Eftersträvas en större fast bränsleandel än 40—50 % kan inte bränsle- blandningar längre användas utan pannsystemen måste kompletteras med renodlade pannor för kol eller andra fasta bränslen.

Fig. 3.1. Förbränning av kornformigt material. Bäddens utseende vid olika lufthastighet. Källa: "Kol i Sverige", NE 1977: 24.

3.4 Förbränning med svävbädd

En svävbädd (även kallad virvelbädd eller fluidiserad bädd) består av kornformigt material som vilar på en luftgenomsläpplig yta. t. ex. en perforerad plåt. Tillförs luft underifrån med låg hastighet ochjämnt fördelad över hela den perforerade ytan silar luften genom bädden av bränsle utan att bäddkornens läge förändras. Bädden är fast eller kompakt såsom på en konventionell planrost eller wanderrost enligt vad som beskrivits ovan(2.3).

10 C» o 53 O ., 0 c 0 o n ' o a o a :) oooofq, () 0 00 o o n !) ocoo o 0 åå ”00 o OoOoO ca 0000 Ö _] o 00 000000 0 L o 000 De oa () a 0000 00 0 Ocmc'oo 0 O ClO 00 (”000596 0 o (; 02—029.” goin—"eL ______

Luft Fast b'add Fluidiserad Turbulent Pneumatisk bädd fluidiserad transport bädd

Ökas luftens hastighet börjar bäddens kom vid en viss hastighet att säras från varandra och lyfta samt sväva i luftströmmen (fig. 3.1). Man har uppnått minimal fluidiseringshastighet. Bädden är fluidiserad. har ökat i höjd med 5—10 procent och har fått samma egenskaper som en vätska. Skulle kärlet i vilket bädden befinner sig lutas. förblir bädden vågrät och lätt material flyter på ytan medan tyngre material sjunker till botten.

Ökas luftens hastighet ytterligare bildas luftbubblor på den perforerade plåten och dessa luftbubblor stiger uppåt under kraftig omblandning av bäddkornen (turbulent fluidiserad bädd). Bäddens höjd har nu ökats ytterligare och det är svårt att klart urskilja bäddens övre yta. De enstaka partiklarnas rörelser är därvid mycket intensiva.

Med ännu högre lufthastighet rycks bäddkornen med luftströmmen. Någon egentlig bädd ärinte längre märkbar utan fluidiseringen har övergått till pneumatisk transport. Uppehållstiden i eldstaden är då för kort för utbränning av bränslepartiklarna och det är nödvändigt att återcirkulera oförbränt bränsle.

Direkteldning av kol med fluidiseringsteknik har uppenbara fördelar framför det klassiska förbränningsförfarandet med fast bädd. Bädd— materialet utgörs av obrännbara partiklar med hög smältpunkt. t.ex. aska, kalksten, dolomit. sand eller andra mineraler. Vid start upphettas bäddens material till en temperatur över kolets antändningstemperatur. Kolet, 1—5 procent av bäddmassan, matas in i bädden. antänds och för- brinner. Genom fluidiseringen är kolpartiklarna helt omgivna av den

strömmande luften och deras nyttiga kontaktyta mot luften är därför större än vid fast bädd. Dessutom kan mindre kolkorn användas jämfört med den fasta bädden. exempelvis 0.3—5 mm. Vissa prov har också utförts med stor kornstorlek. 12—25 mm. i grunda svävbäddar med djupet 75—150 mm. Kolet behöver sålunda inte malas. endast krossning är erforderlig. Kol- kornens snabba egenrörelser i bädden förhindrar lokala överhettningar och ger en enhetlig temperatur i hela bädden.

Som nämnts ingår i bädden till 95 procent eller mer från förbrännings- synpunkt icke aktivt material (ballast). Resterande del är således bränsle. En stor fördel med den fluidiserade bädden är att ett svavelbindande ämne. t. ex. kalksten eller dolomit. kan tjänstgöra som ballastmaterial. Genom att placera värmeupptagande rörytor i själva bädden och omkring den kan bäddens temperatur fullständigt kontrolleras och hållas så låg att askan förhindras att sintra och smälta. Låg temperatur. 750—950 0C. är en förutsättning för att svaveloxidutsläppen skall kunna bemästras genom tillsättning av exempelvis kalksten. En låg temperatur medför dessutom låga kväveoxidutsläpp.

En annan fördel med svävbädd är att dimensionerna på eldstaden kan minskas jämfört med en konventionell panna. Arbetar den fluidiserade bädden under övertryck kan dimensionerna minskas ytterligare. Fig. 3.2 ger en antydan om storleksskillnaderna mellan en kolpulvereldad panna och en svävbädd vid atmosfärstryck respektive övertryck.

Fig. 3.2. Relativ anläggning: storlek 660 MW (el). Från vänster konventionell pulverbränning, sväv- bädd vid atmosfärtryck och trycksatt svävbädd vid 16 bars tryck.

Svävbäddar har många fördelar men baseras på en ännu inte helt färdigutvecklad teknik. För mindre anläggningar har utvecklingen dock gått så långt att de kan sägas vara i det närmaste kommersiella. Demon- strationsprojekt pågår på många håll i världen. Även i Norden finns ett flertal företag som engagerat sig i denna teknik.

För stora anläggningar. över 150 MW tillförd effekt. är utvecklingen inte lika långt framskriden. Än så länge är det oklart om atmosfäriska svävbäddar verkligen är en lämplig teknik för stora kraftverkspannor eftersom en mycket stor bäddyta fordras. På llera håll hyser man för- hoppningen att den trycksatta svävbädden till följd av sin höga effekttäthet skall visa sig vara en idealisk kraftverkskomponent. Det återstår dock en hel del arbete innan detta är visat.

3.5 Förgasning av kol

Teknik att förgasa kol är känd sedan långt tillbaka i tiden. Anledningar för förnyat intresse för kolförgasning är de alltmer ökande oljepriserna samt de miljömässiga fördelar kolförgasning med efterföljande förbränning har jämfört med direkt förbränning av kol.

Grundprincipen för förgasning är att en del av kolet reagerar med syre och ger koldioxid och värme. Resten av kolet reagerar med vattenånga och bildar vätgas och kolmonoxid.

Om förgasningen sker med hjälp av 1qu kommer luftens kväve att ingå i gasen som då får ett relativt lågt värmevärde. 4—8 MJ/ml. Den kallas då lågvärdesgas.

Används syrgas i stället för luft blir Värmevärdet 10—20 MJ/m]. Gasen kallas för mellanvärdesgas och består huvudsakligen av kolmonoxid och vätgas.

Mellanvärdesgas kan genom ett metaniseringssteg vidareförädlas i metan och koldioxid. Avskiljs koldioxiden erhålls högvärdesgas med ett värmevärde på 32—37 MJ/m3.

Den lågvärdiga gasen är lämplig för direkt förbränning i kraftverks- eller industripannor. Energiinnehållet är så lågt att gasen inte är ekonomiskt transporterbar. En aktuell metod för användning av lågvärdcsgas är att konvertera oljepannortill koldrift genom att bygga en förgasare som tillsats.

Mellanvärdesgasen kan med bibehållen ekonomi transporteras inom tätorter. industriområden etc.. men är ändå knappast att betrakta som ett distributionsbränsle. Däremot kan den högvärdiga gasen. även benämnd SNG (Substitute Natural Gas). användas som ersättningsbränsle för natur— gas och transporteras långa sträckor i rörledningar.

Det finns redan idag processer för framställning av lågvärdes— och mellanvärdesgas. Det pågår dock hela tiden en utveckling av dessa processer för att åstadkomma högre effektivitet och kapacitet samt större bränsleflexibilitet. De processer som idag kan anses vara kom- mersiella är Lurgi. Koppers-Totzek. Winkler och Wellman-Galusha. Av dessa är det endast Lurgi som arbetar med förgasning under högt tryck. 20—30 bar. Koppers-Totzek och Winkler utvecklar f. n. trycksatta för- gasningsreaktorer.

Omvandling av kol till syntetisk naturgas är också en idag tekniskt möjlig process. Kostnaderna och verkningsgradsförlusterna för metanise— ringssteget är dock så höga att det förefaller vara långt kvar till en kommersiell användning.

3.6 Förvätskning av kol

Teknik att förvätska kol är känd sedan lång tid tillbaka. Den utvecklades bl. a. i Tyskland under andra världskriget. Förvätskning av kol är en komplicerad process som kräver ingående kunskaper om kolråvarans struktur.

För framställning av flytande kolväten finns många vägar att gå, bl. a. följande: [ pyrolys. dvs. upphettning utan syretillförsel, varvid koks. olja och gas genereras _ ”upplösning" av kol i en oljefraktion med eller utan vätetillförsel (hydrering) vilket ger en tjock olja med låg svavel- och askhalt katalytisk hydrering av kol vid förhöjt tryck El förgasning till mellanvärdesgas åtföljd av syntes till flytande kolväten

Under [960- och 70-talen har en rad processer provats i allt från labora- torieskala till stora pilotanläggningar. Tekniken är komplicerad och relativt dyrbar. De stora oljeprisstegringarna har dock kraftigt ökat intresset för kolförvätskning som ju är en väg att direkt ersätta petroleum med kolbaserade produkter utan krav på stora förändringar i energianvänd- ningssystemet.

En mycket massiv satsning på kolförvätskning håller på att ta form i främst USA. Sydafrika. Japan och Västtyskland. Stora demonstrations- anläggningar planeras för att tas i drift i mitten av 80-talet, bl. a. för produktion av tung eldningsolja. Vissa bedömningar pekar på en global årlig produktion av ungefär lOO miljoner ton kolbaserad olja kring år 1990.

3.7 Förgasning och förvätskning av ved och torv

Ungefär samma processer kan utnyttjas för förgasning och förvätskning av ved och torv som av kol. Under främst de fem senaste åren har i flera länder ett visst utvecklingsarbete kommit igång där man med koltekniken som utgångspunkt söker få fram processer optimerade för biobränslena.

En skillnad mot kol är att man inte i lika hög grad är intresserad av kraftverksapplikationer för ved och torv. Snarare söker man få fram processer för produktion av metanol eller andra syntetiska drivmedel eller för framställning av bränngas avsedd att användas som ersättning för olja i lokala pannor.

En för biobränslen specifik process är anaerobjäsning. vilket innebär att man låter mikroorganismer bryta ner bränslet till metan. Speciellt inom jordbruket kan sådana anläggningar få viss betydelse.

Tekniken för förgasning och förvätskning av biobränslen kommer

• Sida 148
•  Original

sannolikt att ha nått demonstrationsstadiet år 1990. Det är dock knappast troligt att den har lett till någon nämnvärd kommersiell tillämpning i Sverige redan då.

3.8 Introduktionstakten

Under 70-talct har oljepriserna ökat snabbt jämfört med den allmänna prisutvecklingen. Detta har medfört att utrymmet för andra bränslen baserade på ny teknik har ökat i motsvarande grad. Samtidigt har insikten att oljan är en ändlig råvara medfört forcerade satsningar inom energi— området. De stora industriländerna satsar för närvarande brett på nya energiomvandlingsmetoder, t. ex. svävbäddar. kolförgasning. kolförvätsk— ning osv. I många fall har dessa satsningar resulterat i prototyp- och demonstrationsanläggningar. Bara i undantagsfall har dessa försöksanlägg- ningar i sin tur lett till kommersiella anläggningar.

Introduktionstakten för ny teknik sträcker sig i allmänhet över flera decennier med en mycket långsam takt de första åren. Detta innebär att även om flera av de ovan behandlade tekniska lösningarna kommer att visa sig framgångsrika så påverkar de beslutssituationen endast i ett relativt litet antal fall under den närmaste lO—årsperioden. Introduktion av ny teknik tar ofta viss tid även efter den tidpunkt då tekniken är praktiskt demonstrerad och ekonomisk konkurrenskraft föreligger. Flertalet av de här behandlade teknikerna har ännu inte nått detta stadium.

Svävbädden har under lång tid ansetts stå nära en kommersiell introduktion. Det är inte osannolikt att denna teknik får sitt genombrott under de närmaste åren. Detta innebär i så fall att i första hand de små fastbt'änsleeldade anläggningarna som diskuterats i utredningen kan komma att bestå av svävbäddar med de miljömässiga fördelar detta medför. Sväv— bädden kan således komma att konkurrera med konventionella fast— bränsleeldade pannor. Skillnaden mellan dessa båda typer av eldnings- anläggningar är emellertid inte av den karaktären att valet mellan dem påverkar utredningens slutsatser.

Mer komplicerad är situationen vad gäller COM och kolförvätskning. Om COM får ett genombrott de närmaste åren, och mycket tyder på det. kan en markant omställning från olja till kol. och ev. ved och torv, genomföras på relativt kort sikt utan större förändringar i pannbeståndet. Kommer förvätskningstekniken därefter att få en lyckosam utveckling torde huvuddelen av oljan kunna ersättas utan att detta kräver den långtgående förnyelse och ombyggnad av pannbeståndet m.m. som normalt förutsätts.

[ vilken mån detta kommer att bli möjligt kan inte bedömas i dag. Det torde dock inte bli aktuellt att använda förvätskade fasta bränslen i större skala förrän tidigast mot mitten av 1990-talet.

4 Miljöverkningar, tekniska åtgärder m. m.

4.1 Inledning

De energikällor som är aktuella — kol. torv och skogsbränslen —— kommer här att behandlas med utgångspunkt från olika verkningar på miljön och hälsan. Bl. a. berörs utsläpp av metaller m. m. i stoftform. svaveldioxider. kvävedioxider, kolväten och koldioxid samt effekterna av avfallsdepo- nering. Nuvarande krav på miljöskyddsåtgärder kommer också att beröras.

För en utförligare beskrivning av påverkan på hälsa och miljö i samband med förbränning av organiska bränslen hänvisas till energi- och miljö- kommitténs betänkande Energi Hälsa Miljö (SOU 1977: 67—70) och till energikommissionens betänkande Energi Hälso-miljö- och säkerhetsrisker (SOU 1978: 49).

Statens vattenfallsverk har fått regeringens uppdrag den l4 juni l979 att i samarbete med andra berörda intressenter utreda och redovisa hur hälso— och miljöproblemen vid kolanvändning för energiändamål skall kunna lösas på ett godtagbart sätt (det s.k. kol-hälso-miljöprojektet). Enligt uppdraget bör verket lämna en huvudrappon senast den I oktober 198] och en slutrapport senast ett år därefter. -

4.2 Miljöskyddslagstiftningen

Miljöskyddslagen

Miljöskyddslagen (ML; se även 5.2) omfattar miljöfarlig verksamhet och tillämpas på anläggningar som bl. a. kan medföra störning för omgivningen genom exempelvis luftförorening, buller eller förorening av vattendrag. Ett centralt avsnitt i lagen är de tillåtlighetsregler som anger förutsättningarna för att miljöfarlig verksamhet skall få bedrivas. Grundprincipen är att störningar skall förebyggas så långt det är praktiskt och ekonomiskt möjligt. ”Vid avvägningen mellan olika intressen skall särskild hänsyn tagas till å ena sidan beskaffenheten av område som kan bli utsatt för störning och betydelsen av störningens verkningar. å andra sidan nyttan av verk- samheten samt kostnaden för skyddsåtgärd och den ekonomiska verkan i övrigt av försiktighetsmått som kommer i fråga.”, står det bl. a. i lagens femte paragraf.

• Sida 150
•  Original

Prövningsförfarandet

För prövning av tillståndsärenden enligt ML finns en särskild nämnd. koncessionsnämnden för miljöskydd. Vissa anläggningar får ej uppföras eller ändras utan tillstånd av nämnden. dispens från prövningsskyldighet av naturvårdsverket eller vederbörande länsstyrelse eller anmälan till läns— styrelse. Omfattningen av prövningsplikten framgår av miljöskydds— kungörelsen (MK). Anläggningar som kräver tillstånd eller dispens återfinns i 5 2, exempelvis ångkraftanläggning eller annan anläggning för eldning med fossilt bränsle med tillförd effekt överstigande 50 MW.

Tillstånd. s. k. koncession. innebär i princip en för framtiden bestående rätt att utöva den prövade verksamheten. Omprövning kan visserligen ske efter tio år eller vid väsentligt ändrade förhållanden. men omprövningen gäller endast villkoren. inte själva rätten att fortsätta verksamheten.

Ett beslut att ge dispens från skyldighet att söka tillstånd kan däremot omprövas när som helst av den som meddelat beslutet. Naturvårdsverkets och länsstyrelsens beslut kan inte överklagas, vilket däremot kan ske när det gäller nämndens beslut. Ett koncessionsärende tar längre tid att behandla än ett dispensärende.

Har anläggning som inte är prövningspliktig enligt MK uppförts kan koncessionsnämnden meddela föreskrifter eller förbud mot miljöfarlig verksamhet vid anläggningen, som inte är tillåtlig enligt ML.

För att uppföra eldningsanläggning — även om den är mindre än 50 MW — krävs byggnadslov av byggnadsnämnd. Nämnden har därvid att iaktta bestämmelser till skydd för miljö och hälsa som meddelats i eller med stöd av byggnadslagen och byggnadsstadgan.

Miljöskyddsutredningen

Miljöskyddsutredningen, som har fått i uppdrag att göra en översyn av miljöskyddslagstiftningen har i december l978 överlämnat delbetänkandet (SOU l978: 80) Bättre Miljöskydd.

Utredningen föreslår att förprövningssystemet förenklas så att endast två myndigheter. koncessionsnämnden och länsstyrelsen. verkställer för- prövningen av vissa miljöfarliga verksamheter. De stora, tunga och besvär— liga verksamheterna skall alltjämt prövas av koncessionsnämnden. Övriga förprövningspliktiga verksamheter skall prövas av länsstyrelsen efter an- mälan. Länsstyrelsen skall fastställa vilka villkor som skall gälla för verksamhetens bedrivande.

Såväl naturvårdsverkets som länsstyrelsens dispensgivning föreslås för- svinna. Naturvårdsverket föreslås även i fortsättningen få rollen som part till skydd för miljövårdsintresset inför koncessionsnämnden.

Utredningen föreslår också att ett informations- och samrådsförfarande införs. Syftet med detta förslag är att ge allmänheten, sammanslutningar. kommuner och myndigheter möjlighet att på ett tidigt stadium sätta sig in i verkningarna av en planerad verksamhet och att kunna påverka verksamhetens lokalisering och utformning från miljösynpunkt.

• Sida 151
•  Original

sou l980:9 4.3 Utsläpp av partikulära föroreningar

Utsläpp och effekter

Förbränning av kol liksom olja men inte naturgas medför utsläpp av metaller. Höga metallhalter kan även påträffas i torv. [ skogsbränslen är halterna inte av samma storleksordning. När det gäller stoftutsläpp kan de från kol och torv vara likvärdiga medan de är lägre från skogsbränslen.

Ett mycket stort antal grundämnen har påträffats i kol och torv antingen i högre halter eller i spårhalter. Vid förbränningen emitteras kvicksilver till atmosfären huvudsakligen i gasform medan övriga metaller emitteras i partikelform. Utsläppen medför såväl miljöeffekter som hälsoeffekter.

Vissa tungmetaller. främst kadmium och kvicksilver. förekommer redan nu i så höga halter i miljön, till övervägande delen p. g. a. andra orsaker än förbränning av fossila bränslen, att väsentligt ökade utsläpp kan medföra hälsorisker.

När det gäller effekter på mark och växter p. g. a. nedfall av metall- föreningar är det närmast arsenik. bly, zink, kadmium, koppar, kvicksilver och vanadin som inger farhågor. Om kol och torv med höga halter av dessa metaller kommer att användas i större omfattning utan tillräckligt effektiv rening kan negativa effekter befaras på markens förmåga att mineralisera fosfor och kväve. vilket kan leda till minskad tillväxt och på sikt till förändringar i floran. Metallerna kadmium och kvicksilver kan anrikas i näringskedjor.

Vad sedan gäller effekterna av metallutsläpp på sjösystem framstår utsläppen av kvicksilver som allvarligast. Situationen för många sjöar i södra och mellersta Sverige är redan nu hårt ansträngd. Den svartlistning av sjöar som är en följd av för höga kvicksilverhalter i fisk har en direkt koppling till sjöförsurning. En betydande ökning av kolanvändningen utan att kvicksilverutsläppen begränsas leder enligt naturvårdsverkets bedöm- ning till risk för ökad svartlistning av sjöar. Orsakssammanhangen be- träffande kvicksilverutsläpp och effekterna i sjöar är dock på flera punkter oklara varför ett större svenskt forskningsprojekt har inletts på området.

Krav och tekniska åtgärder

I fråga om anläggningar för kol och torv saknas idag svenska riktlinjer för utsläpp av partikulära föroreningar. Vid koleldning eller torveldning anser naturvårdsverket att installation av elektrofilter eller textilfilter är nöd- vändigt. Detta gäller oberoende av pannans storlek eller om den är ny eller gammal. Det föreligger ett amerikanskt förslag till gränsvärde på 35 mg/m3 norm för koleldade anläggningar över 73 MW bränsleeffekt. Naturvårds- verket väntas ställa liknande krav.

Enligt nuvarande riktlinjer anges som månadsmedelvärde för träbränsle— och barkeldade anläggningar emissionsgränsen 500 mg stoft/m3 norm torr gas vid ett luftöverskott korrigerat till motsvarande 10 % koldioxid. dock högst 30 kg stoft/timme. Riktlinjerna avser närmast anläggningar lokali- serade till massa- och sågverksindustrin. Torv- och träbränsleeldade an-

• Sida 152
•  Original

läggningar anslutna till tätorters fjärrvärmesystem bör enligt naturvårds- verket ha väsentligt lägre gränsvärden. Naturvårdsverket har för avsikt att utkomma med nya riktlinjer för sådana anläggningar.

Kvicksilver skiljer sig från övriga metaller genom att det är i gasform även vid relativt låga temperaturer. Säkra tekniska metoder att begränsa kvicksilverutsläppen vid förbränning av kol saknas f. n. Naturvårdsverket bedömer emellertid att de tekniska problemen är av den karaktären att de på sikt bör kunna lösas. Utvecklingsarbete pågår inom området. Det finns vidare tillgång till kolsorter med så låga kvicksilverhalter att de under— stiger ca ] mg/kg. Fastställda krav på begränsning av kvicksilverutsläpp saknas emellertid hittills. I vilken mån kvicksilverutsläppen kan komma att begränsa kolanvändningen i Sverige är därför f. n. ovisst.

4.4 Svaveloxider

Utsläpp och effekter

Svaveldioxid från förbränning av framför allt olja och kol omvandlas efter utsläpp i atmosfären helt eller delvis till andra svavelföreningar som svaveltrioxid. svavelsyra eller sulfater. Dessa svavelföreningar sprids i atmosfären och deponeras i mark och vatten. Svavelföreningarnas uppe— hållstid i atmosfären är så lång att de kan transporteras tusentals kilometer innan de faller ned. Av svavelnedfallet i Sverige beror endast en mindre del. igenomsnitt ca 20—30 %. på utsläppen inom landet. Inget annat enskilt land bidrar emellertid lika mycket till svavelnedfallet i Sverige som Sverige självt.

Med hänsyn till försurningsproblemen har riksdagen beslutat (prop. 1976/77: 3, JoU 1976/77: 4, rskr 1976/77: 24) att svavelutsläppen i Sverige skall minskas till den nivå som gällde i början av 1950-talet, ca 400 000 ton svaveldioxid per år. För att nå detta fordras omfattande avsvavlings- åtgärder samt lågsvavliga bränslen.

Krav och tekniska åtgärder

Bestämmelserna rörande den högsta tillåtna svavelhalten har skärpts successivt så att i dag hela södra och mellersta Sverige upp till Mälar- dalen samt Örebro och Värmlands län omfattas av förbud att förbränna fossila bränslen om mer svavelföreningar än motsvarande 0,24 gram per MJ bränsle släpps ut i luften (motsvarar svavelhalten ] viktprocent i olja). För resten av landet gäller gränsen 0,60 g/MJ. Beslut om sänkning till den lägre nivån har fattats för Uppsala. Västmanlands. Kopparbergs och Gävle- borgs Iän från den I oktober l98l och för hela Sverige från den I oktober 1984.

För att kunna innehålla värdet 0,24 g svavel per MJ bränsle får svavel- halten i kolet inte överstiga 0,8 viktprocent. Hänsyn har då tagits till att en liten mängd svavel binds i askan. Naturvårdsverket anser att för framtida kondens- och kraftvärmeverk med bränsleeffekt över 300MW bör strängare krav uppställas vad avser svavelemissioner än vad som föreskrivs generellt. Sådana krav kan fastställas vid prövning enligt l36 a & byggnads— lagen och miljöskyddslagen.

Svavelutsläpp från koleldning kan i huvudsak begränsas på fyra sätt. nämligen genom användning av kol med låg svavelhalt, avsvavling av rökgaser. avsvavling av kolråvaran samt avsvavling i anslutning till förbränningen. Vad gäller de tre senare fallen pågår ett intensivt tekniskt forsknings- och utvecklingsarbete.

Svavelhalterna och även halterna av andra föroreningar varierar mellan olika gruvor och ibland också mellan olika flötsar i samma gruva. l polskt kol som säljs på export är värdena normalt 0.8—4,0 % svavel. Australien och västra Canada har betydande tillgångar av kol med mycket låg svavel— halt; från vissa gruvor garanteras mindre än 0.4 %. Även i bl. a. vissa andra delar av Nordamerika finns lågsvavligt kol. Möjligheterna att impor- tera kol med en svavelhalt om högst 0,8 % kan bedömas som goda. Sätts gränsen lägre begränsas importmöjligheten till ett fåtal länder om krav på avsvavling i någon form i Sverige skall kunna undvikas.

En möjlig väg att minska kolets svavelhalt och samtidigt utjämna skill- nader mellan olika kolsorter är att före förbränningen sänka pyrithalten i råkolet. Mängden skadliga restprodukter minskar också på detta sätt. Helst bör sådana åtgärder ske i exportlandet men kan också utföras i Sverige.

4.5 Kväveoxider

Kväveoxider bildas vid förbränning av fossila bränslen dels genom att förbränningsluftens kväve och syre förenas. dels genom att i bränslet ingående kväve oxideras. Förhållandena är likartade vid förbränning av biomassa och torv.

Den kväveoxid som har starkast verkan är kvävedioxid. Andas man in kvävedioxid i höga halter kan man få bestående lungskador. Lukten av kvävedioxid börjar märkas vid halter från 200 till 700jtg/m3 (mikrogram. dvs. miljondels gram. per m3). Vid experiment har man funnit att halter om ] 000—2 000 ;tg/m3 ger andningsbesvär hos människor efter kort tid.

[ luften finns en naturlig halt av kvävedioxid på 5 ;.tg/m3. men i tätorter stiger halten som årsmedelvärde ofta till 50 lag/m]. ] större städer kan timmedelvärdet bli flera hundra ,ug/m3 på gator med hög trafik när vinden är svag. Av kvävedioxiden i gatuplanet kommer 80—90 procent från bilarnas avgaser. Bidrag ”ovan tak" från uppvärmningsanläggningar är betydande.

Jämfört härmed är tillskotten från fossileldade kraftverk obetydliga. Ett större oljeeldat verk (1 000 MW el) höjer genomsnittet under vinterhalvåret i en närbelägen tätort med ] p.g/m3 och ett koleldat med 2 ,ag/m3. Vid ogynnsamma väderförhållanden kan dock röken slå ned och ge väsentligt högre tillskott som medför hälsoeffekter.

Inom världshälsoorganisationen (WHO) har en arbetsgrupp rekommen— derat att halten kvävedioxid. räknad i genomsnitt över en timme. hålls under 200—300 ,ag/m3. Tillfälliga högre timmedelvärden kan knappast undvikas men de bör inte överstiga normen mer än en gång i månaden.

Kväveoxider bidrar vidare till försurningen av vattendrag med 10—40 % av den totala försurningen. Frågan utreds f. n. närmare.

Lokalt förhöjda värden för kväveoxid kan minskas med höga skorstenar.

• Sida 154
•  Original

Vidare kan bildningen av kväveoxid vid förbränningen minskas genom reduktion av luftöverskott. rökgasåterföring. lägre eldstadsbelastning samt genom speciella brännarkonstruktioner.

Riktlinjer för utsläpp av kväveoxid saknas i Sverige. Frågor om sådana utsläpp bedöms dock vid prövningar av anläggningar enligt miljöskydds- lagen.

4.6 Kolväten

Kolväten är den gemensamma benämningen på en stor grupp ämnen som består av kol och väte i olika bindningar. Vid nästan all förbränning av såväl fossila bränslen som torv och skogsbränslen bildas. speciellt vid lågt luftöverskott. polycykliska organiska material (POM). Dessa är stabila föreningar med uppehållstid på flera dagar.

Man vet att cancerframkallande kolväten som bensta)pyren tas upp i bl .a. växter, fisk och skaldjur. Hittills har ett hundratal dylika kolväten identifierats. Några andra polycykliska aromatiska kolväten med hög cancerogen aktivitet är bens(c)fenantren samt 3-metylcholantren. [ för- bränningsgaser ingår även vissa heterocykliska kolväten med mutagen effekt.

En höjning av förbränningstemperaturen medför att bildningen av poly- aromatiska kolväten minskar men medför samtidigt en ökad bildning av kväveoxid.

De totala utsläppen av kolväten bedöms med dagens teknik att ligga högre från koleldade pannor än från oljeeldade. Torv och skogsavfall bedöms i sin tur ge högre utsläpp än kol. Mindre pannor har högre specifika utsläpp än större enheter.

Det går f. n. inte att säga i vilken omfattning utsläppen från förbrännings- anläggningar kan leda till skador för människan. Mot bakgrund av den ytterst komplexa sammansättningen av rökgaserna och med hänsyn till att det inte finns några data rörande cancerogen effekt av den totala expositionen, synes det ej uteslutet att rökgaserna kan ha en för människan cancerogen effekt.

4.7 Koldioxid

Vid förbränning av organiska bränslen bildas koldioxid. Mot bakgrund av mätningar och teoretiska beräkningar av koldioxidhaltens förändringar i atmosfären har frågan väckts om globala klimatförändringar kan upp- komma på lång sikt till följd av en ökad halt i främst de övre luftlagren. Några entydiga besked i frågan föreligger dock inte.

Koldioxidutsläppen från en koleldad anläggning beräknas vara 25 % större än från en oljeeldad anläggning räknat per producerad energienhet.

Riskerna för klimatpåverkan genom koldioxidutsläpp är i huvudsak knutna till förbränning av fossila bränslen, främst kol och olja, men även torv. Då koldioxid från förbränning av ved och annan biomassa ingår i ett kretslopp och således ingen nytillförsel sker till atmosfären orsakar den

inga klimatförändringar förutsatt att den avverkade och förbrända bio- massan ersätts genom återtillväxt.

Det finns inga riktlinjer för koldioxidutsläppen och f. ö. inte heller någon möjlighet att reducera dem vid en förbränningsprocess.

4.8 Avfall

Utsläpp och effekter

Vid förbränning av kol kommer den obrännbara delen, askan. att delas upp i bottenaska och tiygaska. Bottenaskan. som stannar i eldstaden. sintrar till viss del ihop till svårlösliga silikater. Flygaskan följer med rökgasen och avskiljs med någon typ av stoftavskiljare. Askans andel och sammansättning varierar med kolsort. Vanligen ligger askhalten mellan 7 och 15 %.

Askan består huvudsakligen av kiselsyra. aluminiumoxid och järnoxid. Oxider av kalcium. natrium och kalium ger den en basisk karaktär. Askan innehåller även andra ämnen. framför allt tungmetaller.

Även förbränning av torv och skogsbränslen efterlämnar aska men i mindre utsträckning.

Enligt en dansk undersökning som är baserad på analyser av polskt kol ligger koncentrationen av metaller i askan på ungefär samma nivå som halterna i vanlig mark. Andra undersökningar visar ca 10 gånger högre koncentrationer av metaller i kolaska än i normal mark.

Miljöproblemen vid avfallsdeponering utgörs främst av påverkan på landskap samt på ytvatten och grundvatten. Regnvatten som tränger igenom askhögarna kan nämligen laka ut tungmetallerna och förorena yt- och grundvatten.

Krav och tekniska åtgärder

Det finns idag inga särskilda regler för hanteringen av kol- och torvaska men tillåtlighetsprövningen kan medföra villkor i detta avseende. Naturvårdsverket framhåller följande.

Läget för deponering bör väljas så att det naturliga jordmaterialet genom låg genomsläpplighet och goda uppsugande egenskaper medverkar till att minimera risken för grundvattenförorening. Tätande lager av lera (minst en halv meter) eller morän utnyttjas när inte den naturliga jorden förväntas ge fullgott skydd. Ett tätande lager bör också läggas ovanpå deponeringen. Vidare bör deponeringen om möjligt komprimeras. Genom sur nederbörd kan avfallets basiska del komma att förbrukas och urlakningen av metaller öka. även av giftiga sådana som kadmium. koppar. bly och kvicksilver. Teoretiskt tar det lång tid att få askan neutraliserad men urlakningen kan inträffa mycket tidigare p. g. a. kanalbildning och ytavrinning längs vissa stråk.

Upplaget förses med avskärande diken för att avleda ytvattnet från omgivande marker samt med uppsamlande diken för lakvatten som mynnar i ett utjämnings- magasin. vilket är nödvändigt m. h. t. flödesvariationerna under året och för att få en rimlig dimensionering av lakvattnets reningsanläggningar.

• Sida 156
•  Original

4.9 Övrigt

Yt- och lakvatten bör behandlas med kemisk fällning i en reningsanläggning varvid utsläppen blir små. Sådana anläggningar är helt konventionella och finns redan i många kommunala reningsverk och industrianläggningar. Restprodukterna vid reningen deponeras i särskild ordning. Eftersom volymen material som skall förvaras reduceras mycket starkt i detta steg bedöms helt täta förvaringsutrymmen kunna arrangeras.

Jämte urlakningen av metaller bör även urlakningen av organiska ämnen upp— märksammas t. ex. fenoler. organiska syror och polyaromatiska kolväten. eftersom dessa kan förekomma i relativt höga halter.

Ur landskapsvårdande synpunkt är det angeläget att deponeringsytor för avfall efter användning kan täckas av vegetation. Detta kräver emellertid att ett så mäktigt jordlager påläggs att vegetationen helt kan utvecklas idetta.

Kolaska kan också säljas för att användas inom bl. a. byggnadsindustrin. cementindustrin eller i samband med vägbyggande. Även i dessa fall kan krav komma att ställas från miljövårdssynpunkt. Eftersom möjligheterna att avsätta större mängder kolaska inte är klarlagda torde det vara lämpligt att räkna med att den måste deponeras.

Problem med störningar på grund av buller och damning kan utgöra ett hinder för kol- och torvförbränning i anläggningar lokaliserade nära bebyggelse. Vidare har från naturvårdsverket framförts krav på att kol med dagens teknik inte skall användas i mindre pannanläggningar — ca 30 MW och därunder. Som skäl härför anger verket ask- och kol- hanteringsproblem, sämre förbränningsförhållanden. större luftförore- ningsutsläpp och sämre möjligheter till skötsel och övervakning.

För medelstora och större centraliserade anläggningar torde enligt natur- vårdsverket nämnda problem kunna begränsas med moderna byggnads- tekniska och andra åtgärder så att anläggningarna blir acceptabla från miljövårdssynpunkt. Större markutrymmen kan härvid även påräknas.

Naturvårdsverket har emellertid inte redovisat närmare varför de slag av miljöskyddsåtgärder som verket anser vara tillräckliga för anläggningar över 30 MW. inte skulle kunna genomföras i anläggningar under 30 MW.

4.10 Kostnader för vissa miljövårdsåtgärder

Koleldning medför i motsats till oljeeldning att stora mängder aska måste tas om hand. Vidare behövs betydligt mer omfattande stoftavskiljning vid koleldning än vid oljeeldning. Kostnaderna för askdeponering och stoft- avskiljning belyses nedan.

4. 10.1 Deponering av kolaska

Under 4.8 har nämnts att kolaskan antingen kan deponeras eller försäljas för användning inom t. ex. cementindustrin. Nedan behandlas endast deponeringsalternativet.

• Sida 157
•  Original

Vid deponering av kolaska kan konventionell teknik användas. Erfaren- heter av hantering av begränsade mängder kolaska finns från Hässelby- verket i Stockholm. Askhanteringen där innefattar bl. a. kemisk rening av lakvattnet.

Hässelbyverkets deponeringskostnad uppgår i dag till 50 kr per ton aska, varav transport ca 2 mil svarar för ca 30 kr per ton. De askmängder som hanteras där är dock för små för att dessa kostnader skall kunna betraktas som helt representativa.

Göteborgs energiverk har beräknat investeringskostnaden till 17 milj. kr. för en anläggning. där 100 000 ton aska per år och 130 000 ton slam per år kan deponeras. Inklusive transport beräknas totalkostnaden till högst 70 kr per ton aska.

Södertälje energiverk har beräknat kostnaderna för transport av aska från ett planerat kraftvärmeverk vid Igelsta till olika deponeringsplatser. Kostnaderna varierar mellan 15—20 kr/ton.

Flera faktorer har betydelse för de slutliga kostnaderna för ask- deponeringen. bl. a. transportavstånd samt kolsortens askhalt och tung- metallinnehåll. Även med pessimistiska antaganden synes det emellertid räcka med 70 kr per ton aska. eller 7 kr per ton kol med 10 % askhalt.

4.10.2 Stoftavskiljning vid koleldning

F. n. finns två huvudtyper av effektiva filter för avskiljning av stoft i rökgaser, nämligen elektrofilter och textilfilter (spärrfilter. slangfilter).

Elektrofilter

Elektrofilter har sedan länge dominerat som stoftavskiljare för kolpulver- pannor. [ ett elektrofilter passerar rökgaserna genom ett elektriskt laddat fält. Partiklarna fastnar därefter på en s. k. utfällningselektrod med motsatt laddning och samlas efterhand ihop i en behållare. Ämnen i gasform avskiljs inte i elektrofilter.

Medelavskiljningsgraden för elektrofilter beställda år 1975 bedöms ligga omkring 99,4 % ä 99.5 %. Avskiljningsgraden kan ökas ytterligare. Elektrofilter måste dimensioneras inte bara m. h. t. önskad avskiljnings- förmåga utan också m. h. t. kolets sammansättning. Högre askhalt och lägre svavelhalt i kolet kräver sålunda större filterkapacitet. Kostnaden för elektrofilter kan därför variera i förhållande [ till 4 beroende på den typ av kol som skall användas.

Textilfilter

S. k. textilfilter har sedan mitten av 1970-talet introducerats i kommersiell skala i koleldade anläggningar framförallt i USA. I textilfilter får rök- gaserna passera genom en spärr av slangformad duk av väv eller nålat fibermaterial. varvid stoftpartiklarna avskiljs. I motsats till vad som gäller för elfilter spelar kolets sammansättning inte någon roll för textilfiltrets funktion och kostnad.

• Sida 158
•  Original

Textilfiltrens avskiljningsförmåga är minst lika god som elektrofiltrens. Vad gäller bl. a. vissa tungmetaller förefaller den vara bättre. speciellt för partikelstorlekar mindre än 2 pin.

Kostnader för stoftavskiljning Nedan visas kostnaderna för stoftavskiljning för några olika anläggnings- storlekar vid utnyttjningstiden 4 000 timmar per år (enligt AB Svenska Fläktfabriken; 1979 års priser). Garantivärdet för utsläpp vid storleken 500 MW", har antagits vara 50 mg/m3norm och för storlekarna [()—100 MW", 100 mg/m3norm. Om textilfilter används torde de likafullt klara avskilj- ningskrav ner till 30 mg/minorm.

Tabell 4.1 Kostnader för stoftavskiljning

Storlek Anläggningskostnad Anläggningens MW kr/kW driftkostnad kr/kW/år 500 50 2.40 100 52 2.60 50 55 2.70 10 60 3.00

Kostnaderna avser merkostnaderna för stoftavskiljning i en koleldad anläggning jämfört med motsvarande oljeeldade anläggning utan någon stoftavskiljning alls. Kostnaderna inkluderar stoftavskiljningsfilter med kringutrustning samt all övrig utrustning som behövs för att transportera askan från pannan till ett Iastfordon såsom stoftsändare och silo med kontrollanordningar.

Således ingår följande: elfilter eller textilfilter. rökgasledningar. stöd- konstruktioner. rökgasfläkt. isolering, stoftsändare, rörledningar. stoftsilo. all regler— och styrutrustning. montage och igångkörning.

Det bör observeras att kostnaderna kan variera efter förutsättningarna för varje enskild anläggning.

Kostnaderna ovan gäller både elfilter och slangfilter. Filtertyperna är alltså kostnadsmässigt likvärdiga. För svåravskiljbara kol blir dock elfilter dyrare än enligt ovan.

Vid textilfilter behöver de 5. k. slangarna bytas med 2—5 års mellanrum. Kostnaden härför, som inte ingår ovan, har beräknats till 2 kr/kW för varje byte.

Den specifika kostnaden för textilfilter — i motsats till elfilter _ ökar endast obetydligt med minskande anläggningsstorlek. Det gäller även så små anläggningar som i intervallet 1—10 MW. Avskiljningsförmågan är lika för alla anläggningsstorlekar.

4.11 Räkneexempel på miljöverkningar vid fastbränsleeldning.

[ avsnitt 2. har angivits att användningen av fasta bränslen under vissa förutsättningar kan öka till 55 TWh per år till år 1990. Nedan redovisas ett räkneexempel för att schematiskt belysa vilka förändringar i fråga om miljö- påverkan som eldning av den omfattningen med fasta bränslen i stället för olja kan medföra. Som utgångspunkt för beräkningarna antas att 25 TWh kol. 10 TWh torv och 20 TWh skogsbränslen används.

Vid direkt förbränning av olja och fasta bränslen frigörs bl. a. svavel- dioxid (SO:). kväveoxider (NOX). kvicksilver (Hg) och kolväten som bens(a)pyren (B(a)P). Dessa ämnen lämnar pannan med rökgaserna. Vidare återstår aska efter förbränningen. ] tabellen nedan antas i fråga om olje— och koleldning att svavelutsläppen är så stora som tillåts med gällande gränsvärden. I fråga om torv och skogsbränslen baseras mängden svavelutsläpp på uppskattade genomsnittsvärden. Utsläppen av NOX och B(a)P grundas i fråga om samtliga bränslen på uppskattade genomsnitts- värden. Detta gäller även Hg-utsläppen utom i fråga om kol, där det antas att kolsorter med låga kvicksilverhalter används. I fråga om aska antas att kolsorter med 10 % askhalt används medan genomsnittsvärden gäller för övriga bränslen.

Tabell 4.2 Miljöverkningar vid eldning med olika bränslen

Tillförd energi Bränsle SO; NOX Hg B(a)P Aska TWh ton/år ton/år kg/år kg/år ton/år Oljealternativel 55 Bo 3—5 LS 95 000 33 000 ll 7 I 200 Fastbränsleallamalive! 25 Kol 46 000 23 000 330 S 400 000 in Torv 5 000 4 000 90 90 50 000 20 Skogs- bränslen 2 000 37 000 82 60 50 000 Sa fastbränslealt. 53 000 64 000 502 155 500 000

Vid övergång från olja till fasta bränslen minskar utsläppen av svavel- dioxid medan kväveoxidutsläppen ökar. Det sammanlagda utsläppet av 503 och NOX blir i det valda exemplet i stort sett konstant och miljö- påverkan ur försurningssynpunkt ökar inte. Olja innehåller endast små mängder kvicksilver jämfört med främst kol men även torv och ved har högre halter kvicksilver. Det totala kvicksilverutsläppet ökar därför vid en övergång till fasta bränslen. I bottenaskan och i filter upptagen aska kvarstannar dock ca 10 % av kvicksilvret. Det totala kvicksilverutsläppet till luft är f. n. ca 4 500 kg/år och planeringsmålet för år 1990 är ca 2 000 kg/år. Det ökade kvicksilverutsläppet vid fastbränsleeldning minskar delvis möjligheterna att få bort svanlistningen i olika områden.

Utsläppen av polycykliska kolväten ökar vid fastbränslealternativet, varvid torv och ved svarar för huvuddelen. Användning av fasta bränslen kan även medföra ökade störningar på grund av buller och damning vid sämre lokaliserade anläggningar.

• Sida 160
•  Original

5 Vissa författningar som berör eldningsan— läggningar

Någon lagstiftning som mera omedelbart tar sikte på att styra val av bränsle i större eldningsanläggningar finns inte i gällande rätt. Däremot finns på olika områden regler som styr lokaliseringen och i viss mån utförandet av sådana anläggningar. Detta gäller främst byggnadslag- stiftningen och miljöskyddslagstiftningen. Den lagstiftning som närmast kan sägas vara inriktad på energiförsörjningsfrågor och därmed också indirekt på bränslevalsfrågan är lagen (1977: 439) om kommunal energiplanering. 1 Svensk byggnorm. SBN, som innehåller tillämpningsföreskrifter till bygg- nadslagen (1947: 385) och byggnadsstadgan (1959: 612) finns vissa bered- skapsregler som rör möjligheten att använda alternativa bränslen. Enligt vissa förordningar om energisparstöd kan stöd också utgå till åtgärder som syftar till användning av annat bränsle än olja. I det följande redovisas huvuddragen av de regler om lokalisering och utförande av eldnings- anläggningar som kan vara av intresse i detta sammanhang.

5.1 Byggnadslagen och byggnadsstadgan

Byggnadslagen (1947: 385, omtryckt 1972: 775, ändrad senast 1978: 932) (BL) innehåller bestämmelser om fysisk planering och byggande. Särskilda regler gäller i vissa avseenden för tätbebyggelse resp. glesbebyggelse. Med tätbebyggelse avses enligt lagen (6 &) sådan samlad bebyggelse som nöd- vändiggör eller kan väntas nödvändiggöra särskilda anordningar för tillgodoseende av gemensamma behov. Annan bebyggelse kallas gles- bebyggelse.

Närmare föreskrifter om byggande och lov till byggande samt om tillämpningen i övrigt av byggnadslagen har meddelats i byggnadsstadgan (BS; 1959: 612. omtryckt 1972: 776, ändrad senast 1979: 902).

Genom BL har det allmänna befogenhet att bestämma var bebyggelse får uppkomma. Denna princip kommer till uttryck i 5 5 andra stycket, där det som en förutsättning för att mark skall få användas för bebyggelse föreskrivs att marken skall ha prövats från allmän synpunkt lämpad för ändamålet. Prövning skall ske vid planläggning enligt BL. När det gäller glesbebyggelse och tätbebyggelse av mindre omfattning får prövning även ske i samband med prövning av ansökan om byggnadslov. I fråga om större eldningsanläggningar kommer planläggning och planprövning att påverkas av valet av bränsle med hänsyn till miljöskäl, utrymmeskrav m. m.

• Sida 161
•  Original

De planinstitut som BL anvisar för planläggning inom en kommun är generalplan, där grunddragen för marks användning anges, och detalj- planer, stadsplan eller byggnadsplan, varigenom den närmare regleringen av bebyggelsen sker (2 å).

Stadsplan och byggnadsplan skall utmärka och till gränserna ange de för olika ändamål avsedda områden som ingår i planen (25 och 107 åå). Plan skall också innehålla de ytterligare bestämmelser om områdenas bebyggande och användning i övrigt som finns behövliga. Planerna antas av kommunen och fastställs av länsstyrelsen (26 och 108 åå). I vissa fall kan plan underställas regeringens prövning.

Till byggnadslagen ansluter som nämnts BS med föreskrifter om plan- läggning och byggande m. m. Enligt 9 5 BS skall planläggning ske så, att den främjar en ur allmän synpunkt lämplig utveckling inom det område som planen skall avse. Tillbörlig hänsyn skall tas bl. a. till förhållanden inom angränsande områden och till den allmänna samfärdselns och energihushållningens behov.

Även byggnadsstadgans nybyggnads- och ombyggnadskrav (38—49 åå) berör naturligtvis eldningsanläggningar. De regler som främst är av intresse är brandskyddsreglerna (44 å). energihushållningsreglerna (44 a å) och reglerna om trevnad och hygien (46 å). Enligt 44 å 1 mom. skall byggnad med avseende på konstruktion och inredning utföras så att faran för brand inte blir större än som betingas av hänsyn till dess ändamål, angränsande bebyggelse och omständigheterna i övrigt. 1 44 å 7 mom. föreskrivs bl. a. att eldstäder och andra anordningar för uppvärmning, rök och ventilationskanaler skall anordnas så att brandfara, risk för olycksfall eller sanitär olägenhet inte uppkommer. [ 44 a å föreskrivs att byggnad skall utföras så att den möjliggör god energihushållning. Byggnad för stadigvarande bruk, vari inryms bostads— eller arbetsrum, skall enligt 46 å anordnas och inredas så att den bereder möjlighet till trevnad och god hygien. I paragrafen finns en uppräkning av egenskaper som särskilt skall beaktas, bl. a. anges, att byggnaden skall bereda erforderlig värme och ljudisolering och att den skall kunna uppvärmas och ventileras på tillfreds- ställande sätt.

I BS föreskrivs att nybyggnad inte får företas utan byggnadsnämndens lov, byggnadslov (54 å). Byggnadslov krävs också för bl. a. sådan ändring av byggnad som inte är att hänföra till nybyggnad men som berör konstruk- tionen av dess bärande delar eller av eldstäder, rök- eller ventilationskanaler eller som avsevärt påverkar dess planlösning eller yttre utseende.

Vid prövning av ansökan om byggnadslov skall byggnadsnämnden tillse att företaget inte strider mot vissa i byggnadsstadgan särskilt angivna för- fattningar såsom byggnadslagen, miljöskyddslagen (1969: 387), mot bygg- nadsstadgan eller mot föreskrifter som har meddelats med stöd av de nämnda föifattningarna (56 å ] mom.).

Byggnadsnämnden är enligt ] å BS tillsynsmyndighet för byggnads- verksamheten och övervakar efterlevnaden av gällande föreskrifter för byggandet.

För överträdelse av föreskrift om byggande som har meddelats i byggnadslagen eller byggnadsstadgan eller med stöd av någon av dessa författningar finns bestämmelser i lagen (1976: 666) om påföljder och

• Sida 162
•  Original

ingripanden vid olovligt byggande m. m.

Med stöd av 76 å BS utfärdar statens planverk de föreskrifter samt ytterligare råd och anvisningar som behövs för tillämpning av stadgan. Dessa föreskrifter. råd och anvisningar ges ut i Svensk byggnorm (SBN 1975). Planverkets föreskrifter är bindande för de byggande och bygg- nadsnämnderna. Råden och anvisningarna har karaktären av upplysningar resp. exempel på lösningar av konstruktioner m. m., verifikationsmetoder eller förutsättningar. Det får inte ställas som villkor för byggnadslov eller annat godkännande att råden och anvisningarna följs.

I SBN finns omfattande föreskrifter samt råd och anvisningar som rör utförandet av byggnaders uppvärmningsanordningar. Dessa rör främst säkerhets- och effektivitetskrav. I kap. 45: 8 behandlas emellertid också frågor om beredskapsåtgärder mot minskad eller utebliven tillförsel av importbränslen. Planverket har här föreskrivit. att anläggning för upp- värmning av permanent byggnad, som under den kalla årstiden stadig- varande nyttjas som bostad, sjukhus eller annan vårdinrättning, hotell. skola, kontor eller annan arbetslokal, skall utformas med hänsyn till beredskap mot minskad eller utebliven tillförsel av importbränslen så att omställning till eldning med inhemskt fast bränsle kan genomföras utan omfattande ombyggnadsarbeten, såvida inte särskilda skäl till undantag föreligger. I sina anvisningar anger planverket bl. a.. att anslutning till uppvärmningsanläggning belägen utanför den byggnad, som skall upp- värmas. godtas om anläggningen uppfyller de föreskrivna kraven. Planering för eldning med annat inhemskt, fast bränsle än helved. t. ex. spån, flis, bark eller torv, kan enligt anvisningarna endast godtas om den lokala tillgången på sådant bränsle beräknas vara tillräcklig. En pann- anläggning förutsätts normalt kunna omställas utan pannbyte eller anskaff- ning av omfattande kompletteringsutrustning. Enligt anvisningarna kan dock pannanläggning med sådana pannor för importbränsle, som inte kan ändras eller kompletteras för eldning med inhemskt bränsle, godtas under förutsättning att ett tillräckligt beredskapslager av importbränsle anordnas för pannanläggningen. I anvisningarna anges att eluppvärmning av byggnad endast godtas under förutsättning att energi för uppvärmning beräknas kunna tillhandahållas i tillräcklig omfattning även vid minskad eller ute- bliven tillförsel av importbränslen.

136 a 5 byggnadslagen

Byggnadslagen innehåller också bestämmelser om bl. a. lokalisering av vissa industrier. Enligt 136 a å första stycket gäller sålunda att tillkomsten och lokaliseringen av industriell eller liknande verksamhet som är av väsentlig betydelse för hushållningen med energi, med träfiberråvara eller med landets samlade mark— och vattentillgångar, skall prövas av regeringen. I paragrafen uppräknas ett antal verksamheter som skall prövas i den mån regeringen inte medger undantag från prövningsskyldigheten. Bland de angivna verksamheterna kan nämnas ångkraftanläggning och annan anlägg— ning för eldning med fossilt bränsle med tillförd effekt överstigande 500 megawatt. Åtskilliga av de övriga industriverksamheter som enligt uppräkningen skall prövas är för övrigt regelmässigt försedda med stora

• Sida 163
•  Original

eldningsanläggningar. Regeringen ges också i paragrafen möjlighet att i varje särskilt fall besluta att nyanläggning eller utvidgning av sådan verk- samhet som avses i paragrafens första stycke skall tillståndsprövas av regeringen. Tillstånd enligt 136 a å får meddelas endast om det har tillstyrkts av berörd kommun. Tillstånd kan förenas med villkor. bl. a. för tillgodo- seende av allmänna intressen.

5.2 Miljöskyddslagen

Miljöskyddslagen(l969: 387, omtryckt 1972: 782. ändrad senast 1979: 597) (ML) är tillämplig på miljöfarlig verksamhet. varmed avses 1. utsläppande av avloppsvatten, fast ämne eller gas från mark, byggnad eller anläggning i vattendrag, sjö eller annat vattenområde, 2. användning av mark, byggnad eller anläggning på sätt som eljest kan medföra förorening av vattendrag, sjö eller annat vattenområde, om användningen inte utgör byggande i vatten, 3. användning av mark. byggnad eller anläggning som kan medföra störning för omgivningen genom luftförorening, buller, skakning, ljus eller annat sådant, om störningen inte är helt tillfällig (] 5). Den som utövar eller skall utöva miljöfarlig verksamhet har möjlighet att ansöka om tillstånd hos koncessionsnämnden för miljöskydd (9 % första stycket). Regeringen kan enligt 10 å föreskriva att vissa åtgärder som innebär miljöfarlig verksamhet inte får vidtas utan att koncessionsnämnden har lämnat tillstånd eller anmälan gjorts hos naturvårdsverket eller länsstyrelsen. Naturvårdsverket eller i vissa fall länsstyrelsen kan dock efter prövning i varje enskilt fall medge undantag från sådan skyldighet att söka tillstånd (dispens). [ miljö- skyddskungörelsen (1969: 388, ändrad senast 1979: 1175) har angetts vilka åtgärder som inte får vidtas utan tillstånd eller dispens eller utan föregående anmälan. Tillstånd eller dispens krävs sålunda för anläggande av bl. a. ångkraftanläggning eller annan anläggning för eldning med fossilt bränsle med tillförd effekt överstigande 50 MW, samt för åtskilliga andra anlägg- ningar och fabriker som regelmässigt innehåller stora eldningsanläggningar.

Omfattningen av den prövning som skall ske enligt ML framgår av tillåtlighetsreglerna i 4—8 åå ML. För miljöfarlig verksamhet skall väljas sådan plats att ändamålet kan vinnas med minsta intrång och olägenhet utan oskälig kostnad. Om miljöfarlig verksamhet, vars lokalisering inte har prövats enligt 136 a å BL. kan befaras medföra väsentlig olägenhet trots att alla skäliga försiktighetsmått iakttas, får verksamheten utövas bara om det föreligger särskilda skäl. Innebär den befarade olägenheten att vissa allmänna intressen skadas avsevärt, får verksamheten inte utövas. Regeringen kan dock lämna tillstånd om verksamheten är av synnerlig betydelse från allmän synpunkt.

5.3 Lagen om svavelhaltigt bränsle

För att motverka utsläpp i luften av svavelföreningar får regeringen enligt ] å lagen (1976: 1054) om svavelhaltigt bränsle i fråga om fossilt bränsle som innehåller svavel meddela föreskrifter som gäller förbränning, handel , över-

• Sida 164
•  Original

låtelse eller import och som är påkallade från miljöskyddssynpunkt eller annan allmän synpunkt. Regeringen får också överlåta åt förvaltnings— myndighet eller kommun att meddela sådana föreskrifter. [ lagen ges i 2 å möjlighet att meddela föreskrifter om avgift när undantag medges från föreskrifter som har meddelats med stöd av 1 å. Regeringen eller förvalt- ningsmyndighet som regeringen bestämmer får enligt 3 å föreskriva att den som driver handel med eller importerar fossilt bränsle skall lämna uppgift om svavelhalten i bränslet.

Regeringen har i förordningen (1976: 1055. ändrad senast 1979: 672) om svavelhaltigt bränsle meddelat föreskrifter med stöd av lagen. 1 l å före- skrivs sålunda att eldningsolja med högre svavelhalt än 1,0 viktprocent eller annat fossilt bränsle som innehåller svavel inte får förbrännas inom vissa angivna län, om förbränningen medför att svavelföreningar släpps ut i luften i en mängd som motsvarar mer än 0.24 gram svavel per megajoule bränsle. Förbudet omfattar sedan den 30 september 1977 i stort sett länen söder om Mälaren inklusive Stockholms län samt Värmlands och Örebro län. Efter den 30 september 1981 omfattar förbudet även Uppsala. Västman- lands, Kopparbergs och Gävleborgs län och efter den 30 september 1984 avser förbudet hela landet. I 2 åges föreskrifter om delar av landet som ännu inte omfattas av förbudet i l å. För tiden till den 1 oktober 1984 får sålunda eldningsolja med högre svavelhalt än 2,5 viktprocent eller annat fossilt bränsle som innehåller svavel inte förbrännas om förbränningen medför att svavelföreningar släpps ut i luften i en mängd som motsvarar mer än 0,6 gram svavel per megajoule bränsle. Om särskilda skäl föreligger, får statens naturvårdsverk meddela föreskrifter om avsteg från bestämmel— serna i 1 eller 2 å eller länsstyrelsen för särskilt fall medge undantag från nämnda bestämmelser (3 å). Kommunerna har i 4 5 givits möjlighet att själva meddela föreskrifter om förbränning av fossilt bränsle enligt 1 ålagen om svavelhaltigt bränsle, om det behövs för att inom viss ort begränsa utsläpp av svavelföreningar utöver de krav som ställs i förordningen. 1 förordningen finns också vissa importbestämmelser för olja (5 å) och regler om uppgiftsskyldighet om svavelhalt i fossilt bränsle (7 å). Statens natur— vårdsverk utövar den centrala tillsynen över efterlevnaden av lagen om svavelhaltigt bränsle och med stöd av lagen meddelade föreskrifter. Läns- styrelsen utövar fortlöpande tillsyn inom länet och hälsovårdsnämnden utövar den omedelbara tillsynen inom kommun (9 å).

5.4 Lagen om kommunal energiplanering

Enligt lagen (1977: 439) om kommunal energiplanering skall kommunerna i sin planering främja hushållningen med energi och verka för en säker och tillräcklig energitillförsel. Kommunerna åläggs också att vid plane- ringen undersöka förutsättningarna att genom samverkan med annan kommun eller betydande intressent på energiområdet gemensamt lösa frågor som har betydelse för hushållningen med energi eller för energi— tillförseln. Finns sådana förutsättningar skall de tas till vara i planeringen. Kommun är skyldig att på begäran av statens industriverk lämna uppgift om hur den fullgjort sina skyldigheter enligt lagen.

En grundläggande begränsning av kommunens skyldigheter enligt lagen om kommunal energiplanering är att kommunerna i sin planering skall främja energihushållningen och verka för en säker och tillräcklig energi- tillförsel. Lagen innebär således inte några förändringar i kommunernas befogenheter och faktiska möjligheter att vidta åtgärder inom energi- området. Vad kommunerna ålagts är att inom ramen för den planering som de eljest bedriver ta särskild hänsyn till den aspekt som energihushållning och en säker och tillräcklig tillförsel av energi utgör.

I prop. 1976/77: 129 med förslag till lag om kommunal energiplanering, in. m. framhålls (s. 50) bl. a. att det ligger i sakens natur att kommunerna i sin planering måste ta ställning till hur byggnader. anläggningar m. m. inom kommunen skall försörjas med energi. Detta gäller oavsett om kommunen har ett direkt engagemang i distribution eller produktion av energi eller inte.

5.5 Förordningar om bidrag till energibesparande åtgärder rn. m.

Enligt förordningen (1975: 422; omtryckt 1978: 339, ändrad senast 1979: 554) om statsbidrag till energibesparande åtgärder inom näringslivet m. m., förordningen (1977: 332. ändrad senast 1979: 1020) om statligt stöd till energibesparande åtgärder i bostadshus m. m. och förordningen(l979: 816) om statligt stöd till energibesparande åtgärder i kommunala och landstings- kommunala byggnader m. in. kan stöd bl. a. lämnas för åtgärder som syftar till användning av annat bränsle än olja.

• Sida 166
•  Original

Kronologisk förteckning

Fjorton dagars fängelse. Ju. Skolforskning och skolutveckling. U. Lärare i högskolan. U. Preskriptionshinder vid skattebrott. B. Förenklad skoladministration. U. Offentlig verksamhet och regional välfärd. |. Kompensation för (örvandlingsstraffet. Ju. Privatlivets fred. Ju. Övergång till fasta bränslen. I.

PPHPP'PPNT'

• Sida 167
•  Original

Systematisk förteckning