Jan Paakjær M10761
Lasse Christensen A09541
Aarhus maskinmesterskole
Rapportforfattere:
Jan Paakjær M10761
______
Lasse Christensen A09541
______
Titel på rapporten: Carbon 20 ved Herning vand A/S
Rapportensart: Bacheloropgave
Placering: 6. semester efterår 2012
Uddannelsessted: Aarhus Maskinmesterskole
Vejleder: Esben Sørensen
Afleveringsdato: 19 december 2012
Antal sider: 68
Antal normalsider á 2400 tegn: 41,8
Abstract
This report is about CO2-reduction and deals with the subject in relation to the organization Carbon 20. Carbon 20 is a project developed by the environmental organization Green Cities. Carbon 20 is trying to reduce CO2-emissions by helping businesses and municipalities with environmentally friendly solutions. The report is based on the company Herning Vand A/S which is participating in the project. Furthermore, is the report based on the main question:
Which opportunities are there for Herning Vand to achieve the requirements of the Carbon 20 contract and still comply with current legal limits for wastewater discharges?
In order to answer the main question several methods is used for collecting knowledge. This includes interviews and quantitative data collection. Throughout the entire report a critical approach to the data collected and to the people who influenced the report is used.
CO2-reduction in the company is studied from two points of view with different approaches to the problem. One approach deals with reduction of electricity consumption while the other highlights opportunities of the production of CO2-neutral power. After the study has ended, it is clear that there is a reduction potential in the company. Furthermore is the company able to meet the requirements of the Carbon 20 agreement. However some of the reduction is not a real reduction in emissions, but simply a change in the way the calculations is done.
Indholdsfortegnelse
Forord 1
Læsevejledning 1
Indledning 3
Formål 5
Projektets baggrundshistorie 5
Problemstilling 5
Problemformulering 7
Afgrænsning 8
Metode 9
Valg af undersøgelsesmetode 9
Kvantitativ dataindsamling 9
Kvalitativ dataindsamling 10
CO2 og klimaforandringer 13
Green Cities og Carbon 20 14
Metode 14
Green Cities 15
Carbon 20 17
Baggrund for indgåelse af Carbon 20 aftalen 19
Klimakompasset 21
Måling af vandkvalitet 23
Anlægsbeskrivelse 24
Spildevandets vej 24
Slammets vej 28
Fordeling af elforbrug ved Herning renseanlæg 31
Valg af emner 32
Udskiftning af kompressorerne til den biologiske rensning 33
Metode 33
Hvorfor turbokompressorer 34
ABS turbokompressor 35
Herning Vands behov 36
Parametre for kompressorerne 38
Belastning af anlægget 38
Proces styring 38
Sikkerhed 39
Analyse af nuværende luftforbrug 40
Løsningsforslag 42
Økonomi 45
LCC beregning 45
Opsummering 47
Biogas 48
Indledning 48
Metode 48
El produktionen på Herning renseanlæg 49
CO2 beregning 49
Nettoafregningsloven 50
Afgifter 51
Spotpris 51
Nettariffer 51
Statsafgift 51
Nettoafregning 52
Afregning af biogas 52
Økonomi 53
Opsummering 57
Kombination af de to metoder 58
Kildekritik 59
Konklusion 61
Perspektivering 64
Litteratur og kilder 65
Billagsoversigt 68
Jan Paakjær M10761
Lasse Christensen A09541
Aarhus maskinmesterskole
Forord
Denne rapport er udarbejdet som det afsluttende bachelorprojekt på Aarhus Maskinmesterskole.
Formålet med rapporten er, at klarlægge konsekvenserne ved en indgåelse af en Carbon 20 aftale mellem Carbon 20 og Herning Vand. Udover klarlæggelse af konsekvenserne, forsøges der med denne rapport også at komme med løsningsforslag til en reduktion i CO2-udledningen fra Herning Vand, nærmere bestemt Herning renseanlæg.
Ydermere er valget faldet på netop disse emner, da vi synes at klimaforandringer og nedbringelsen af CO2 er et spændende, men også ret skræmmende område. For bedre at kunne forholde os til problematikken valgte vi at arbejde sammen med en virksomhed som deler vores interesse for miljøet.
Der skal lyde en stor tak til alle, som har været behjælpelige med information og støtte i forbindelse med projektet.
Der skal lyde en særlig stor tak til:
Esben Sørensen
Lektor, Aarhus Maskinmesterskole – Vejledning.
Ove Fjordman
Salgschef, Sulzer Pumps Wastewater Denmark A/S – Beregninger og data omkring kompressor.
Jan Ravn
Afdelingsleder-produktion, Herning Vand A/S – Data omkring Herning renseanlæg.
Palle S Jensen
Regnskab – rapportering/budget, Herning Vand A/S – Økonomi omkring Herning renseanlæg.
Lone Kelstrup
Projektleder, Carbon 20 – Informationer omkring Carbon 20.
May Lundsgaard
Projektkoordinator, Green Cities – Informationer omkring Green Cities.
Læsevejledning
For at give læseren in forståelse for anvendelsen af henvisninger i denne rapport, er der her en kort gennemgang af de henvisningsmetoder som bruges igennem rapporten.
Henvisninger til lov tekster og bekendtgørelser gøres på følgende måde:
Lovi, denne hævede anvisning betyder at der refereres til lov nr. i i litteratur og kilder.
I de tilfælde hvor der bruges flere dokumenter fra samme udgiver eller kilde anføres dette med et hævet tal på følgende måde: (Klima-, Energi-, og Byggeministeriet)1. Det hævede tal henviser til placeringen i litteratur og kilder.
Henvisninger til personer som er brugt gennem rapporten er refereret ved angivelse af efternavn og årstal eksempelvis (Ravn, 2012). Dette menes som Jan Ravn og informationen er givet i 2012. Personer som har bidraget med enkeltstående udtalelser er krediteret med navn of titel direkte i teksten.
Indledning
”Udledningen af CO2 i verden er for stor. Og netop nu er stigningen i verdens udledning af CO2 så stor at selv forskernes mest ekstreme klimascenarier er reelle fremtidsudsigter.” Udtaler Jens Hesslebjerg Christensen, forskningsleder ved klimacentreret på DMI. Dette er et problem som flere klimaforskere mener, der skal tages hånd om. Denne antagelse bakkes op af adskillige rapporter fra Det Internationale Energiagentur. Nedbringelsen af CO2-udledning, er et vigtigt emne, som uundgåeligt berører os alle i større eller mindre grad. Nedbringes udledningen ikke vil konsekvenserne ifølge Professor Nicholas Stern være ”Omfattende folkevandringer og konflikter, det er en risiko enhver ved sine fulde fem vil gøre alt for at undgå.”(u-landsnyt.dk, 2011).
Problemet med for stor udledning, har stået på i mange år, og er en stadig stigende problematik. Udledningen af CO2 er angiveligt årsag til klimaforandringer og stigende temperaturer. Problemet er verdensomspændende, men løsningen til problemet bør findes nationalt, lokalt og i sidste ende hos os selv. Vi må derfor alle tage vores del af ansvaret for, at morgendagens verden kan bestå (Lundsgaard, 2012).
Udledningen af CO2 relaterer sig til mange forskellige områder og typer. Det kan være alt fra røgen fra kraftværket, til udledning fra brændeovnen i stuen. Derfor kan det være svært for den almene borger, at forholde sig til konsekvenserne af f.eks. at lade lyset være unødigt tændt, have fjernsynet tændt uden at se på det eller unødig kørsel i bil.
Vi ønsker i denne rapport, at behandle problematikken med CO2-udledning på et lokalt virksomhedsniveau for på denne måde at skabe større forståelse omkring problemet. Det kan f.eks. være forståelse for hvordan, en given virksomhed kan angribe energibesparelser eller optimere det eksisterende anlæg.
For at kunne håndtere den stigende udledning og skabe mere opmærksomhed omkring problematikken, er der lanceret flere forskellige kampagner og projekter, der henvender sig til private såvel som virksomheder. Det kunne f.eks. være kampagnen Go’ energi, som er kendt fra tv reklamer og henvender sig til private, eller Carbon 20, som henvender sig til kommuner og virksomheder.
Da denne rapport tager udgangspunkt i en virksomhed, er der valgt at arbejde med Carbon 20 og bevæggrundlaget for denne.
Projekter som Carbon 20 har til formål at nedbringe den målbare CO2-udledning, hvilket ofte er hovedmålet med sådanne projekter. Derudover har denne type af projekter også en effekt, der kan være vanskelig at måle værdien af, men som ofte er mere værd, når problematikken ses som en helhed - de spreder den gode historie og det gode budskab. Dette kan medføre, at flere og flere vil ride med på ‘den grønne bølge’, og på den måde kan projekterne være medvirkende til en større nedbringelse af CO2-udledningen, end den egentlig målbare reduktion. Dog er faldende udledning ikke altid et positivt tegn. Hvis reduktionen beror på et faldende salg af de produkter virksomheden sælger, og det derved medfører en reduktion i CO2-udledningen, er det ikke en hensigtsmæssig reduktion. Derfor skal udledningen altid ses i forhold til produktionen.
For at kunne forholde sig til noget konkret, er der i rapporten valgt at arbejde med en virksomhed, som deltager i Carbon 20. Grundet bredden i problematikken, er der valgt en virksomhed, hvor der både kan ses på energiforbrug og egenproduktion af energi. I forbindelse med egenproduktion af energi opstod spørgsmålet: ”Kan en virksomhed, ved hjælp af egen CO2-neutral elproduktion, producere sig til at være en grønnere virksomhed?”
Herning vand er omdrejningspunkt for denne undersøgelse, da de har ovenstående forhold samtidig med, at virksomheden skal overholde specifikke miljøkrav. Derudover skal de sikre rent drikkevand til borgerne, samt rense det spildevand, der ledes tilbage til naturen på bedst mulig måde, både energi- og miljømæssig.
Formål
Formålet med denne rapport er at belyse konsekvenserne af, at Herning Vand har underskrevet en Carbon 20 aftale. Følgelig er hensigten også at klarlægge hvilke muligheder, der er for Herning Vand for at opnå de krav, de har indvilliget i at indfinde sig under i forbindelse med indgåelse af Carbon 20 aftalen. Rapporten henvender sig til Herning Vand og andre virksomheder, der har indgået en Carbon 20 aftale.
Ydermere ønskes der med denne rapport, at skabe fokus på biogasproduktion og energireduktion på renseanlæg.
Projektets baggrundshistorie
Herning Vand A/S (herefter Herning Vand) har indgået en Carbon 20 aftale, som omhandler en nedbringelse af virksomhedens CO2-udligning med 20 %. Nedbringelsen skal ske over en tre årig periode løbende fra januar 2011 til december 2013. Carbon 20 konceptet er udviklet af Green Cities, som er et samarbejde mellem seks kommuner, Kommunernes Landsforening, DTU og Aalborg Universitet. Dette vil blive nærmere beskrevet i afsnittet Green Cities og Carbon 20. Under et møde i Herning Vands Carbon 20 udvalg opstod der tvivl omkring afregningen af virksomhedens egenproduktion af CO2-neutral strøm fra biogas set i forhold til Carbon 20. Ud fra denne tvivl og ønsket om at reducere CO2-udledningen, opstod ideen til dette projekt. Et andet incitament har været regeringens tiltag til højere afregning af strøm produceret på biogas. Dette tiltag blev vedtaget af et bredt flertal i forbindelse med regeringens energiforlig fra marts 2012. Energiforliget skal danne rammerne indtil 2020 og vil være retningsvisende indtil 2050.
Problemstilling
For at Herning Vand skal kunne imødekomme Carbon 20 aftalen, har de nedsat et udvalg, som skal varetage interesserne deri. Carbon 20 udvalget er en gruppe på syv medarbejdere. Gruppens arbejde består i at indfri de krav, der er stillet i forbindelse med indgåelse af aftalen.
I opstartsfasen til denne rapport har der været kontakt med Herning Vand og organisationen Green Cities, som står bag Carbon 20 projektet. Herning Vand er bevidste om, at indgåelsen af aftalen har konsekvenser, men de har haft problemer med at overskue størrelsen af disse. Problemerne har medført spørgsmålene: ”Hvad vil dette betyde for vores virksomhed?” og ”Hvordan overkommer vi problemet?”
En anden problematik for Herning Vand er, at der er opstået uklarhed omkring et aspekt af aftalen. Denne problematik handler om, at Herning Vand selv producerer el ved hjælp af en gasmotor, som drives af biogas. Tvivlsspørgsmålet omhandler hvordan elproduktion ved hjælp af biogas udregnes i forbindelse med CO2-udledning.
Problemformulering
I kraft af overstående vil denne rapport behandle følgende problemstilling:
· Hvilke muligheder er der for Herning Vand for at opnå de stillede krav i Carbon 20 aftalen og stadig overholde de gældende lovmæssige grænseværdier for udledningen af spildevand?
For at kunne udarbejde en bedre undersøgelse af hovedspørgsmålet, vil der yderligere blive undersøgt følgende:
o Hvilke juridiske og økonomiske konsekvenser har indgåelsen af Carbon 20 aftalen for Herning Vand?
o Hvordan afregnes CO2-udledningen ved Herning Vand for el produceret på biogas set i forhold til Carbon 20?
Overstående problemstilling vil i den efterfølgende rapport blive nærmere belyst.
Afgrænsning
I denne rapport vil der ikke blive kigget på ændringer i rensningsprocessen af spildevand, da virkningen af selv små ændringer kan være betydningsfulde og have reaktionstider, der overskrider tidshorisonten for dette projekt. Derfor er procesoptimering fravalgt i denne rapport.
Der vil i denne rapport ikke blive kigget på reduktion af de kemiske stoffer, som bruges af Herning Vand, da udledningen fra disse er problematiske at redegøre for, og ikke falder i tråd med problemformuleringen.
Der vil ikke blive set på forholdene for øget produktion af biogas fra slammet. Dette skyldes, at det ikke er en teknisk gennemgang af en eventuel forøgelse, men de nuværende afgiftsforhold i forhold til Carbon 20 der ønskes belyst.
Rapporten tager udgangspunkt i Herning renseanlæg. Derfor er reduktionspotentialet på de 13 andre renseanlæg, 175 pumpestationer og tre Vandværker ikke behandlet på trods af, at det er en del af Herning Vand og dermed også Carbon 20.
Der vil ikke blive undersøgt hvorvidt, den nuværende rensning af spildevandet overholder de fastsatte niveauer bestemt af miljøministeriet.
Der vil ikke blive taget stilling til finansiering i forbindelse med energibesparende tiltag. I rapporten vil det derfor ikke blive belyst, hvorledes en eventuel finansiering skal finde sted fra virksomhedens side.
Udledninger tilhørende scope 1 og 3 bliver ikke behandlet i denne rapport, da det ikke er disse scopes der ønskes belyst.
Metode
Dette afsnit har til formål at skabe overblik og indsigt i de metoder, som anvendes i denne rapport. Udover dette mere generelle afsnit, vil der til hvert af de relevante afsnit blive diskuteret metode.
Undersøgelsestypen i denne rapport er problemløsende undersøgelse (Andersen, 2005). Grunden til dette er, at formålet med denne rapports problemformulering er at afdække konsekvenserne af at underskrive en Carbon 20 aftale. For at give et eksempel er der skabt inferens (Andersen, 2005) ved at udvælge en virksomhed at arbejde videre med. Spørgsmålet er så: ”Er det ikke hensigtsmæssigt at tage et større antal virksomheder?” Men da tidsfaktoren i projektet hindrer en undersøgelse af alle Carbon 20 deltagere, er der valgt at gå dybere med én repræsentativ virksomhed. I stedet ønskes der med denne rapport at give et løsningsforslag til det diagnosticerede problem. Løsningsforslagene vil blive givet på basis af den etablerede viden, der er genereret i forbindelse med undersøgelserne af emnet. Problemløsende undersøgelse er altså en undersøgelsestype der anvendes i denne rapport for at øge validiteten heraf.
Rapporten vil blive opbygget som et multipelt casestudie (Andersen, 2005), idet flere organisationer vil blive undersøgt heri. Multiple casestudiet vil blive udført både kvantitativt og kvalitativt, idet begge genrer af undersøgelser vil finde sted. Et eksempel på dette er, at der f.eks. vil blive anvendt både kvalitative interviews, og kvantitativ data til at analysere problematikkerne.