Einheitliche Heizwert- und Energiekennzahlenberechnung. der Schweizer KVA nach europäischem Standardverfahren. Resultate 2015

Transkript

1 Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK Bundesamt für Umwelt BAFU Bundesamt für Energie BFE Verband der Betreiber Schweizerischer Abfallverwertungsanlagen Resultate März 2016

2 Seite 2 von 17 EINLEITUNG Im Rahmen des Projekts Einheitliche Hu- und Effizienzberechnung Schweizer KVA wurden die energetischen Kennzahlen erstmals 2009 durch die Rytec ermittelt. Die Vergleichbarkeit der Anlagen untereinander wurde durch die Berechnung der energetischen Kennzahlen eines Grossteils der Schweizer KVA mit ein und derselben standardisierten Berechnungsmethode erhöht. Da die Resonanz der Anlagenbetreiber auf das Projekt grundsätzlich und auf die Resultate ausgesprochen positiv waren, werden diese Daten seit 2009 jährlich nachgeführt. Nachfolgend die Zusammenstellung der Resultate aus der Hu- und Effizienzberechnung für das Betriebsjahr 2015, teilweise im Vergleich mit den Werten der vergangenen Jahre. Die Methodik der Berechnung und die Resultate 2009 können im Bericht ( ) auf der Seite des BFE abgerufen werden 1. Die komplette Übersicht der Resultate befinden sich ebenfalls auf dieser Seite. Bei Fragen stehen Ihnen folgende Ansprechpersonen zur Verfügung: BFE Daniel Binggeli daniel.binggeli@bfe.admin.ch BAFU Michael Hügi michael.huegi@bafu.admin.ch VBSA Robin Quartier quartier@vbsa.ch Rytec AG energieeffizienz@rytec.ch Resultate

3 Seite 3 von 17 GLOSSAR AbfRRL: Abfallrahmenrichtlinie: Richtlinie 2008/98/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 19. November 2008 über Abfälle BAFU: Bundesamt für Umwelt BFE: Bundesamt für Energie EKS: Entwässerter Klärschlamm, Trockensubstanz-Gehalt zwischen 22%-31% ENE: Energetische Nettoeffizienz 2 analoge Berechnung zum R1-Faktor, jedoch bezogen auf die exportierte Energie (=Netto-Abgabe) der KVA EnV: Energieverordnung (Schweiz) Fremdenergiebedarf: Beinhaltet Energie zur Dampfproduktion E f (z.b. Stützfeuerung, Rauchgas aus benachbarter Schlammverbrennung,...) und importierte Energie nicht dampferzeugend E imp (z.b. Stromimport, Gas für die Wiederaufwärmung der Rauchgase,...) Hu: Unterer Heizwert KEV: Kostendeckende Einspeisevergütung KVA: Kehrichtvebrennungsanlage R1-Faktor: Verwerterstatus nach AbfRRL 3 SNG: TRL: VBSA: WNG: Stromnutzungsgrad Tertiärregelleistung Verband der Betreiber Schweizerischer Abfallverwertungsanlagen Wärmenutzungsgrad ABBILDUNGSVERZEICHNIS Abb. 1: Zusammenstellung Resultate Abb. 2: Energienutzungsgrad nach EnV (anlagenspezifische Werte 2015 und Mittelwerte 2013, 2014 und 2015)... 5 Abb. 3: Heizwert 2015 und Abb. 4: R1- Faktor 2015 und Abb. 5: ENE 2015 und Abb. 6: Kesselwirkungsgrad 2015 und Abb. 7: Spezifischer Wärmeexport Abb. 8: Spezifischer Wärmebedarf Abb. 9: Spezifischer Stromexport Abb. 10: Spezifischer Strombedarf Abb. 11: Wärmenutzungsgrad Abb. 12: Stromnutzungsgrad Abb. 13: Energieflussdiagramm CH-KVA Abb. 14: Massenflussdiagramm CH-KVA Feststellung und Anwendung des Standes der Technik für die Energienutzung in KVA 3 Leitlinie zur Auslegung der R1-Energieeffizienzformel für Verbrennungsanlagen

4 Seite 4 von 17 Vergleichstabelle Energiekennzahlen CH- KVA 2015 Abfallinput Effizienz-Kennzahlen Energie-Verwertung Fremdenergie Verbrannte Abfallmenge Davon Klärschlamm Heizwert nach Standardmethode Heizwert ohne Klärschlamm Energieinput in Kessel Kesselwirkungsgrad R1 nach AbfRRL Energetische Nettoeffizienz (ENE) Wärmenutzungsgrad nach EnV Stromnutzungsgrad nach EnV Wärmeabgabe Spezifische Wärmeabgabe Spezifische Wärmeabgabe [t/a] [t/a] [GJ/t] [GJ/t] [MWh/a] [%] [ ] [ ] [%] [%] [MWh/a] [MWh/t Abfall] [MWh/MWh Input] [MWh/a] [MWh/t Abfall] [MWh/MWh Input] [MWh/a] [MWh/t Abfall] [MWh/MWh Input] [MWh/a] [MWh/t Abfall] [MWh/MWh Input] [MWh/a] [MWh/t Abfall] [MWh/MWh Input] Stromabgabe Spezifische Stromabgabe Spezifische Stromabgabe Wärmeeigenbedarf Spezifischer Wärmebedarf Spezifischer Wärmebedarf Stromeigenbedarf Spezifischer Strombedarf Spezifischer Strombedarf Fremdenergiebedarf 3) Spezifischer Fremdenergiebedarf Spezifischer Fremdenergiebedarf 01 AG Buchs (AG) 127' ' % % 17.6% 74' ' ' ' AG Oftringen 2) 37' ' % % 19.3% 18' ' ' ' ' AG Turgi 124'402 5' ' % % 20.2% 58' ' ' ' BE Bern 121' ' % % 18.7% 120' ' ' ' BE Biel 45'294 1' ' % % 12.9% 23' ' ' ' BE Thun 146'350 17' ' % % 21.6% 57' ' ' ' ' BS Basel 226' ' % % 11.6% 472' ' ' ' ' FR Posieux 89' ' % % 20.7% 53' ' ' ' GE Genf 222' ' % % 15.9% 250' ' ' ' ' GL Niederurnen 111' ' % % 21.8% 3' ' ' ' GR Trimmis 105' ' % % 17.0% 70' ' ' ' LU Perlen 1) 192' ' ' ' ' ' NE Colombier 61'017 7' ' % % 17.3% 22' ' ' ' NE La Chaux-de-Fonds 52'373 5' ' % % 13.9% 66' ' ' ' SG Bazenheid 2) 81' ' % % 17.6% 55' ' ' ' ' SG Buchs (SG) 189'206 3' ' % % 16.6% 206' ' ' ' ' SG St. Gallen 72'430 5' ' % % 12.8% 65' ' ' ' ' SO Zuchwil 234'908 16' ' % % 22.0% 89' ' ' ' TG Weinfelden 142' ' % % 11.7% 200' ' ' ' TI Giubiasco 178'914 19' ' % % 22.8% 25' ' ' ' VD Lausanne 167' ' % % 13.9% 267' ' ' ' VS Gamsen 37' ' % % 4.9% 77' ' ' VS Sion 2) 70' ' % % 13.9% 15' ' ' ' ' VS Monthey 163'299 17' ' % % 22.6% 99' ' ' ' ' ZH Dietikon 2) 85' ' % % 21.7% 25' ' ' ' ' ZH Hinwil 190'950 16' ' % % 18.3% 56' ' ' ' ZH Horgen 38' ' % % 10.8% 38' ' ' ' ' ZH ZH Hagenholz 254'303 11' ' % % 14.0% 434' ' ' ' ' ZH ZH Josefstrasse 123'438 8' ' % % 12.8% 104' ' ' ' ZH Winterthur 195'275 1' ' % % 20.6% 147' ' ' ' Anlagen- Mittelwert * 129'639 4' ' % % 16.7% 113' ' ' ' ' CH-Mittelwert ** % % 17.3% CH-Mittelwert 2014 ** % % 17.7% CH- Summe 3'889' '634 12'030'928 3'395'096 1'715' ' '031 59'060 CH- Maximal 254'303 19' ' % % 22.8% 472' ' ' ' ' CH- Minimal 37' ' % % 4.9% 3' ' ' * gemittelt über Anzahl Anlagen 1) höchster Wert 3) keine Energieeffizienzberechnung, Angaben durch Betreiber und aus Mengenerhebung Aufteilung Fremdenergiebedarf: Fossil: 11'732 MWh Abwärme: 6'188 MWh ** gemittelt über Abfallmenge bzw. Energieinput 2) tiefster Wert nur KVA ohne Schlammverbrennungsanlage Erneuerbar: 25'406 MWh Elektrisch: 15'734 MWh Abb. 1: Zusammenstellung Resultate 2015

5 Seite 5 von 17 Energienutzungsgrad CH- KVA % Vorgabe EnV für KEV 65% 60% Gamsen Basel CH- Mittelwert 2013 (SNG: 16.5 %, WNG: 27.7 %) CH- Mittelwert 2014 (SNG: 17.2 %, WNG: 26.7 %) CH- Mittelwert 2015 (SNG: 16.7 %, WNG: 27.8 %) 55% 50% Lausanne ZH Hagenholz Wärmenutzungsgrad 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% Veränderung Tertiärregelleistung: Oftringen Stromnutzungsrad inkl. TRL: % Turgi Stromnutzungsrad inkl. TRL: % Thun Stromnutzungsrad inkl. TRL: +0.5 % Trimmis Stromnutzungsrad inkl. TRL: % Dietikon Stromnutzungsrad inkl. TRL: % Horgen ZH Josefstrasse Weinfelden St. Gallen Biel La Chaux-de-Fonds Sion Genf Colombier Buchs (SG) Bern Bazenheid Trimmis Buchs (AG) Turgi Oftringen Hinwil Winterthur Posieux Thun Zuchwil Niederurnen Dietikon Monthey Giubiasco 0% 0% 5% 10% 15% 20% 25% Stromnutzungsgrad Abb. 2: Energienutzungsgrad nach EnV (anlagenspezifische Werte 2015 und Mittelwerte 2013, 2014 und 2015)

6 Seite 6 von 17 Heizwert nach Standardmethode 2015 und Hu CH- Mittelwert 2015 Anlagen mit >1 % EKS- Verbrennung 2015 Anlagen ohne EKS- Verbrennung 2015 Hu CH- Mittelwert 2014 Heizwert nach Standardmethode 2014 * Heizwert [GJ/t] * * ab 2014 ohne gekoppelte EKS-Verbrennung Abb. 3: Heizwert 2015 und 2014

7 Seite 7 von R1- Faktor 2015 und 2014 CH- Mittelwert 2015 nach AbfRRL R1 nach AbfRRL 2015 CH- Mittelwert 2014 nach AbfRRL R1 nach AbfRRL 2014 EU- Zielwert für bestehende Anlagen R1- Faktor [ ] Abb. 4: R1- Faktor 2015 und 2014

8 Seite 8 von Energetische Nettoeffizienz (ENE) 2015 und 2014 Anlagen-Mittelwert 2015 ENE Energetische Nettoeffizienz 2015 CH- Mittelwert 2014 ENE Energetische Nettoeffizienz ENE [ ] Abb. 5: ENE 2015 und 2014

9 Seite 9 von 17 Kesselwirkungsgrad 2015 und % 90% Kesselwirkungsgrad CH- Mittelwert 2015 Kesselwirkungsgrad 2015 Kesselwirkungsgrad CH- Mittelwert 2014 Kesselwirkungsgrad % Kesselwirkungsgrad 86% 84% 82% 80% 78% 76% 74% Abb. 6: Kesselwirkungsgrad 2015 und 2014

10 Seite 10 von 17 Spezifischer Wärmeexport Spezifische Wärmeabgabe 2015 [MWh/tAbfall] MWh/t Abfall bzw. MWh/MWh Input Spezifische Wärmeabgabe 2015 [MWh/MWhInput] CH- Mittelwert Spezifischer Wärmeabgabe 2015 [MWh/tAbfall] CH- Mittelwert Spezifischer Wärmeabgabe 2015 [MWh/MWhInput] 0.00 Abb. 7: Spezifischer Wärmeexport 2015

11 Seite 11 von 17 Spezifischer Wärmebedarf Spezifischer Wärmebedarf 2015 [MWh/tAbfall] Spezifischer Wärmebedarf 2015 [MWh/MWhInput] CH- Mittelwert Spezifischer Wärmebedarf 2015 [MWh/tAbfall] CH- Mittelwert Spezifischer Wärmebedarf 2015 [MWh/MWhInput] MWh/t Abfall bzw. MWh/MWh Input Abb. 8: Spezifischer Wärmebedarf 2015

12 Seite 12 von 17 Spezifischer Stromexport Spezifische Stromabgabe 2015 [MWh/tAbfall] Spezifische Stromabgabe 2015 [MWh/MWhInput] CH- Mittelwert Spezifischer Stromexport 2015 [MWh/tAbfall] CH- Mittelwert Spezifischer Stromabgabe 2015 [MWh/MWhInput] MWh/t Abfall bzw. MWh/MWh Input Abb. 9: Spezifischer Stromexport 2015

13 Seite 13 von 17 Spezifischer Strombedarf Spezifischer Strombedarf 2015 [MWh/tAbfall] Spezifischer Strombedarf 2015 [MWh/MWhInput] CH- Mittelwert Spezifischer Strombedarf 2015 [MWh/tAbfall] CH- Mittelwert Spezifischer Strombedarf 2015 [MWh/MWhInput] MWh/t Abfall bzw. MWh/MWh Input Abb. 10: Spezifischer Strombedarf 2015

14 Seite 14 von 17 Wärmenutzungsgrad % 64.5% 63.9% Anteil Eigenbedarf am WNG 2015 Anteil Export am WNG % Wärmenutzungsgrad 50% 40% 30% 20% 10% 0% 63.5% 58.7% 52.9% 51.6% 52.3% 46.5% 45.4% 43.7% 38.8% 36.9% 36.6% 40.6% 40.5% 37.5% 32.8% 26.7% 32.4% 30.4% 25.3% 24.3% 24.4% 24.1% 21.5% 18.5% 18.0% 16.1% 17.3% 16.0% 15.9% 14.8% 30.1% 28.8% 16.7% 20.3% 22.6% 20.1% 16.5% 14.7% 15.5% 15.0% 14.8% 11.9% 12.9% 11.7% 11.4% 9.8% 9.7% 6.9% 9.1% 8.6% 8.4% 4.6% 4.3% 0.6% Abb. 11: Wärmenutzungsgrad 2015

15 Seite 15 von 17 Stromnutzungsgrad % Anteil Eigenbedarf am SNG 2015 Anteil Export am SNG 2015 Stromnutzungsgrad 25% 20% 15% 10% 5% 22.8% 22.6% 22.0% 21.7% 21.8% 21.6% 20.6% 20.7% 20.2% 19.3% 18.7% 19.1% 17.5% 17.9% 17.3% 17.2% 18.1% 16.0% 16.9% 16.1% 14.8% 14.3% 17.6% 17.3% 16.6% 17.6% 17.0% 15.9% 14.0% 13.9% 13.9% 13.9% 12.8% 12.9% 12.8% 11.6% 11.7% 10.8% 14.0% 14.1% 13.4% 13.1% 12.9% 12.3% 11.2% 10.1% 10.1% 9.2% 9.8% 8.7% 8.8% 8.0% 7.9% 6.8% 4.9% 0% 0.5% Abb. 12: Stromnutzungsgrad 2015

16 Seite 16 von 17 Energiefluss CH-KVA 2015 Fremdenergie zur Dampferzeugung Fossil Erneuerbar Abwärme 4 GWh 17.8 GWh 6.2 GWh Rauchgasverluste über Kessel (17%) 2'045 GWh Verluste durch Dampfprozess (34.4%) 4'130 GWh Energie aus Abfall (100%) 12'003 GWh Kessel (103.3%) Produzierte Dampfenergie 86.2% 10'348 GWh Thermische Anlage Wärmeexport (20.1%) 2'431 GWh Dampfexport (8.0%) 964 GWh Fremdenergie nicht dampferzeugend Fossil Erneuerbar Elektrisch 7.7 GWh 7.6 GWh 15.7 GWh Prozesse Strombedarf, eigenproduziert (3.9%) 466 GWh Wärmebedarf, eigenproduziert (6.2%) 742 GWh Interne Verbräuche (7.3%) 875 GWh Stromexport (13.5%) 1'615 GWh Abb. 13: Energieflussdiagramm CH-KVA 2015

17 Seite 17 von 17 Massenfluss CH-KVA 2015 Schweiz Sonderabfälle angeliefert: 95'800 t Bicarbonat 90 t Recykliertes Bicarbonat: 4'490 t Klärschlamm angeliefert: 134'500 t Verbrauchtes Bicarbonat: 4'580 t Kommunaler Kehricht: 1'842'400 t Abfälle angenommen: 3'924'600 t Abfall verbrannt: 3'889'200 t Masse im Rauchgas 3'142'900 t Rauchgasreinigung Masse in Reingas (hautsächlich C & H2O ) 3'036'100 t Verbrennungskapazität*: ca. 4'056'000 t Direktanlieferungen: 1'468'000 t Abfälle aus Deutschland: 253'800 t Abfälle aus Österreich: 70'100 t Abfälle aus Italien: 41'300 t Abfälle aus Frankreich: 18'700 t Importe: 383'900 t Auslastungsgrad: ca. 96 % Weiterleitungen zwischen KVA: 58'400 t Bunker & Ballenlager Lagerveränderung: 35'400 t *Die Verbrennungskapazität des Schweizer KVA errechnet sich aus den Auslegungsleistungen der Öfen, dem Heizwert der jeweiligen Anlage, 8'000 Betriebsstunden und kantonalen Beschränkungen (ca. minus 95'000 t). Schlacke 746'300 t Entfrachtung auf KVA 19'900 t 2'500 t 1'000 t Filterasche - Unbehandelt: 20'700 t Filterasche - Verfestigt: 18'000 t Filterasche - Nach saurer Wäsche mit Schlacke abgelagert: 47'500 t Schlacke entfrachtet:722'900 t Entfrachtete Metalle FE-Metalle 55'200 t Aluminium 10'200 t NE-Restmetalle 5'600 t Zink 620 t 35'300 t 7'700 t 4'600 t Filterkuchen: 20'600 t inkl. Hydroxidschlamm Deponie Typ C Deponie Typ D Schlackenentfrachtung Verarbeiter Kehrichtverbrennungsanlagen Bicarbonatrecycling Untertagedeponie Abb. 14: Massenflussdiagramm CH-KVA 2015