Jens Peter Mortensen rejser i sin replik ‘Vis os nu tallene for energieffektivitet’ nogle spørgsmål om energiproduktion fra affaldsforbrændingsanlæg, og vi vil her svare på de vigtigste.
Producerer forbrænding af affald overskud af energi, når der tages hensyn til tab, støttefyring m.m.?
Ja! Forbrænding af affald producerer et stort overskud af energi. Samtlige energitab, egetforbrug af el, støttefyring m.m. på moderne forbrændingsanlæg udgør blot nogle få procent af affaldets energiindhold og er dermed kun af lille betydning for energiudbyttet. Forbrændingsanlæg er dermed en væsentlig bidragyder til det danske samfunds forsyning med el og varme.
Er det muligt at opnå mere end 100 procent virkningsgrad?
JA! På Amager Bakke, for eksempel, forventes en netto-virkningsgrad på 107 procent, og en sådan energivirkningsgrad ved forbrænding af blandet husholdningsaffald på et moderne anlæg er helt reel.
For at forstå, hvordan virkningsgrader på over 100 procent kan opstå, skal man først forstå, at virkningsgrader for energianlæg i Europa traditionelt og stort set altid beregnes med udgangspunkt i brændslets nedre brændværdi. Dette gælder alt fra naturgaskedler, biogasmotorer og flisfyrede kraftværker til affaldsforbrændingsanlæg.
Den nedre brændværdi er defineret som den varmeenergi, der genvindes ved afkøling af røggasserne fra brændslet til 25 °C uden kondensering af vanddamp. Således går definitionen ud fra, at fordampningsvarmen fra vand i røggassen går tabt.
På Amager Bakke nedkøles røggasserne til omkring 25 °C, hvorved næsten 100 procent af den nedre brændværdi udnyttes. Men derudover kondenserer anlæggets røggaskondenseringsenhed næsten al vanddampen under frigørelse af yderligere energi, så det samlede resultat overstiger 100 procent.
Selvom virkningsgraden opgjort efter gængse metoder bliver over 100 procent, udnyttes naturligvis ikke mere end 100 procent af brændslets teoretiske energiindhold, som udtrykkes ved øvre brændværdi. Den øvre brændværdi defineres som den energi, der genvindes ved afkøling af røggasserne til 25 °C inklusive kondensering af vanddamp. Dette svarer faktisk ret præcist til, hvad man vil gøre i stor skala på Amager Bakke.
Når man fratrækker anlæggets egetforbrug af el (ca. 3 procent af energiindholdet) og beskedne procestab, vil man på Amager Bakke generelt nyttiggøre 95 procent af den øvre brændværdi som el og fjernvarme.
Blandet, fugtigt affald med et energiindhold (nedre brændværdi) på 11,5 GJ/t har en tilsvarende øvre brændværdi på omkring 13 GJ/t. Et tabsløst forbrændingsanlæg ville dermed kunne opnå en virkningsgrad på blandet affald på 13/11,5=113 procent. Amager Bakke vil kunne opnå 95 procent af dette, hvilket er 107 procent.
Der er ingen affaldsfraktioner, der fjerner energi fra forbrændingsanlægget – hverken de våde eller dem, der ikke kan brænde. Selv ‘den våde tomat’ bidrager positivt med sit energiindhold. Affaldets indhold af vand fordampes og fortættes i anlægget uden at påvirke totalvirkningsgraden.
Affaldets indhold af metal, glas, keramik og sten medfører heller ikke, som man måske skulle tro, energitab af betydning på trods af, at det opvarmes i ovnen til omkring 500 °C som en del af slaggen. Det skyldes, at slaggen afkøles i et vandbad, hvis damp udnyttes i røggaskondenseringen.
Metallet fra affaldet separeres efterfølgende fra bundasken og genanvendes, mens resten af slaggen modnes og anvendes til anlægsarbejder. Heri indgår ingen energiintensive processer ud over el til transport- og sorteringssystemer og energi til anden mekanisk håndtering. Det samlede energiforbrug forventes således at være under 1 procent af energiproduktionen fra den forudgående affaldsforbrænding og er dermed af mindre betydning samlet set.
Endelig skal det bemærkes, at moderne affaldsforbrændingsanlæg er bygget med fleksibel energiforsyning for øje. Amager Bakke bliver udstyret med Danmarks største varmepumpeinstallation og har som andre anlæg mulighed for at køre varierende last. Produktionen kan således i stort omfang tilpasse sig varmebehovet, ligesom forbrændingsanlæg generelt tilpasser elproduktionen til markedet og deltager i stabilisering af elnettet.
