Økonomien i CCS

 

CCS er dyr. Det er der ikke uenighed om. Men hvor dyr er det til gengæld svært at finde et præcist svar på:

I industriens ”salgsmateriale” opgives prisen
- i demonstrationsprojekter til 60-90 euro pr. ton reduceret CO2
- fuldskalaprojekter (i 2030) til 30-45 euro pr. ton reduceret CO2.

Men det første gennemregnede eksempel i Mongstad i Norge lander på en pris på ca. 230 euro pr. ton reduceret CO2.

Til sammenligning var kvoteprisen i EU’s kvotehandelssystem, ETS, omkring 15 euro pr. ton CO2 i foråret 2009.

Kvoteprisen kan svinge meget, men den skal mangedobles, før CCS bliver rentabel på markedsvilkår.

En af CCS-teknologiens mest iøjnefaldende svagheder er under alle omstændigheder omkostningerne.

CCS er ikke en enkelt teknologi, men derimod et omfattende kompleks af tekniske indretninger som capture-anlæg, transportinfrastruktur, injektionsfaciliteter og overvågningsinstallationer mm. Hver af disse kræver store investeringer.

I klimaøkonomisk sammenhæng er systemets teknologiske omfang i sig selv et indbygget handicap, fordi der i både anlægs- og driftsfaserne i alle led knytter sig en række omkostninger og samtidig en række energiforbrug og dertil hørende CO2-emissioner.

Denne indbyggede modsætning gør det så godt som umuligt at se, hvordan CCS på længere sigt skulle kunne blive konkurrencedygtig i klimaøkonomisk forstand.

Hvad skal der forstås ved den klimaøkonomiske effektivitet af en bestemt teknologi?

CCS´ klimaøkonomiske effektivitet

Den klimaøkonomiske effektivitet kan udtrykkes i kr. pr. ton reduceret CO2.
Her skal alle omkostninger ved en given teknologi medregnes. Og det skal sættes i forhold til de netto-CO2-reduktioner, teknologien kan præstere.
Jo lavere omkostning, jo stærkere er teknologien fra et klimaøkonomisk synspunkt. CCS er i den forstand en særdeles svag teknologi. I forhold til CO2-reduktion indebærer CCS både meget store investerings- og driftsomkostninger.

Hvor store omkostningerne præcist bliver lader sig i dag ikke fastslå med nogen sikkerhed. Af to grunde:

1) der eksisterer ikke markedspriser for fuldskalaanlæg
2) CCS-systemet består af en lang række uensartede komponenter, der på baggrund af teknik, brændsler, skala, transportform og -afstand m.m. indebærer vidt forskellige samlede omkostninger afhængigt af, hvordan de sammensættes.
Hvis man ønsker et retvisende indtryk af, hvad det kommer til at koste at reducere CO2 ved hjælp af CCS i fuld skala, er det værd at se på det projekterede gaskraftanlæg i Mongstad i Norge. Se nedenfor.

Omkostningskæden for et kulfyret CCS anlæg – en oversigt

Der er omkostninger og CO2-emissioner i disse led:

· brydning og transport af ca. 40% ekstra kulmængde,
· opførelse af CCS-anlæg,
· opsamling af CO2,
· bygning af transportinfrastruktur,
· transport af opsamlet CO2 (boosting, vedligehold mm),
· injektion og lagring af opsamlet CO2,
· sikring af lager,
· overvågning og kontrol m.m. af lager.

Hvor store er omkostningerne for hvert af disse områder ?

Omkostningerne pr. ton CO2 afhænger af størrelsen af anlægget, den anvendte teknologi (pre, post, oxyfuel), brændsel (kul, gas, olie, biomasse og blandinger herimellem), krav om renhed, transportform, afstand imellem kilde og lager etc. - kombinationsmulighederne er praktisk talt ubegrænsede.
For at få et indtryk af CCS´ klimaøkonomiske effektivitet skal alle disse omkostninger opgøres i kroner og øre og herefter fordeles på den samlede nettoreduktion af CO2 som følge af indsatsen.

Hvad er nettoreduktionen?

Det er forskellen mellem den CO2, som bliver opfanget i anlægget og lagret i undergrunden og summen af de CO2-emissioner, der finder sted i alle processens led (herunder lækager og udsivning under transport og lagring) og inkl. CO2-emissioner, der optræder i forbindelse med merenergiforbruget (ca. 40%). (Se en række kilders opgørelser heraf.)
Sidstnævnte må ikke forveksles med de CO2-emissioner, der finder sted under opsamling på CCS-anlægget; der er tale om emissioner i tilknytning til energiforbrug ved at producere og transportere den ekstra energi.
Disse udledninger er uundgåelige med CCS. De skal naturligvis konteres på debetsiden i en opgørelse af systemets samlede klimaøkonomiske effektivitet. Hvor meget det præcist ville komme til at koste at reducere en ton CO2 med CCS alt inkl. er det jf. ovenstående vanskeligt at sige.
Det er til gengæld ikke vanskeligt at se, at CO2-emissionerne fra alle led i kæden skal regnes med og holdes op mod den mængde, der bliver endeligt lagret.

En række bud fra IPCC, IEA, MIT, WRI og McKinsey

(IPCC er FN’s klimapanel; IEA, Det Internationale Energiagentur; MIT, Massachusetts Institute of Technology; WRI, World Resources Institute)
En række kilder har i rapporter givet bud på omkostningsniveauet: IPCC, IEA, MIT, WRI og McKinsey. (Links henviser til de specifikke CCS-rapporter.)
Det gælder for disse kilder, at de alle opererer med store usikkerheder og store intervaller, og de opgør virkninger for forskellige (og ikke altid sammenlignelige) forløb, de opgør i forskellige års priser og de er generelt - med McKinsey som en klar undtagelse - uigennemsigtige, hvad angår forudsætningerne for opgørelserne.

IPCC (2005) angiver et spænd på 20-270 USD/tCO2.
Opgørelsen er lavet i 2005 og indeholder bl.a. følgende udsagn: "Most modelling as assessed in this report suggests that CCS systems begin to deploy at a significant level when CO2 prices begin to reach approximately 25–30 US$/tCO2."

IEA (2004) taler om "likely costs", altså sandsynlige omkostninger, i omegnen af 5-50 USD/tCO2" i opfangningsleddet, 2-20 USD/tCO2 for transport af den opsamlede CO2 og 2-50 USD/tCO2 for injektion og lagring.
Tilsammen et spænd på 9-120 USD/tCO2.

MIT (2006) opererer med 48-71,4 USD/tCO2 for en række forskellige kraftværkstyper.

WRI (2008) nævner ikke direkte tal for CO2-omkostninger, men understreger sandsynligheden for stigende omkostninger for CCS fremover og også selskabernes interesse i bevidst at opgive lave priser:
"Engineering, procurement, and construction costs for all power plants are currently on the rise. Increasing material input costs (e.g. metals, steel, and cement), as well as labor costs, are pushing construction costs for all power plants higher. Cost estimates vary greatly throughout the industry; much depends on whether capitalized interest and soft costs are included. Many power companies will cite the “overnight cost” of a plant rather than total cost in order to minimize the figure, which is misleading."

McKinsey (2008) er forfatter bag en rapport baseret på baggrundsviden og data leveret af 50 store virksomheder inden for kraftværkssektoren, olie- og gasindustrien, producenter af energiteknologiudstyr og andre med interesser i CCS.

Der opereres med tre kategorier af CCS-projekter:

1) demonstrationsprojekter med et "typisk omkostningsspænd" på 60-90 euro/tCO2,
2) tidlige kommercielle CCS-projekter: 35-50 euro/tCO2 og
3) fuldskalaprojekter i 2030 30-45 euro/tCO2, som netop svarer til, hvad en række iagttagere estimerer kvoteprisen i EU’s kvotehandelssystem, ETS, til at være i nærheden af til den tid!

Senest (april 2009) understreger et arbejdspapir med titlen Economic Optimality of CCS Use: A Resource-Economic Model fra Kiel Institute for the World Economy vigtigheden af at operere med stigende lagringsomkostninger i takt med udnyttelse og opfyldning af lagre globalt. Dette arbejdspapir er mere teoretisk orienteret og indeholder ikke konkrete tal for omkostningerne.
De ovenfor nævnte skøn for omkostningerne ved CCS ligger milevidt under den størrelsesorden, som et eksempel fra den virkelige verden antyder. Meget peger på, at omkostningerne i disse rapporter er betydeligt undervurderede.

Et eksempel i fuld skala: Mongstad

Statoils projekt i Mongstad lidt nord for Bergen handler om CO2-reduktion ved CCS fra et naturgasfyret kraftværk og et raffinaderi.
Det er det tætteste, man i dag kan komme på et anlæg, der er projekteret i fuld skala, og hvor der foreligger gennemarbejdede estimater af investerings- og driftsudgifter. Det skal siges, at projektets omkostninger ikke uden videre kan sammenlignes med opsamling af CO2 fra kulfyrede kraftvarmeværker.

Nedenstående investerings- og driftsbeløb omfatter kun opsamlingsleddet, hertil kommer en række øvrige omkostninger ved transportinfrastruktur, transport, injektion, lagring og overvågning af den opsamlede CO2.
Det projekterede CCS-anlæg, der sigter imod opsamling af ca. to millioner tons CO2 om året fordelt på ca. 1,2 millioner tons CO2 pr. år fra kraftvarmeværket og ca. 0,8 millioner tons pr. år fra raffinaderiet er nærmere beskrevet i denne Masterplan. Der er tale om et megaprojekt:
"Fangstanleggene som er studert i denne rapporten, vil kreve et areal på ca. 150 000 m2, tilsvarende ca. 20 fotballbaner. Anleggene vil ha et elektrisitetsbehov på ca. 55 MW, tilsvarende forbruket til ca. 17 000 eneboliger."
Anlægget kræver nogle af de største udstyrsenheder og mekaniske komponenter, der nogen sinde er bygget.
Der er gennemført omkostnings/risikovurderinger for nedenstående investeringsoverslag, der peger på en meget stor usikkerhed:
"For prosjekter i denne fasen er usikkerhetsnivået normalt i intervallet -30%/+40%, gitt et 80% konfidensintervall (sannsynlighet for å falle innenfor det angitte intervallet). Risikoen i dette prosjektet er imidlertid vurdert som enda større ettersom det her er utstrakt bruk av ny teknologi, en type prosjekt som verken SH eller industrien har relevant erfaring med, og fordi prosjektet innebærer betydelige byggeaktiviteter innenfor et eksisterende og komplekst industrianlegg i drift."
Dette kan i praksis oversættes til, at investeringsomkostningerne risikerer at blive op til 1,5 gange højere end forudsat nedenfor.

Investeringer
Investeringsomfanget for CCS-anlæg til kraftvarmeværket og raffinaderiet er opgjort til 25 mia. løbende norske kr. Omkostningerne fordeler sig med 50% til opsamlingsanlægget for kraftvarmeværket, 20% på opsamlingsanlægget for raffinaderiet og 30% på fælles hjælpesystemer for begge opsamlingsanlæg.
Drift
De årlige driftsudgifter (strøm, damp, kemikalier, løn, vedligeholdelse, service m.m.) er opgjort til imellem 1,0 og 1,7 mia. norske kr. i 2020. Energiudgifter udgør 50-70% af driftsudgifterne og vil derfor være afhængige af udviklingen af priserne på energi fremover.
Reduktionsomkostninger
Baseret på investeringsoverslaget og driftsudgifterne anslår Statoil, at de samlede opsamlingsomkostninger pr. ton opsamlet CO2 vil være i størrelsesordenen 1.300 - 1.800 norske kr. (2008-kr ved 7% forrentning). Hertil skal lægges omkostninger ved transport af opsamlet CO2, injektion, lagring og transportinfrastruktur.
Hvis disse udgør 20% af omkostningerne i opsamlingsleddet kommer prisen for reduktion af CO2 i dette tilfælde til at blive 1.560 - 2.160 norske kroner. Med det ovenfor nævnte usikkerhedsinterval (-30/+40 %) bliver spændet: 1.100 - 3.000 norske kr. pr ton CO2 eller udtrykt i danske kr., USD og euro:

935-2.550 danske kr./tCO2 svarende til 165-450 USD/tCO2 svarende til 125-340 euro/tCO2.

I middelværdi:

1.740 danske kr. pr ton CO2,
svarende til 308 USD pr ton CO2,
eller 234 euro pr ton CO2.

Der er i beregningerne ovenfor ikke redegjort for de CO2-emissioner, der udledes ved produktion og transport af det nødvendige merenergiforbrug til opsamling af CO2.
Mongstad viser, at der er tale om en helt anden størrelsesorden for prisen på CO2-reduktion, end de priser de øvrige rapporter angiver.
På langt sigt vil prisen risikere at blive endnu højere. Normalt ville man forvente, at teknologiske fremskridt over tid ville betyde en billiggørelse.
Men det vil være ganske begrænset i forhold til de prisstigninger, der ligger i kortene for de vigtigste omkostningselementer i CCS: kul, gas, olie, stål, nikkel, aluminium, cement m.m.
Yderligere skal det ikke glemmes, at megaprojekter (dvs. større end 1 mia. USD i investeringer), der er afhængige af offentlig understøttelse har tradition for underbudgettering i forhold til faktiske omkostninger, som den danske forsker Bent Flyvbjerg bl.a. har dokumenteret i en række afhandlinger.

Med de udsigter mht. omkostninger, der i realiteten tegner sig for CCS, er det forståeligt, at de økonomiske interessenter gør, hvad de kan, for at få det offentlige til at betale for teknologiens udvikling og udbredelse.

Åbne spørgsmål:

Hvor høj skal den politisk bestemte CO2-pris være for at det bliver rentabelt fra et privatøkonomisk synspunkt at investere i fuldskala-CCS ?

NOAHs holdning til økonomien i CCS