1 Innhold
1 Innhold... 1
2 Tabeller ... 2
3 Figurer ... 3
4 Vedlegg ... 4
5 Søknad om endring av utslippstillatelse – Ormen Lange Landanlegg ... 5
5.1 Bakgrunn og sammendrag... 5
6 Informasjon om virksomheten ... 6
7 Utslipp til vann ... 7
7.1 Endring av målemetode for kjølevann til sjø, tillatelsens punkt 3.4 - Kjølevann ... 7
7.2 Endring av grenser av utslippsvolum av kjølevann, og tilført varmemengde (MW), tillatelsens punkt 3.4 - Kjølevann... 10
7.3 Valg av beredskapsløsning for håndtering av forurenset sjøvann fra testbassenget på Nyhamna ... 12
8 Utslipp til luft ... 14
8.1 Endring av utslippsgrense for metan (CH4) – kjeler, fakkel og kondensatlasting, tillatelsens punkt 4.1 - Utslippsbegrensinger ... 14
8.2 Endring av utslippsgrensen for diffuse utslipp, tillatelsens punkt 4.1 -Utslippsbegrensninger .. 16
8.3 Søknad om midlertidig endring av utslippsgrensen for NOx- utslipp fra kjelene ... 19
8.4 Søknad om endring av utslippsgrenser for utslipp til luft fra ventilasjon MEG-system, fakkel, kondensatlasting, dieselmotorer og kondensatlasting, tillatelsens punkt 4.1 - Utslippsbegrensninger... 21
2
2 Tabeller
Tabell 1 Bedriftsinformasjon ... 6 Tabell 2 Kontaktinformasjon ... 6 Tabell 3 Tabellen viser diffuse utslipp av CH4 og nmVOC i 2008, 2010 og 2013. Metoden benyttet for målingene er DIAL, ihht til utslippstillatelsen for Ormen Lange Landanlegg (4. juni 2007). ... 16 Tabell 4 Tabellen viser benyttet utslippsfaktor, nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av CH4 fra diffuse utslipp, kondensatlasting, varmoljekjeler og fakkel. ... 22 Tabell 5 Tabellen viser benyttet utslippsfaktor, konsentrasjon lengre periode, nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av NOx fra fakkel, dieselmotorer og varmoljekjeler. ... 23 Tabell 6 Tabellen viser benyttet utslippsfaktor, nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av nmVOC fra diffuse utslipp og kondensatlasting... 24 Tabell 7 Tabellen viser nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av CO2 fra
ventilasjon MEG-system. ... 24 Tabell 8 Tabellen viser benyttet utslippsfaktor, nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av CO fra varmoljekjeler, fakkel og dieselmotorer. ... 25 Tabell 9 Tabellen viser benyttet utslippsfaktor, nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av SO2 fra dieselmotorer. ... 26
3
3 Figurer
Figur 1 Figuren viser en oversikt over målt temperatur på kjølevannsinntak, målt temperatur på kjølevann til sjø og kalkulert temperatur på kjølevann til sjø september 2010 til september 2011. Den beregnede utslipptemperaturen er noe høyere enn den målte, og metoden kan dermed anses som konservativ. ... 8 Figur 2 Den nederste grafen i figuren viser en sammenligning mellom målt inntak av kjølevann gjort av DNV GL og Norske Shell, målt utløpstemperatur (DNV GL) og beregnet utløpstemperatur (Norske Shell) i perioden juni 2013 til mars 2014. Den beregnede utslippstemperaturen var i gjennomsnitt 1,8
°C høyere enn den målte. Den øverste figuren i grafen viser beregnet ΔT gjennomført av DNV GL og beregnet ΔT gjennomført av Norske Shell. ... 9 Figur 3 Figuren viser generert varme i prosessen og gassproduksjonen på Ormen Lange Landanlegg fra 2010 til og med 2014. Den grønne linjen representerer generert varme (MW), og viser en stabil økning. Den gule kurven viser fall i gassproduksjonen (MSm3/d fram til 2014). ... 10
4
4 Vedlegg
Vedlegg A Metode for beregning av kjølevanntemperatur Vedlegg B Kjølevannstemperatur 2011
Vedlegg C Kjølevann spredningsmodell Vedlegg D Memo-Nyhamna kjølevann
Vedlegg E Aquateam konsekvensvurdering av beredskapsløsning testbassenget Vedlegg F Why the emission of methane differ between design basis and real life Vedlegg G Utslippsmålinger kjeler Ormen Lange
Vedlegg H Spectrasyne 2010 diffuse utslipp
Vedlegg I NOx måling på Ormen Lange
Vedlegg J Kildespesifikk NOx faktor på kjeler på Orme Lange Vedlegg K NINA minirapport 519
5
5 Søknad om endring av utslippstillatelse – Ormen Lange Landanlegg 5.1 Bakgrunn og sammendrag
Vi viser til tidligere korrespondanse, revidert utslippssøknad datert 29.01 2013 og møter vedr.
overnevnte og oversender en revidert samlet søknad om endringer av flere krav i eksisterende
”Tillatelse til virksomhet etter forurensningsloven for Ormen Lange Landanlegg” – Klif referanse Arkivkode 408/2007.010 – Anleggsnummer A 1547.005.02.
Ormen Lange-feltet og gassanlegget i Nyhamna har nå vært i drift i mer enn 6 år. Norske Shell har i denne perioden høstet driftserfaring med hensyn til utslipp og miljøkonsekvenser av virksomheten.
Utslippene er generelt sett lave og de gjennomførte overvåkingsprogrammene for sjø, strandsone, land og luft har etter vår vurdering hittil ikke vist noen vesentlige miljøkonsekvenser av utslippene.
Vedrørende utslipp til sjø søkes det om økte mengder kjølevannsutslipp, økt energimengde, endringer knyttet til måling av kjølevannstemperatur, og valg av beredskapsløsning for forurenset sjøvann i testbassenget.
Verifikasjonsmålinger av diffuse utslipp til luft, viser at Ormen Lange Landanleggs utslipp av metan (CH4) og flyktige organiske forbindelser uten metan (nmVOC) overskrider utslippsgrensene i tillatelsen av 4. juni 2007. Vi vurderer imidlertid at det vil være vanskelig å oppnå nivåene som er fastsatt for metan og nmVOC i tillatelsen, og søker på denne bakgrunn om endring av
utslippsgrensene.
Beregninger og verifikasjonsmålinger har vist at utslippet av metan fra kjeler, fakkel og
kondensatlasting ligger over den tillatte grensen. Grunnen til dette kan forklares av at innholdet av metan i lastet kondensat er rundt 5 ganger større enn i designgrunnlaget. Det var designgrunnlaget som ble benyttet i forbindelse med simuleringen i 2004. I tillegg har det vist seg at massen av metan i lastetankene før lastingen startet var større i de faktiske målingene enn i simuleringen i 2004.
Sistnevnte ble benyttet i forbindelse med simuleringene som ble utført i 2004.
Målinger og beregninger av utslipp til luft fra varmoljekjeler viser at utslippsgrensene for NOx
overskrides. Overskridelsene skyldes delvis problemer med varmoljekjelenes resirkulering av
eksosgassen. I tillegg har forventningene til ultra lav NOx-utslipp fra kjelene etter Shells vurdering vist seg og være urealistisk. Dette er i tråd med erfaringer fra tilsvarende kjeler på andre landanlegg i Norge og utlandet. Det søkes derfor om en midlertidig endring av utslippsgrensene for NOx for varmoljekjeler.
I tillegg til ovenfor nevnte søkes det om endring av utslippsgrensene for følgende parametere ved utslipp til luft; CO2 fra ventilasjon MEG-system, NOx fra fakkel, NOx fra dieselmotorer, nmVOC fra kondensatlasting, CO fra kjeler, fakkelsystem og dieselmotorer og SO2 fra dieselmotorer.
6
6 Informasjon om virksomheten
Tabell 1 Bedriftsinformasjon
Bedrift AS Norske Shell
Navn Ormen Lange landanlegg - Nyhamna
Beliggenhet/gateadresse Postadresse
Offisiell e-postadresse
Kommune og fylke Aukra kommune i Møre og Romsdal
Org. Nummer
Gårds- og bruksnummer UTM-koordinater
NACE-kode og bransje 06.20 Utvinning av naturgass NOSE-kode(r)
Kategori for virksomheten Forbrenningsanlegg med en nominell termisk tilført effekt på mer enn 50 MW
(Mineralolje- og gassraffinerier) Normal driftstid for anlegget Døgnkontinuerlig drift
Antall ansatte 150
Tabell 2 Kontaktinformasjon
Navn Jan Martin Haug
Tittel Myndighetskontakt
Telefonnr +47 7156 4087
E-post [email protected]
7
7 Utslipp til vann
7.1 Endring av målemetode for kjølevann til sjø, tillatelsens punkt 3.4 - Kjølevann
Kjølevannet fra Ormen Lange Landanlegg har et utløp på ca 41 m dybde, ca 150 m fra land.
Kjølevannet blandes med renset prosessvann fra det biologiske vannrensesystemet før det går til sjø.
Inntaket på kjølevannssystemet er på ca 81 m dybde, ca 200 m fra land.
Ved bygging av Ormen Lange Landanlegg ble det som forutsatt ikke installert utstyr for direkte temperaturmåling i utslippstunnelen eller i nærheten av utslippspunktet for kjølevannsutslippet.
Det eneste stedet det kan installeres en online temperaturmåler er i kjølevannsutslippspunktet.
Imidlertid vil denne kunne bli påvirket av omliggende sjøvann og resultere i en lavere målt temperatur enn den reelle temperaturen.
For å kunne overvåke temperaturen i kjølevannsutslippet, har Norske Shell derfor utviklet en metode for å beregne varmeoverføringen til sjøvannet i varmevekslerne og den derav følgende temperaturen på sjøvannet sluppet ut fra kjølesystemet. Disse beregningene er kontrollert og sammenlignet med stedlige målinger og har vist seg å være rimelig nøyaktige / sammenlignbare (se tabell 3 nedenfor).
Se også (vedlegg A) for utfyllende informasjon om beregningsmetode. I de fleste tilfeller er den målte temperaturen i kjølevannsutslippet litt lavere enn den beregnede temperaturen. Dette skyldes at noe av utslippsvannet blir blandet med kjølevannet i utslipps- og målepunktet. Den beregnede temperaturen er derfor noe høyere enn den målte temperaturen. Vi vurderer derfor
beregningsmetoden for å være mer realistisk og konservativ sammenlignet med målinger. Norske Shell søker derfor om å få benytte beregninger for bestemmelse av temperaturen i
kjølevannsutslippet.
Tabell 2 Tabellen viser en oversikt over beregnede verdier og verdier målt i kjølevannsutslippet.
Dato og time Beregnede verdier Temperatur ± 1,3 °C
Målte verdier i kjølevannsutslippet Temperatur ± 0,5 °C
08.04.2008 01:30 13,3 13
09.04.2008 01:30 13,3 13
10.04.2008 01:30 13,4 12,5
31.10.2008 02:40 16,3 16,5
01.11.2008 03:05 11,5 12,2
02.11.2008 04:05 16,4 16,2
03.11.2008 04:10 21,0 20,6
04.11.2008 03:00 18,6 19,4
27.04.2009 21:30 21,0 19,9
28.04.2009 21:45 21,0 20,8
29.04.2009 21:30 16,5 16,4
30.04.2009 20:35 17,4 17,1
Figur 1 viser temperaturmålinger gjennomført september 2010 til september 2011. Temperatur sensoren er plassert ca 10 meter på innsiden av kjølevannsinntaket (på 82 m dybde) og
8
kjølevannsutslippet (på ca 41 m dybde). Den målte temperaturen er sammenlignet med vår beregnede temperatur for kjølevann til sjø (se vedlegg B). Figur 1 viser den målte
temperaturvariasjonen i inntaket, utløpet og den beregnede temperaturen i utløpet.
Figur 1 Figuren viser en oversikt over målt temperatur på kjølevannsinntak, målt temperatur på kjølevann til sjø og kalkulert temperatur på kjølevann til sjø september 2010 til september 2011. Den beregnede utslipptemperaturen er noe høyere enn den målte, og metoden kan dermed anses som konservativ.
En miljøovervåkingsstudie gjennomført av DNV GL i 2013 utenfor Ormen Lange Landanlegg viser en sammenligning av beregnet temperatur til sjø av Norske Shell, målt temperatur til sjø av DNV GL, samt den målte temperaturen for kjølevannsinntaket under studieperioden, gjennomført av både Norske Shell og DNV GL (nederste graf i figur 2). Resultatene viste at den beregnede temperaturen ved kjølevannsutløpet gjennomført av Norske Shell i gjennomsnitt var 1,8 °C høyere enn
temperaturen målt av DNV GL. Dette bekrefter at metoden for å beregne temperaturen på kjølevannet kan anses som konservativ.
Beregnet ΔT gjennomført av DNV GL er høyere enn beregnet ΔT gjennomført av Norske Shell i perioden august til oktober (øverste graf i figur 2). Dette kan forklares med at den målte inntakstemperaturen gjort av DNV GL i denne perioden var lavere enn den målte inntakstemperaturen gjort av Norske Shell.
9
Figur 2 Den nederste grafen i figuren viser en sammenligning mellom målt inntak av kjølevann gjort av DNV GL og Norske Shell, målt utløpstemperatur (DNV GL) og beregnet utløpstemperatur (Norske Shell) i perioden juni 2013 til mars 2014.
Den beregnede utslippstemperaturen var i gjennomsnitt 1,8 °C høyere enn den målte. Den øverste figuren i grafen viser beregnet ΔT gjennomført av DNV GL og beregnet ΔT gjennomført av Norske Shell.
10
7.2 Endring av grenser av utslippsvolum av kjølevann, og tilført varmemengde (MW), tillatelsens punkt 3.4 - Kjølevann
Norske Shell søker om endring av grensen for kjølevannsutslipp fra 14 400 m3/time til maksimalt 25 500 m3/time, og grensen for tilført varmemengde fra 175 MW til 185 MW. Økningen er knyttet til drift av anlegget og testbassenget for undervannskompresjon i perioden 2012 fra til Q4 2015.
Det kan i perioder være behov for å kjøre tre sjøvannspumper istedenfor to pumper som er normal situasjon. Dette innebærer et `worst case scenario´ der alle tre pumpene vil være i drift samtidig i enkelte perioder (type pumpe må være lik, dvs. enten av- og på type, eller hastighetsregulerte pumper). Kapasiteten på hver pumpe er 8.500 m3 pr. time. Total utpumping vil da bety 25.500 m3 pr. time i kortere perioder. Den totale varmemengden som blir kjølt vil være lik. Vi søker derfor om at tillatelsen blir endret for å ta høyde for dette. Det jobbes kontinuerlig med å redusere behovet for kjølevann i prosessen ved optimalisering i prosessen.
Den viktigste faktoren som påvirker mengden varme som genereres er hvor mye energi som kreves av hovedkompressorene for å opprettholde det nominelle trykket i anlegget. For øyeblikket
genererer systemet rundt 159 MW spillvarme (se figur 3).
I tillegg vil ca. 14 MW varme vil bli generert når undervannsutstyret blir testet i bassenget i perioden Q2 til Q4 2015
Det forventes derfor en topp for varmegenerering på maksimum ca. 160 MW fra hovedprosessen og maksimum 14 MW fra testbassenget, i alt ca174 MW varmeutslipp fra kjølevannssystemet. Dette kan variere fra dag til dag avhengig av driftsforhold i anlegget, ved maksimal belastning på kompressorer kan kjøle behovet komme opp i 185 MW. Kjølevannstemperaturen forventes å ligge godt under maksimalgrensen på 28,5 °C.
Figur 3 Figuren viser generert varme i prosessen og gassproduksjonen på Ormen Lange Landanlegg fra 2010 til og med 2014. Den grønne linjen representerer generert varme (MW), og viser en stabil økning. Den gule kurven viser fall i gassproduksjonen (MSm3/d fram til 2014).
I vedlegg C (SINTEF-rapport Cooling water discharge at Nyhamna, Aukra, Excess temperatures and intrusion depths, Additional simulations) er det gjennomført simuleringer av et kjølevannsutslipp på 25 500 m3/t og 185 MW varme. Simuleringene indikerer at maksimal oppvarming av vannet 100
11
meter fra utslippspunktet vil være 1,1 °C i en periode i januar når søylen av utslippsvann kommer opp til havoverflaten. Temperaturen overstiger ikke 28.5 °C.
Miljøpåvirkning
Kjølevannet fra Ormen Lange Landanlegg har et utløp på ca 41 m dybde, ca 150 m fra land.
Kjølevannet blandes med renset prosessvann fra det biologiske vannrensesystemet før det går til sjø.
Inntaket på kjølevannssystemet er på ca 81 m dybde, ca 200 m fra land. Siden oppstart har det vært gjennomført et miljøovervåkingsprogram av resipienten for utslipp til sjø. Grunnlagsstudiet ble gjennomført i 2003, deretter ble denne fulgt opp i 2007 (UNIFOB) og i 2011 og 2013 (DNV GL).
Det ble i 2014 utført en vurdering av kjølevannets påvirkning av resipienten, ved et maksimalt utslipp på 30 631 m3/time og en utslippstemperatur på 25°C i forbindelse med utvidelsen av Ormen Lange Landanlegg og mottak av tredjeparts gass (se vedlegg D). Basert på simuleringene forventes det en maksimal temperatur på 1,8 °C 100 m fra utslippspunktet basert på et ”worst-case” utslippscenario. I denne vurderingen antas det at de potensielle biologiske effektene ved utslipp av kjølevann kan oppstå som følge av tre faktorer: 1) økt sjøvannstemperatur 2) økt mengde løste gasser i resipienten og 3) økning av lokale strømninger. På Ormen Lange Landanlegg er det økt kjølevannstemperatur til sjø som potensielt kan ha en effekt, og vurderingen har dermed spesielt fokus på denne faktoren.
Det er gjort flere studier på langtidseffekter av kjølevann fra kjernekraftverk i Sverige. Studier gjort ved Ringhals, på sørvestkysten av Sverige, er spesielt relevant da de oceanografiske forholdene utenfor Nyhamna er sammenlignbare med forholdene på den svenske vestkysten. Resultater fra undersøkelsene ved Ringhals viser at det ikke kan påvises en negativ effekt på microalger, macroalger eller fisk når økningen i sjøtemperaturen er på under 3°C. Norske Shell vurderer på bakgrunn av dette at det er svært lite sannsynlig at en negativ biologisk effekt på resipienten ved Nyhamna vil oppstår ved en maksimal sjøvannstemperaturøkning på 1,1 °C 100 m fra utslippspunktet.
12
7.3 Valg av beredskapsløsning for håndtering av forurenset sjøvann fra testbassenget på Nyhamna
Ormen Lange lisensen har et program for å kvalifisere teknologi for undervannskompresjon. Et pilotanlegg er bygget på Nyhamna for dette formålet. Pilotanlegget har vært i drift periodevis siden 2011 og gitt mye erfaring i drifting av denne. I løpet av driftstiden har det ikke forekommet noen beredskapshendelser eller andre mindre hendelser som har ført til overskridelse av utslippsgrensene til sjø.
Hovedkomponentene i piloten består av et basseng på 42x28x17 meter (LxBxH) og er fylt med gjennomstrømmende sjøvann (kjølevann). Selve prosessmodulen står ved kanten av bassenget og er på 18x18x24.6 meter, og veier 900 tonn. Modulen består hovedsaklig av en separator,
kondensat/MEG-pumpe og en kompressor. Den spesialdesignede modulen er koblet opp mot utstyret i bassenget. Funksjonen til piloten er å simulere forholdene på havbunnen. Den eksponerer også prosessmodulen for frostvæske (MEG), vann, sand og andre partikler som normalt finnes i brønnstrømmen fra Ormen Lange.
Det er utarbeidet en instruks for miljøovervåkning av kjølevannet fra testbassenget på Nyhamna.
Under normal drift blir TOC overvåket i kjølevannet. I overvåkingsprogrammet inngår også gassdetektorer samt nivå- og trykkalarmer for å detektere eventuelle lekkasjer.
Dersom det oppstår en lekkasje i bassenget, hvor forurenset sjøvann har lavere konsentrasjon enn de gitte utslippsgrensene for Nyhamna, planlegges det å slippe ut dette til sjø uten behandling.
Forurenset sjøvann som har høyere konsentrasjon enn de gitte utslippsgrensene vil bli behandlet, og ut fra et ”worst case” utslippscenario i testbassenget er 4 ulike alternative tiltak og konsekvenser blitt vurdert (se vedlegg E):
1) Utslipp av ubehandlet forurenset sjøvann til sjø 2) In-situ biologisk behandling (i bassenget)
3) Behandling med ”renseanlegg” plassert ved testbassenget
4) Tømming og transport av bassengets sjøvann for behandling eksternt
En totalvurdering (HMS og økonomi) av de ulike alternative behandlingsmetoder er gjennomført. I tabellen nedenfor oppsummeres fordeler (+) og ulemper (-) i forhold til sjø, luft og kostnad for de ulike tiltaksalternativene:
Tiltaksalternativ Sjø Luft Kostnad
1 Utslipp av ubehanldet forurenset vann til sjø - + +
2 In-situ biologisk behandling (i bassenget) ++ + +
3 Tømming og transport av bassengets sjøvann for behandling eksternt +++ -- --- 4 Behandling med "renseanlegg" plassert ved testbassenget +++ + --
Tiltaksalternativ 2 anbefales valgt som primær beredskapsløsning pga lite miljøbelastning, best kost/nytte og gjennomførbarhet.
For tiltaksalternativ 2 er det anslått en totalkostnad på ca 2 mill (inkludert filtrering av vannet), mens for tiltaksalternativ 3 er det anslått en totalkostnad på ca. 40 millioner. Dette inkluderer lekter, slepefartøy, behandling av forurenset sjøvann, omkoblinger og rørlegging fra testbasseng
til
anleggskai, samt lasting og lossing. Lekter må også rengjøres etter at oppdraget er slutt. I tillegg vil selve vannbehandlingen medføre utslipp til luft (kraftkrevende).13
Alternativ 4 ble forkastet pga tilgjengelighet (lang mobiliseringstid), praktisk gjennomføring (oppkoblinger, elektriske godkjenninger/ombygginger) og kostnad (leie, kjøp og installasjons- kostnader (ca.15 mill. NOK med installasjon)).
En aksjonsplan/instruks for tiltaksalternativ 2 er utarbeidet og omfatter installering av ventiler, slanger, prøvetaking, samt tilsetning av:
1) Næringsstoffer (fosforsyre og urea)
2) Startkultur fra Nyhamna sitt vannbehandlingsanlegg 3) Luft (O2)
Inn- og utløp kobles sammen, og sjøvannet resirkuleres for å optimalisere nedbrytningsprosessen (rensing). Ved tilsats av startkultur etterfulgt av bionedbrytning i testbassenget vil utslippsvannet i dette scenario inneholde ”biomasse.” Avhengig av biomasse konsentrasjon i behandlet sjøvann, planlegges det å slippe ut dette vannet dersom vannet tilfredsstiller utslippskrav på Nyhamna (50 mg/l TSS), evt filtrering / sedimentering. Sedimentering, for å redusere TSS, vil være avhengig av sesong (vanntemperatur).
14
8 Utslipp til luft
8.1 Endring av utslippsgrense for metan (CH4) – kjeler, fakkel og kondensatlasting, tillatelsens punkt 4.1 - Utslippsbegrensinger
Beregninger fra 2008 til 2014 har vist at utslippet av metan fra varmoljekjeler, fakkel og
kondensatlasting ligger langt over utslippsgrensen på 5 tonn/år, jf. tillatelsens punkt 4.1. Utslippet fra disse kildene utgjorde totalt 90 tonn i 2013. Avviket mellom eksisterende utslippsgrense og målte og beregnede utslipp av metan er i hovedsak knyttet til kondensatlasting.
Kondensatlasting
Marintek gjorde i 2010 en studie (se vedlegg F) hvor det forklares hvorfor det er et avvik mellom forventede utslipp i den opprinnelige søknaden for Ormen Lange Landanlegg, og hva som er de faktiske utslipp. I denne studien ble det klart at:
Innholdet av C1 i lastet kondensat er rundt 5 ganger større enn i designgrunnlaget som ble benyttet i forbindelse med simuleringene som ble utført i 2004.
Massen av C1 i lastetankene før lastingen startet var større i målingene enn i simuleringen fra 2004.
Utslipp at metan fra kondensatlasting beregnes på bakgrunn av utslippsfaktorer utarbeidet av Marintek i 2010.
Norske Shell søker derfor om en endret grenseverdi på 76 tonn/år metan fra kondensatlasting basert på tidligere utslippsmålinger og sannsynlig fremtidig variasjon i anleggets produksjon og lasting av kondensat (se tabell 4). Våre prognoser tilsier en reduksjon i kondensatproduksjon, og dermed en reduksjon av metanutslipp i forbindelse med kondensatlasting. Dette danner grunnlaget for den foreslåtte utslippsgrensen.
Kjeler
Utslipp fra kjeler har fram til 2013 blitt beregnet på grunnlag av NOROG standardfaktorer og GC målinger fra anlegget knyttet til gassens sammensetning og volumet av gass som går gjennom utstyret. Det beregnede metanutslippet fra kjelene var 13,7 tonn i 2013. En utstyrsspesifikk utslippsfaktor har blitt utarbeidet basert på målinger gjennomført høst 2014 (se vedlegg G). Den utstyrsspesifikke faktoren for metan for varmoljekjelene er 0,0000078 kg/Sm3. Den utstyrsspesifikke faktoren vil bli benyttet for rapportering for rapporteringsåret 2014, og er benyttet som et underlag for ny omsøkt utslippsgrense. På bakgrunn av at den utstyrsspesifikke faktoren for metan er lavere enn tidligere benyttet standardfaktor, vil denne dermed gi et underlag for ny omsøkt utslippsgrense som er lavere enn de innrapporterte utslipp (egenkontrollrapportering) til og med 2013.
Fakkel
Utslipp fra fakkel er til og med 2013 beregnet på grunnlag av NOROG standardfaktorer.
Standardfaktorer fra ”Veiledning til egenkontrollrapportering, 2014” vil benyttes for egenrapportering 2014 og framover. Denne faktoren er 0,00024 kg/Sm3, og er brukt som
beregningsgrunnlag for omsøkt utslippsgrense. Metanutslippet fra fakkel var 0,24 tonn i 2013. Under normal drift forekommer ikke fakling fra Ormen Lange Landanlegg. Ormen Lange har en serie
kompressorer som kan komprimere all gass opp til eksporttrykk og dermed eksportere trykkavlastet
15
gass i stedet for å fakle den. Fakkelgassgjennvinningssystemet komprimerer trykkavlastet gass fra kavernen, via re-kompressorer til eksportkompressorene og ut til Langeled. Fakling vil allikevel kunne forekomme under en trykkavlastning eller nedstengning av anlegget.
Norske Shell søker derfor om at de tillatte utslippsmengdene for metanutslipp fra varmoljekjeler og fakkel (samlet utslipp) foreslås endret til 0,5 tonn/år basert på tidligere utslippsberegninger, utstyrsspesifikk faktor og prognosene for framtidige utslipp (se tabell 4).
16
8.2 Endring av utslippsgrensen for diffuse utslipp, tillatelsens punkt 4.1 -Utslippsbegrensninger
Verifikasjonsmålinger av diffuse utslipp til luft viser at Ormen Lange Landanlegg overskrider utslippsgrensene som er fastsatt i tillatelsen av 4. juni 2007. Resultatene fra utslippsmålingene gir høyere utslippsverdier enn det som var antatt i den opprinnelige søknaden fra 2005. De omsøkte utslippene ble den gangen beregnet med basis i simuleringer. Norske Shell vurderer de omsøkte utslippene basert på simuleringer i den opprinnelige søknaden for ikke å være korrekte. Dette understøttes av DIAL-målinger gjennomført på Ormen Lange Landanlegg 2008, 2010 og 2013.
Resultatene fra målingene gjennomført i 2008, 2010 og 2013 følger i tabellen under:
Tabell 3 Tabellen viser diffuse utslipp av CH4 og nmVOC i 2008, 2010 og 2013. Metoden benyttet for målingene er DIAL, ihht til utslippstillatelsen for Ormen Lange Landanlegg (4. juni 2007).
Area CH4 (kg/hour) nmVOC (kg/hour)
2008 2010 2013 2008 2010 2013
Process – Utilities 2 7,7 1,4 4,27 6,66
Process - Condensate Stabilisation
9,9 8,1 3,4 13,78 9,78 12,3 Process - Effluent
Treatment
2,8 4 - 6,68 9,64 -
Process - Gas compression trains
10,7 9,6 3,06 3,03
Export Gas compressors Trains 1,2 3,3 2,9
Export Gas Compressors Train 3 3,6 2,9
Process - Gas dehydration
& dew pointing trains
10,6 17,6 5,3 1,61 2,34 3,6
MEG storage tanks 14,3 12,7 5,7 4,52 6,55 6,5
MEG Plant (excluding vent) 9,8 10,7 4,5 18,66 4,43 1,9
Condensate cavern headers 1,1 1,42
Water treatment and N Condensate Stabilisation
4,4 2,7
VOC Plant - 1,3 1,0 2,1 10,4 2,7
Slug catchers 21,2 14,2 4,4 29,61 9,43 4,6
Atmospheric vent*
(flare not lit)
0,36 24,8 0,0 0,6 8,92 1,0
Gas receiver 1,0 4,1
Total Site 82 112 38,2 85 72,13 48,62
Total annual
(100% operational time)
718 981 335 745 632 426
Med utgangspunkt i Spectrasyne sin rapport fra 2010 (se vedlegg H) vurderer Norske Shell det som lite sannsynlig at en kan oppnå ytterligere vesentlige reduksjoner i diffuse utslipp på Nyhamna:
“Denne stabiliteten i utslippsprofil er typisk for andre gassanlegg som er undersøkt, der store
lekkasjer ikke er påvist, og der utslippene fra disse anleggene består av hundrevis eller sågar tusenvis
17
av små og bittesmå lekkasjer. For å forbedre den generelle utslippsprofilen for et slikt anlegg, ville man måtte screene alle potensielle lekkasjekilder ved høy oppløsning. Dette ville være en svært tidkrevende, kostbar og sannsynligvis endeløs oppgave. Det er Spectrasynes erfaring etter å ha undersøkt mer enn 160 anlegg, hvorav nesten 30 var gassbehandlingsanlegg, at uansett hvor tette de er og uansett hvor mye man bruker på vedlikehold, er det alltid et baseline-restutslipp som det i praksis er umulig å komme under. Baseline-utslippet av masse vil naturligvis endre seg i forhold til anleggets størrelse og kompleksitet, og fordi undersøkelsen mangler lekkasjer av betydelig størrelse, er det sannsynlig at Nyhamna-anlegget ligger i nærheten av dette baseline-nivået. Vi erkjenner at de totale stedlige utslippene, uttrykt på et enkelt årlig grunnlag, faktisk lå godt over det tillatte nivået på 115 tonn per år for metan og 75 tonn per år for NM VOC. Det kan godt være at tallene i
utslippstillatelsen fremkom gjennom utslippssimuleringer, som i virkeligheten kanskje ikke er realistiske (som fastslått ved måling)”.
Målingene i 2008 og 2010 ble gjennomført av Spectrasyne. I 2013 ble i midlertidig DIAL-målingene gjennomført av National Physical Laboratory (NPL). Disse resultatene viste en reduksjon i diffuse utslipp (se tabell 6). Årsaken til denne nedgangen er vanskelig å forklare, samtidig som det må tas hensyn til at det benyttes en annen leverandør av tjenesten i 2013, enn i 2008 og 2010. Andre faktorer som kan ha betydning for en reduksjon i diffuse utslipp er:
Lavere trykk over anlegget (pga lavere reservoartrykk på Ormen Lange feltet) ~95 bar (2010) til 70 bar (2013)
Bruk av tetningsgass (nitrogen) på eksport kompressor og re-kompressor (2011)
Endring i komposisjon i brønnstrøm inn til Nyhamna (mindre gass, mer kondensat)
Mulig påvirkning fra andre utslippskilder for det enkelte målepunktet (tidligere år)
Det søkes om at grensen for diffuse utslipp fastsettes til volumene som ble målt i Spectrasynes undersøkelse i 2010, dvs totalt 632 tonn/år nmVOC (inklusive MEG-systemet og fakkelsystemet, men eksklusive kondensatlasting) (se tabell 6). For diffuse utslipp av metan fra prosessanlegget, inklusive fakkelsystem, og eksklusivt kondensatlasting, søkes det om at utslippsgrensen fastsettes til 981 tonn/år (se tabell 4). De omsøkte utslippsgrensene er basert på 100% driftstid.
Begrunnelsen for dette er blant annet at målingene hittil har vist store variasjoner. Det er derfor knyttet mye usikkerhet rundt hvilken måling som ligger nærmest opp til de reelle utslippene. Videre ble egenprodusert nitrogen benyttet som tetningsgass fra 2011 noe som medførte lavere utslipp av diffuse gasser fra eksport- og re-kompressorene (2013 målingene). Nitrogengassen viste seg å inneholde >1500 ppm O2 som medfører høyere korrosjonsrate enn 0,1 mm / år som er mer enn lavtrykks fakkelsysstemet er designet for å tåle. Tetningsgasspanlet ble derfor tilbakestilt til originalt design etter målingene i 2013. Dette medfører et økt utslipp av metan på 30,5 tonn/år (3,5 kg/time) i normal drift (worst case: 50,6 tonn/år (5,8 kg/time)). Diffuse utslipp av nmVOC fra
eksportkompressorene forventes å øke til 8,1 tonn/år (0,9 kg/time) i normal drift (worst case: 12,1 tonn/år (1,4 kg/time)).
Reduksjon av diffuse utslipp ivaretas gjennom første linje vedlikeholdsprogram.
Vedlikeholdsprogrammet ivaretar alle områder, utstyr og moduler. Dette gjennomføres ved at områdeoperatør to ganger i døgnet gjennomfører første linje vedlikehold og lekkasjedeteksjon ved
18
bruk av personlig gassmåler, observasjon og lukt. Et lekkasjefunn rapporteres i gasslekkasjelogg og dersom nødvendig opprettes en arbeidsordre i vedlikeholds- og planleggingsverktøyet SAP. På denne måten vil eventuelle lekkasjer følges opp og minimeres.
Uslipp av VOC kan sammen med nitrogenoksider, under påvirkning av sollys, utvikle bakkenær ozon som kan føre til en negativ påvirkning på vegetasjon. Norske Shell har siden 2008 gjennomført et miljøovervåkingsprogram knyttet til mulige effekter på vegetasjon som følge av utslipp til luft.
Undersøkelsene gjennomført til og med 2014 viser at det ikke kan påvises negativ påvirkning på vegetasjonen som følge av utslipp av NOx og VOC til luft. Diffuse utslipp av metan bidrar til klimaeffekten.
19
8.3 Søknad om midlertidig endring av utslippsgrensen for NOx- utslipp fra kjelene
Denne søknaden vil erstatte 2013/4196 Mdir1325 01.12.2013, punkt C. Søknad om midlertidig endring av utslippsgrensen for NOx- utslipp fra kjelene.
I 2012 var det totale utslipp av NOx fra varmoljekjelene 22,7 tonn. Det totale utslippet av NOx fra varmoljekjelene i 2013 er beregnet til 26,3 tonn. Grunnen til økningen av NOx-utslipp er at
resirkulering ikke har blitt gjennomført som først forespeilet i 2013. Det er erfart at det er ustabilitet knyttet til kjøring av FGR (eksosgass-resirkulering) systemet. Denne ustabiliteten er forårsaket av unøyaktig og ukontrollerbare strømninger med luft, eksosgass og brenngass inn til brennerene. Dette fører til at trykket over flammen varierer i så stor grad at ved alarm nivå vil kjelene trippe og anlegget står i fare for å ikke ha varmemedium tilgjengelig. Dette fører til andre driftsproblemer og i ytterste konsekvens nedstengning av anlegget. Det er gjennomført en risikovurdering av ustabiliteten knyttet til FGR-systemet, og på bakgrunn av denne anbefales det ikke å resirkulere eksosgass før utbedringen på FGR-systemet på varmoljekjelene er ferdigstilt.
Prosjektet er nettopp passert konseptvalg og skal nå gå over i detalj-prosjektering, og består nå av følgende installasjoner for utbedringen av FGR systemet:
Venturi dyser på FGR-røret (for å oppnå mer pålitelige strømningsmålinger)
Trykk, temperatur og strømnings-følere (for FGR strømningskontroll)
Nye fuktere på FGR røret
Ny strømnings føler på forbrenningslufts-røret
Ny luft dyse
2 trykk følere (for å kontrollere forbreningsgass-rate)
I tillegg vurderes installasjon av nye prosess-sikkerhetsbarrierer i denne fasen av prosjektet (for å oppnå mest mulig oppetid på systemene).
Den ene brenneren er forventet ferdigstilt i løpet av Q4 2015, mens den siste brenneren er forventet ferdigstilt Q1 2016.
Det er gjennomført verifikasjon på NOx-utslipp fra kjelene i både 2011 og 2014 (vedlegg I, J, G).
Målingene utført i 2011 (desember) er grunnlaget for årsrapporten for 2013. Målingene viste en maksimal konsentrasjon på 116 ppm NOx ved en last på 14 MW.
Optimalisering av MEG forbruk, i tillegg til en forventet reduksjon i kondensatproduksjon vil føre til en redusert last på kjelene. Følgene av redusert last på kjelene vil være et redusert CO2-utslipp og et økt NOx-utslipp. Norske Shell søker derfor om en endring av årlig utslippsgrense for NOx fra 7,5 tonn til 42 tonn/ år, (tilsvarende 110 ppm) fram til FGR-systemet er utbedret og en ny kildespesifikk utslippsfaktor er godkjent (se tabell 5).
Nye verifikasjonsmålinger vil bli gjennomført av uavhengig tredjepart når utbedringene er gjennomført.
Beregning av NOx-utslipp vil for egenkontrollrapporteringen for 2014 og fram til ny verifikasjon baseres på kurvemetode. Ny kurve ble utarbeidet etter målingen av avgasser fra varmoljekjelene
20
høst 2014. Ifølge kurvemetoden vil utslippfaktor bestemmes som funksjon av innfyrt effekt når ovnene kjøres med og uten resirkulering.
Norske Shell har siden 2008 gjennomført et miljøovervåkingsprogram knyttet til mulige effekter på vegetasjon som følge av utslipp til luft. Det er lokalisert en prøvelokalitet på Aukra(Gossa) og en på Fræna (Gulmyran). Det har årlig vært tatt analyser av vegetasjonssammensetning, plantevekst og kjemisk sammensetning av jord, myrhumus, myrvann og planter i to ulike habitater; oligotrofe lyngheier og høgmyrer. Resultatene fra undersøkelsen i 2014 viser følgende hovedpunkter oppsummert:
Nedgang i plantevekst 2008 til 2013, og en økning i 2014. Nedgangen i plantevekst fra 2008 til 2013 kan skyldes en redusert vekstrate i tuer av torvmose (Sphagnum capillifolium) når torvmosen eldes. Det var derimot mange nye torvmosetuer i 2013, og også en økt vekstrate.
Økningen i 2014 kan også delvis forklares av en lengre vekstsesong 2013-2014 sammenlignet med tidligere år.
Det er en klar forskjell i den kjemiske sammensetningen av myrvann på de to respektive lokalitetene, der gjennomsnittlige høyere verdier av konduktivitet, surhet, jern (Fe), aluminium (Al) og tungmetallene bly (Pb), kopper (Cu) og nikkel (Ni) har vært funnet på Aukra gjennom hele overvåkingsperioden. Dette kan skyldes urbaniseringen på Aukra, samt en økologisk forskjell på de to lokalitetene. En variasjon i konduktiviteten på de ulike lokalitetene kan være forårsaket av en variasjon i nedbørsmønstret i forkant av
prøvetakingen som igjen kan påvirke resultatene. Resultatene av målingen av pH i både myrvann og myrhumus viser en svak forsurning av myrlandskapet rundt Ormen Lange Landanlegg. Da endringene er identiske på begge lokalitetene kan dette knyttes opp mot en generell forsurning av omkringliggende område. Dette vil følges opp i videre undersøkelser i 2015. Menge nitrogen (N) i myrvann har vært stabilt, med unntak av 2012. Resultatene fra 2012 kan skyldes fluktuerende vær i forkant av prøvetaking, samt noen ekstreme verdier som ga høye gjennomsnittsverdier. Tungmetallnivåene på begge lokalitetene er i overkant av nedre deteksjonsnivåer, og viser liten årlig variasjon. Disse resultatene indikerer at utslipp til luft fra Ormen Lange Landanlegg ikke representerer en negativ påvirkning på miljøet.
NILU har tidligere utført en konsekvensvurdering av utslipp av NOx fra anlegget på Nyhamna.
Konklusjonen viser bl.a gode spredningsforhold rundt Nyhamna pga høy midlere vindstyrke samt at konsentrasjonen av NOx er betydelig under Miljødirektoratet’s luftkvalitetskriterium på 30
mikrogram / m3 midlet over ett år.
Norske Shell vurderer det som svært lite sannsynlig at det vil oppstå en negativ effekt på miljøet som følge av de økte utslippene av NOx fra varmoljekjelene
21
8.4 Søknad om endring av utslippsgrenser for utslipp til luft fra ventilasjon MEG-system, fakkel, kondensatlasting, dieselmotorer og kondensatlasting, tillatelsens punkt 4.1 -
Utslippsbegrensninger
Det søkes om en endring av utslippsgrenser til luft for flere parameter basert på vår driftserfaring av Ormen Lange Landanlegg, endring av utslippsfaktorer, i tillegg til prognoser for framtidige utslipp.
Det søkes om en reduksjon i utslippsgrensene for følgende parametere: CO2-utslipp fra MEG-system (se tabell 7), NOx- utslipp fra fakkel (se tabell 5), nmVOC fra lasting av kondensat (se tabell 6) og CO- utslipp fra kjeler, fakkelsystem og dieselmotorer (se tabell 8).
Det søkes om en økning av utslippsgrensene for følgende parametere: NOx-utslipp fra dieselmotorer (se tabell 5), og SO2-utslipp fra dieselmotorer (se tabell 9).
CO-utslipp fra kjeler, fakkelsystem og dieselmotorer, NOx-utslipp fra fakkel og dieselmotorer, samt SO2-utslipp fra dieselmotorer har fram til og med 2013 blitt beregnet på grunnlag av NOROG standardfaktorer. For rapportertingsåret 2014 vil ”Veiledning til egenkontrollrapportering, 2014”
benyttes for disse parametere unntatt for CO-utslipp fra varmoljekjelene. Beregning av utslipp av nmVOC fra lasting av kondensat er basert på MARINTEKs rapport utarbeidet i 2010.
En utstyrsspesifikk utslippsfaktor for CO-utslipp fra varmoljekjelene er utarbeidet (se vedlegg G).
Under målingene ble det registrert lavere verdier enn deteksjonsgrensen på 10 ppm. Det er derfor vanskelig å si hvor lav utslippsfaktoren faktisk er. En faktor på 10 ppm vil derfor bli benyttet for rapportering for rapporteringsåret 2014 og er benyttet som et underlag for ny omsøkt
utslippsgrense. På bakgrunn av at den utstyrsspesifikke faktoren for CO-utslipp på kjelene er lavere enn tidligere benyttet standardfaktor, vil ny omsøkt utslippsgrense være lavere enn de
innrapporterte utslipp i egenkontrollrapporteringen fram til og med 2013.
22
Tabell 4 Tabellen viser benyttet utslippsfaktor, nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av CH4 fra diffuse utslipp, kondensatlasting, varmoljekjeler og fakkel.
CH
4Utslippsfaktor/
beregningsgrunnlag
Nåværende grense tonn/år
Forventet maksimalt utslipp tonn/år
Diffuse utslipp DIAL 2013
1115 981
Kondensatlasting MARINTEK 2010
25
476
Varmoljekjeler 0,0000078 kg/Sm3
30,160
Fakkel 0,00024 kg/Sm3
50,340
1 DIAL målinger utført av NPL 2013
2 MARINTEK rapport utarbeidet 2010
3 Utstyrsspesifikk faktor utarbeidet av Ecoxy gjennom måling av varmoljekjel høst 2014
4 Samlet grense kondensatlasting, kjeler og fakkel
5 Faktor hentet fra ”Veiledning for egenkontrollrapportering, 2014”
23
Tabell 5 Tabellen viser benyttet utslippsfaktor, konsentrasjon lengre periode, nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av NOx fra fakkel, dieselmotorer og varmoljekjeler.
NO
xUtslippsfaktor/
beregningsgrunnlag
Nåværende grense tonn/år
Forventet maksimalt utslipp tonn/år
Fakkel 0,0014 kg/Sm3 35 3
Dieselmotorer 70 kg/tonn 5 10
Varmoljekjeler Kurvemetode
67,5 42
6 Utarbeidet av Ecoxy gjennom måling av varmoljekjel høst 2014
24
Tabell 6 Tabellen viser benyttet utslippsfaktor, nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av nmVOC fra diffuse utslipp og kondensatlasting.
nmVOC (inkl. BTEX) Utslippsfaktor/
beregningsgrunnlag
Nåværende grense tonn/år
Forventet maksimalt utslipp tonn/år
Diffuse utslipp DIAL 2013
175 632
Kondensatlasting MARINEK 2010
3285 105
1 DIAL målinger utført av NPL 2013
3 MARINTEK rapport utarbeidet 2010
Tabell 7 Tabellen viser nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av CO2 fra ventilasjon MEG-system.
CO
2Utslippsfaktor/
beregningsgrunnlag
Nåværende grense tonn/år
Forventet maksimalt utslipp tonn/år
Ventilasjon MEG-system
Basert på gasskomposisjon
ventilert gass 1500 231
25
Tabell 8 Tabellen viser benyttet utslippsfaktor, nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av CO fra varmoljekjeler, fakkel og dieselmotorer.
CO Utslippsfaktor/
beregningsgrunnlag
Nåværende grense tonn/år
Forventet maksimalt utslipp tonn/år
Varmoljekjeler 0,00006 kg/Sm
325
71,8
Fakkel 0,0015 kg/Sm3
53
Dieselmotorer 5 kg/tonn
51,2
3Utstyrsspesifikk faktor utarbeidet av Ecoxy gjennom måling av varmoljekjel høst 2014
5 Faktor hentet fra ”Veiledning for egenkontrollrapportering 2014”
7 Samlet grense kondensatlasting, kjeler og fakkel og dieselmotorer
26
Tabell 9 Tabellen viser benyttet utslippsfaktor, nåværende grense og forventet maksimalt utslipp (tonn/år) av SO2 fra dieselmotorer.
SO
2Utslippsfaktor/
beregningsgrunnlag
Nåværende grense tonn/år
Forventet maksimalt utslipp tonn/år
Dieselmotorer 0,9989 kg/tonn
80,100 0,140
8 Kalkulert på bakgrunn innhold av svovel i diesel