Experience and development of the NOX charge in Sweden Mats Lindgren Swedish Environmental Protection Agency mats.lindgren@naturvardsverket.se 18-09-17

EPA NOx and MWh 2003: € 69 700 000 Administration (EPA) € 400 000 99% 100% € 69,7 M EPA 2003: € 69 700 000 Administration (EPA) € 400 000 18-09-17

Reduced emissions Utsläppsminskning av NOx Totala- och specifika NOx utsläpp från avgiftspliktiga pannor mellan 1992 och 2003, samt uppskattade utsläpp från dessa pannor 1990. I medel har anläggningarna i målgruppen som helhet minskat sina utsläpp per energienhet med ca 64 % sedan den NOx-lagen beslutades i juni 1990. En tidigare utredning fastställde att 50 % av utsläppsminskningarna uppnåddes mellan 1990 och 1992 som en konsekvens av att avgiftssystemet infördes. Mellan 1990 och 2003 har de specifika utsläppen minskat ännu mer, från ett medel på ca 160 milligram NOx per megajoule tillförd energi till 58 mg/MJ. Med utökningen av systemet 1996 och 1997, vilket tillförde ca 100 nya pannor till systemet, ökade också totala- och specifika utsläpp. För pannorna som har ingått i systemet i alla år har emellertid de specifika utsläppen minskat med ca 40 %. 18-09-17

Why successful? High charge level 4 400 EURO a tonne Small effect on competition due to the refund of the charge Well received Very low adminstrative cost (<1%) Continuous monitoring Fairly easy for industry to estimate the cost 18-09-17

Future changes Increase the charge level (?) Make other sources liable to the charge (?) 18-09-17

Net balance for each plant (2002) Utsläppsminskning av NOx Totala- och specifika NOx utsläpp från avgiftspliktiga pannor mellan 1992 och 2003, samt uppskattade utsläpp från dessa pannor 1990. I medel har anläggningarna i målgruppen som helhet minskat sina utsläpp per energienhet med ca 64 % sedan den NOx-lagen beslutades i juni 1990. En tidigare utredning fastställde att 50 % av utsläppsminskningarna uppnåddes mellan 1990 och 1992 som en konsekvens av att avgiftssystemet infördes. Mellan 1990 och 2003 har de specifika utsläppen minskat ännu mer, från ett medel på ca 160 milligram NOx per megajoule tillförd energi till 58 mg/MJ. Med utökningen av systemet 1996 och 1997, vilket tillförde ca 100 nya pannor till systemet, ökade också totala- och specifika utsläpp. För pannorna som har ingått i systemet i alla år har emellertid de specifika utsläppen minskat med ca 40 %. 18-09-17

Presentation outline Description of the charge NOx emissions – some trends and results Experiences (criticism, know how and willingness to invest) Future changes (increased charge level, other NOX-sources) 18-09-17

The NOx Act (SFS 1990:613) Charge paid for NOx emissions from combustion plants for energy production (heat/electricity) Charge calculated for each production unit (boiler, gas turbine, combustion engine) Charge levied at SEK 40/kg NOx (€ 4.4) 18-09-17

The NOx Act (SFS 1990:613) (cont.) Charge levied on prod. units with useful energy production < 25 GWh/year Charge funds not used for adm. shall be annually credited to those liable to the charge 18-09-17

Emission of nitrogen oxides in Sweden 1998 (257,000 tonne) sector by sector. 18-09-17

Specific net balance for each plant (2002) Utsläppsminskning av NOx Totala- och specifika NOx utsläpp från avgiftspliktiga pannor mellan 1992 och 2003, samt uppskattade utsläpp från dessa pannor 1990. I medel har anläggningarna i målgruppen som helhet minskat sina utsläpp per energienhet med ca 64 % sedan den NOx-lagen beslutades i juni 1990. En tidigare utredning fastställde att 50 % av utsläppsminskningarna uppnåddes mellan 1990 och 1992 som en konsekvens av att avgiftssystemet infördes. Mellan 1990 och 2003 har de specifika utsläppen minskat ännu mer, från ett medel på ca 160 milligram NOx per megajoule tillförd energi till 58 mg/MJ. Med utökningen av systemet 1996 och 1997, vilket tillförde ca 100 nya pannor till systemet, ökade också totala- och specifika utsläpp. För pannorna som har ingått i systemet i alla år har emellertid de specifika utsläppen minskat med ca 40 %. 18-09-17

Increase the charge? Charge level at 5.5 €/kg About 5 400 tonne (38 %) reduction Cost € 2 750 a tonne Charge level at 6.6 €/kg About 5 700 ton (40 %) reduction 18-09-17

Abatement cost and reduction 18-09-17

Make other sources liable to the NOX-charge? Recovery boilers (pulp industry) 8 500 tonnes Combustion in industrial processes 11 100 tonnes Mining industry, Steel industry, Cement kilns, Lime kilns, Glass kilns, Refineries, other 18-09-17

New sources Charge level € 5.5 a kg About 1 100 tonne (6 %) reduction Cost € 3 850 a tonne Charge level € 6.6 a kg about 2 100 tonne (11 %) reduction 18-09-17

Abatement cost and reduction 18-09-17

18-09-17

Compilation of results 1992-2001 Year Production units [number] NOX emission[tonnes] Useful energy [GWh] Specific NOX -emissions NOx charge revenue [MSEK] [kg/MWhuseful] [mg/MJinput]* 1992 181 15 305 37 465 0,409 99 612 1993 189 13 333 41 158 0,324 78 533 1994 202 13 025 45 193 0,288 70 521 1995 210 12 517 46 627 0,268 65 501 1996 274 16 083 57 150 0,281 68 643 1997 371 15 107 54 911 0,275 66 604 1998 374 14 617 56 367 0,259 63 585 1999 375 14 050 54 921 0,256 62 562 2000 363 12 765 51 399 0,248 60 511 2001 59 393 555 14 160 58 142 0,244 18-09-17

Sector and year 1992-2001 0,8 Pulp- and paper industry 0,6 Wood industry Combined heat and power Waste incineration Chemical industry Metal industry useful Food industry kg/MWh 0,4 0,2 Sector and year 1992-2001 18-09-17

Pulp and paper industry 50 Pulp and paper industry Chemical industry Waste incineration Food industry 25 Wood industry Metal industry Net charge [MSEK] Combined heat and power -25 -50 Sector and year 1992-2001 18-09-17

Pulp and paper industry Net charge per plant 2001 16 12 Pulp and paper industry 8 Chemical industry Combined heat and power Waste incineration Food industry Metal industry Wood industry Net charge [MSEK] 4 -4 -8 18-09-17

NOx charge => emission reduction ? 50 % in 1990-92 period (5,000 t of 10,000 t total reduction) 60 % in 1990-2003 period (8,500 of 14,500 t total reduction, or 10,000 t of 18,000 t total reduction) 18-09-17

Future changes Increase the charge amount? Extend scope of NOX charge. Other industrial processes/sectors? 18-09-17

More information www.internat.naturvardsverket.se 18-09-17

Utsläppsminskning av NOx Totala- och specifika NOx utsläpp från avgiftspliktiga pannor mellan 1992 och 2003, samt uppskattade utsläpp från dessa pannor 1990. I medel har anläggningarna i målgruppen som helhet minskat sina utsläpp per energienhet med ca 64 % sedan den NOx-lagen beslutades i juni 1990. En tidigare utredning fastställde att 50 % av utsläppsminskningarna uppnåddes mellan 1990 och 1992 som en konsekvens av att avgiftssystemet infördes. Mellan 1990 och 2003 har de specifika utsläppen minskat ännu mer, från ett medel på ca 160 milligram NOx per megajoule tillförd energi till 58 mg/MJ. Med utökningen av systemet 1996 och 1997, vilket tillförde ca 100 nya pannor till systemet, ökade också totala- och specifika utsläpp. För pannorna som har ingått i systemet i alla år har emellertid de specifika utsläppen minskat med ca 40 %. 18-09-17

Utsläppsminskning av NOx Totala- och specifika NOx utsläpp från avgiftspliktiga pannor mellan 1992 och 2003, samt uppskattade utsläpp från dessa pannor 1990. I medel har anläggningarna i målgruppen som helhet minskat sina utsläpp per energienhet med ca 64 % sedan den NOx-lagen beslutades i juni 1990. En tidigare utredning fastställde att 50 % av utsläppsminskningarna uppnåddes mellan 1990 och 1992 som en konsekvens av att avgiftssystemet infördes. Mellan 1990 och 2003 har de specifika utsläppen minskat ännu mer, från ett medel på ca 160 milligram NOx per megajoule tillförd energi till 58 mg/MJ. Med utökningen av systemet 1996 och 1997, vilket tillförde ca 100 nya pannor till systemet, ökade också totala- och specifika utsläpp. För pannorna som har ingått i systemet i alla år har emellertid de specifika utsläppen minskat med ca 40 %. 18-09-17

Utsläppsminskning av NOx Totala- och specifika NOx utsläpp från avgiftspliktiga pannor mellan 1992 och 2003, samt uppskattade utsläpp från dessa pannor 1990. I medel har anläggningarna i målgruppen som helhet minskat sina utsläpp per energienhet med ca 64 % sedan den NOx-lagen beslutades i juni 1990. En tidigare utredning fastställde att 50 % av utsläppsminskningarna uppnåddes mellan 1990 och 1992 som en konsekvens av att avgiftssystemet infördes. Mellan 1990 och 2003 har de specifika utsläppen minskat ännu mer, från ett medel på ca 160 milligram NOx per megajoule tillförd energi till 58 mg/MJ. Med utökningen av systemet 1996 och 1997, vilket tillförde ca 100 nya pannor till systemet, ökade också totala- och specifika utsläpp. För pannorna som har ingått i systemet i alla år har emellertid de specifika utsläppen minskat med ca 40 %. 18-09-17

Utsläppsminskning av NOx Totala- och specifika NOx utsläpp från avgiftspliktiga pannor mellan 1992 och 2003, samt uppskattade utsläpp från dessa pannor 1990. I medel har anläggningarna i målgruppen som helhet minskat sina utsläpp per energienhet med ca 64 % sedan den NOx-lagen beslutades i juni 1990. En tidigare utredning fastställde att 50 % av utsläppsminskningarna uppnåddes mellan 1990 och 1992 som en konsekvens av att avgiftssystemet infördes. Mellan 1990 och 2003 har de specifika utsläppen minskat ännu mer, från ett medel på ca 160 milligram NOx per megajoule tillförd energi till 58 mg/MJ. Med utökningen av systemet 1996 och 1997, vilket tillförde ca 100 nya pannor till systemet, ökade också totala- och specifika utsläpp. För pannorna som har ingått i systemet i alla år har emellertid de specifika utsläppen minskat med ca 40 %. 18-09-17

Weizmans teori för val av styrmedel 18-09-17