Znaczenie ograniczenia aerozoli dla potencjału energii słonecznej i wiatru

     

    Według raportu JRC oceniającego potencjalne zmiany zasobów energii ze źródeł odnawialnych w latach 2030-2050 silna redukcja emisji aerozoli pochodzenia antropogenicznego będzie prowadziła do zmian cyrkulacji w atmosferze w makroskali, a tym samym będzie wpływała na siłę wiatru na morzu i promieniowanie słoneczne w Europie i północnej Afryce. Przeprowadzona analiza koncentruje się na energetyce wiatrowej i fotowoltaice, ponieważ są one bezpośrednio zależne od warunków meteorologicznych.

    Aerozole, takie jak sadza, węgiel organiczny oraz dwutlenek siarki (główny prekursor aerozoli siarczanowych) są szkodliwe dla środowiska i zdrowia ludzi, ale zawieszone w atmosferze powodują również „chłodzenie” planety, odbijając promienie słoneczne z powrotem w przestrzeń. Korzystając z globalnego modelu klimatu i zestawu regionalnych modeli klimatycznych, naukowcy JRC przeanalizowali dostępność fotowoltaiki i energetyki wiatrowej dla różnych scenariuszy emisji gazów cieplarnianych i aerozoli antropogenicznych do połowy XXI wieku (2030-2050), biorąc pod uwagę różne opcje polityki jakości powietrza. W analizie rozważono dwa scenariusze redukcji emisji aerozoli, jeden związany z obowiązującym na świecie ustawodawstwem, drugi odnoszący się do maksymalnego możliwego do osiągnięcia poziomu redukcji, uwzględniającego pełne wdrożenie najnowocześniejszych dostępnych technologii.

    Rozważając scenariusz znaczącej redukcji emisji aerozoli pochodzenia antropogenicznego, prowadzący do dalszego globalnego ocieplenia i znaczących zmian cyrkulacji atmosferycznej w makroskali, dostępność energii wiatrowej wzrośnie na Morzu Bałtyckim i na Wyspach Brytyjskich, ale zmniejszy się nad Morzem Śródziemnym i Morzem Północnym. Jednak prognozowane zmiany występowałyby głównie na morzu, natomiast zmiany w głębi lądu miałyby marginalne znaczenie. Ponadto obecna ocena rejonów jako produkcyjne i nieprodukcyjne raczej nie uległaby zmianie w przyszłości.

    Wydajność energii fotowoltaicznej jest silnie związana ze zmiennością zachmurzenia wynikającą ze zmian w cyrkulacji atmosfery w makroskali. Zmniejszenie produktywności fotowoltaiki obserwuje się (według scenariusza II) w Europie wschodniej i północnej Afryce (aż o 7%), podczas gdy wzrost obserwuje się w Europie zachodniej i we wschodniej części Morza Śródziemnego (do 10%).

    Raport zachęca również do szerszego korzystania z modeli klimatycznych w ocenie przyszłej dostępności odnawialnych źródeł energii oraz wzywa do poprawy symulacji klimatycznych poprzez dodanie składnika promieniowania rozproszonego w modelach wydajności fotowoltaicznej, korzystania z wyższej rozdzielczości przestrzennej i czasu (10 km lub mniej, jedna godzina) oraz do integracji z przyszłym potencjałem energetycznym biomasy.

    Źródło: JRC - Intense aerosols reduction to affect wind and solar energy availability in coming decades

    Modelowanie klimatu i ocena zasobów energii ze źródeł odnawialnych

    Analiza przeprowadzona przez JRC w skali makro bazuje na modelu ECHAM5-HAM. Jest to system modelowania wykorzystujący model ogólnej cyrkulacji atmosfery połączony z modelem warstwy mieszania oceanów, modelem aerozoli HAM oraz modelem chmur. Moduł HAM uwzględnia zadany model emisji aerozoli, model chemiczny utleniania związków siarki, moduł depozycji oraz moduł własności radiacyjnych aerozoli. Model opiera się na uogólnionym składzie aerozoli (siarczany, sadza, cząstki organiczne, sól morska, pył mineralny).

    Symulacje klimatyczne są wykonywane z wykorzystaniem scenariuszy emisji opracowanych dla raportu 4 (AR4) Międzyrządowego Zespołu do Spraw Zmian Klimatu (IPCC). Stężenia gazów cieplarnianych są przyjęte ze scenariusza B2 opisanego w Specjalnym Raporcie Scenariuszy Emisji (SRES). Scenariusz B2 opisuje świat z populacją średniej wielkości i średnim wzrostem gospodarczym, oparty na rozwiązaniach lokalnych uwzględniających zrównoważony rozwój gospodarczy, społeczny i ochronę środowiska.

    Analizowane dwa scenariusze redukcji emisji aerozoli (odpowiadający obowiązującemu na świecie ustawodawstwie - CLE oraz maksymalnego możliwego do osiągnięcia poziomu redukcji emisji przy pełnym wdrożeniu najnowocześniejszych dostępnych technologii - MFR), zakładają następujące pułapy redukcji emisji:

    Model

    Emisje aerozoli

    Zmiany emisji: 2030 – 2000

    Sadza (BC)

    Węgiel organiczny (OC)

    Dwutlenek siarki (SO2)

    2000

    2000

    2030 GHG

    2000

    2030 CLE MFR

    2030 CLE na świecie

    i MFR dla Europy

    -13 %

    1 %

    8 %

    2030MFR

    2030 MFR

    -27 %

    -42 %

    -12 %

     

    Źródło: JRC Science and Policy Report - Climate modelling and renewable energy resource assessment

    Wyniki obliczeń prognozowanych zmian nasłonecznienia oraz prędkości wiatru dla ww. modeli emisyjnych dostępne są na stronie:

    http://iet.jrc.ec.europa.eu/remea/sites/remea/files/reqno_jrc95440_reqno_jrc95440_renew_gaetani_report_2015_final.pdf

    Aktualności
    • 20
      październik
      Zapraszamy na 16. edycję Konferencji Termiczne przekształcanie odpadów, która odbędzie się w dniach 26 - 28 listopada 2019 r. w Katowicach. Wydarzenie będzie dedykowane nowym perspektywom dla lokalnych instalacji WtE w Polsce (Waste to Energy), w tym możliwościom współspalania odpadów w krajowej, lokalnej energetyce. Pośród pozostałych tematów do najważniejszych należą: - uwarunkowania budowy i funkcjonowania instalacji - miejsce procesu termicznego przekształcania odpadów w gospodarce o obiegu zamkniętym - możliwość finansowania instalacji „Waste to Energy” ze środków krajowych - sytuacja obecnych i przyszłych instalacji w świetle ostatniej nowelizacji ustawy o utrzymaniu czystości i porządku w gminach - kogeneracja.
    • 14
      wrzesień
      Zapraszamy na IV Kongres Biogazu, który odbędzie się 16-17 września w Poznaniu. Tegoroczny program obejmuje wiele bogatych wystąpień z zakresu prawa, finansowania projektów biogazowych, doboru technologii do instalacji oraz eksploatacji biogazowni. Przewidziane są między innymi następujące wystąpienia: - Najnowsze trendy regulacyjno-rynkowe w polskiej branży biogazowej - Instrumenty wsparcia dla biogazowni rolniczych 2019-2020 - Inwestycje biogazowe – perspektywa inwestora - Biometan a kogeneracja - Ustawa o odpadach i ustawa o czystości i porządku w gminie – impuls inwestycyjny dla biogazowni odpadowych - Biogazownia liniowa vs. biogazownia szczytowa  – możliwości i bariery Wśród nowości Organizatorzy zaplanowali Dyżur Technologiczny i Dyżur Prawny dla biogazowników.
    • 23
      sierpień
      Zapraszamy na 23. edycję Międzynarodowego Kongresu Ochrony Środowiska ENVICON Environment, który odbędzie się 10 - 11 października w Poznaniu podczas targów POL-ECO SYSTEM. W ciągu 2 dni intensywnych obrad wysłuchamy około 30 wystąpień. Przedstawiciele resortu, samorządów i biznesu zabiorą głos w 7 panelach dyskusyjnych, między innymi w zakresie potencjału energetycznego odpadów komunalnych.
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Operat FB
    szkolenia rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń
    Szkolenia Bilans LZO
    Szkolenia Obliczenia emisji

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK / GDOŚ / GIOŚ / IOŚ / MŚ:

    EPA Announces Biofuel and Small Refinery Exemption Priorities (09.08.2019)

    EPA: Sixteen Organizations Receive 2019 Emergency Planning Awards at EPA Conference in Omaha (09.08.2019)

    NIK: Bomby ekologiczne wciąż trują (05.08.2019)

    IOŚ-PIB stworzy bazę informacji o urządzeniach grzewczych 

    EPA Proposes Amendments to the Coal Ash Regulations, Reconsiders the Beneficial Use Provisions and Provides Greater Clarity on Managing Piles of Coal Ash (30.07.2019)

    zanieczyszczenie powietrza PM10 lotny popiół EPA
    © Pixabay

    EU Member States make only mixed progress in reducing emissions under UN convention, latest air pollution data shows (22.07.2019)

    redukcja emisji przemysłowych EEA
    © Pixabay

    NIK o termomodernizacji – efekty są, choć mniejsze niż oczekiwano (26.07.2019)

    efekty ekologiczne termomodernizacja NIK
    © NIK

    GDOŚ: Dodatkowe informacje dotyczące nowelizacji ustawy OOŚ (25.07.2019)

    zmiana ustawy OOŚ 100 m zanieczyszczenie powietrza
    © GDOŚ

    JRC: New database to monitor national energy use and CO2 emissions (22.07.2019)

    emisje do powietrza narzędzia JRC PM10
    © JRC

    EPA: Air Pollution Trends Show Cleaner Air, Growing Economy (17.08.2019)

    EEA: Mercury emissions per unit of steel production and number of facilities reporting to the E-PRTR in the EEA-33 countries (08.07.2019)

    EEA: CH4 emissions from landfills and CO2 emissions from waste incinerators in the EEA-33 countries (08.07.2019)

    EEA: European Union Emissions Trading System (EU ETS) data from EUTL (05.07.2019)

    EEA: Exceedance of air quality standards in urban areas (03.07.2019)

    EEA: NEC Directive reporting status 2019 (28.06.2019)

    EEA: Rural concentration of the ozone indicator AOT40 for vegetation, 2016 (28.06.2019)

    EEA: Assessing the effectiveness of EU policy on large combustion plants in reducing air pollutant emissions (26.06.2019)

    EPA: Reducing Regulatory Burdens: EPA’s Proposal Levels the Playing Field for Sources That Reduce Hazardous Air Emissions (25.06.2019)

    EPA Proposes Approval of Georgia’s Coal Ash Permit Program, Encourages Other States to Follow Suit (24.06.2019)

    JRC: The future of road transport – what we will drive, if we still drive at all (21.06.2019)

    GIOS: Warsztaty IMPEL w ramach projektu dotyczącego wdrażania dyrektywy o emisjach przemysłowych (21.06.2019)

    EPA Meets with Oneida Nation to Discuss Important Step to Further Protect Children from Exposure to Lead-Contaminated Dust (21.06.2019)

    EPA: Sinclair Oil to pay $1.6 million penalty and install additional pollution controls at Sinclair, Wyoming Refinery (20.06.2019)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Reliable data from low cost ozone sensors in a hierarchical network

    1951–2017 changes in the frequency of days with visibility higher than 10 km and 20 km in Italy

    Atmospheric dry deposition processes of particles on urban and suburban surfaces: Modelling and validation works

    Zobacz EUR-Lex:

    ETS – Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego „Wniosek dotyczący rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady zmieniającego rozporządzenie 2015/757 w celu właściwego uwzględnienia globalnego systemu gromadzenia danych na temat zużycia paliwa olejowego przez statki” (16.07.2019)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego – Praca z azbestem w ramach termomodernizacji (16.07.2019)

    Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2019/1161 z dnia 20 czerwca 2019 r. zmieniająca dyrektywę 2009/33/WE w sprawie promowania ekologicznie czystych i energooszczędnych pojazdów transportu drogowego (12.07.2019)

    Wyrok Trybunału Sprawiedliwości z dnia 8 maja 2019 r. (wniosek o wydanie orzeczenia w trybie prejudycjalnym) – Kwalifikacja spalarni odpadów jako strategicznych obiektów infrastruktury i instalacji o istotnym znaczeniu krajowym z poszanowaniem procedury oceny wpływu na środowisko (08.07.2019)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2019/1119 z dnia 28 czerwca 2019 r. w sprawie zatwierdzenia energooszczędnego oświetlenia zewnętrznego pojazdów wykorzystującego diody elektroluminescencyjne do stosowania w pojazdach wyposażonych w silnik spalinowy wewnętrznego spalania i zelektryfikowanych pojazdach hybrydowych bez doładowania zewnętrznego, jako technologii innowacyjnej umożliwiającej zmniejszenie emisji CO2 pochodzących z samochodów osobowych (01.07.2019)

    Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady  2019/1021 z dnia 20 czerwca 2019 r. dotyczące trwałych zanieczyszczeń organicznych (25.06.2019)

    Rozporządzenie delegowane Komisji 2019/986 z dnia 7 marca 2019 r. zmieniające załączniki I i II do rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady nr 510/2011 w odniesieniu do monitorowania emisji CO2 z nowych lekkich samochodów dostawczych, którym udzielono homologacji typu w wyniku procesu wielostopniowej homologacji typu (18.06.2019)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji 2019/987 z dnia 29 maja 2019 r. zmieniające rozporządzenie wykonawcze nr 293/2012 w odniesieniu do monitorowania emisji CO2 z nowych lekkich samochodów dostawczych, którym udzielono homologacji typu w wyniku procesu wielostopniowej homologacji typu (18.06.2019)

    Sprawozdanie specjalne nr 8/2019 – „Energia wiatrowa i słoneczna w produkcji energii elektrycznej – do osiągnięcia celów unijnych potrzebne są istotne działania” (07.06.2019)