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
    • 21
      wrzesień
      W dniu 20 września zaczęło obowiązywać nowe rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji (Dz. U. poz. 1710). Wśród zmian dotyczących emisji do powietrza znalazły się: - wprowadzenie obowiązku pomiaru CO2 ze źródeł spalania paliw - zmiany rodzajów metodyk referencyjnych dla niektórych źródeł (np. HCl, HF ze spalania, współspalania odpadów; Cl2 z produkcji dwutlenku tytanu), - zmiana określenia „pył ogółem” na „pył” - określenie czasu trwania pomiarów i ilości serii pomiarowych według § 9.6 i 7 - usunięcie niektórych norm oraz określenie sposobu postępowania w przypadku zastąpienia normy jej nowym wydaniem (np. zał. 1 uwaga 4) Rozporządzenie dostępne jest na stronie https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20210001710
    • 30
      sierpień
      Stronę „Wskaźniki średniego narażenia na pył PM2,5 w miastach Polski” uzupełniliśmy o wyniki klasyfikacji za rok 2020, opublikowane w obwieszczeniu Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 30 lipca 2021 r. (M. P. poz. 756). W stosunku do roku 2019 zmniejszeniu uległa łączna liczba miast, w których stwierdzono przekroczenie pułapu stężenia ekspozycji 20 µg/m3 – z poziomu 14 w ocenie za rok 2019 do 8 za rok 2020. Szczegółowe zestawienie wartości wskaźników przedstawiamy na stronie http://wszystkooemisjach.pl/219/wskazniki-sredniego-narazenia-na-pyl-pm25-w-miastach-polski
    • 23
      sierpień
      Serdecznie zapraszamy na II edycję Konferencji „Biomasa i paliwa alternatywne w ciepłownictwie”, która odbędzie się 27-28 września w Suwałkach. Głównym tematem Konferencji jest wyzwanie, z którym w ciągu najbliższych kilkunastu lat polskie ciepłownictwo systemowe będzie musiało się zmierzyć, to jest osiągnięcie statusu efektywnego źródła energii. Celem konferencji organizowanej przez Biomass Media Group, wydawcę magazynu „Biomasa w ciepłownictwie i energetyce” jest zaprezentowanie najnowszych rozwiązań technologicznych wykorzystujących biomasę lub paliwa alternatywne w ciepłownictwie, przedstawienie scenariusza modernizacji instalacji z uwzględnieniem optymalnych rozwiązań, a także omówienie aktualnych regulacji prawnych. Podczas wydarzenia poruszone zostaną kwestię związane z dostępnością i jakością surowca, cenami biomasy i paliw alternatywnych oraz polityką kontraktacji dostaw surowca. Program wydarzenia oraz panele dyskusyjne będą koncentrować się na wykorzystaniu biomasy i paliw alternatywnych do transformacji ciepłownictwa. Więcej informacji na stronie https://wszystkooemisjach.pl/453
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    szkolenie bilans LZO 2021
    szkolenie rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń 2021
    Biomasa i paliwa alternatywne w ciepłownictwie - Konferencja 2021
    DPF SNCR EcoeXhaust oczyszczanie spalin
    Operat FB
    envicon 2021
    Szkolenie Warsztaty Obliczenia emisji Rozprzestrzenianie zanieczyszczeń Bilans LZO 2021

    Terminy najbliższych warsztatów:

    Data
    Godzina
    28.09.2021 r. 800 ÷ 1600
    05.10.2021 r. 800 ÷ 1600
    12.10.2021 r. 800 ÷ 1600
    19.10.2021 r.
    800 ÷ 1600 


    Warsztaty z obliczeń emisji za rok 2020
    Warsztaty z modelowania stężeń

    Zobacz komunikaty JRC/ IPPC Bureau / US EPA / EEA / NIK / ETO / GDOŚ / GIOŚ / WIOŚ / IOŚ / MKiŚ:

    IPPC Bureau: The review of the BAT reference document for the Surface Treatment (24.09.2021)

    EPA: U.S. Will Dramatically Cut Climate-Damaging Greenhouse Gases with New Program Aimed at Chemicals Used in Air Conditioning, Refrigeration (23.09.2021)

    EEA: Air Quality Status 2021 (21.09.2021)

    EEA: Reported information on large combustion plants under the Energy Community Treaty 2006/500/EC (20.09.2021)

    MKiŚ: Modelowanie przepływu powietrza w miastach za pomocą metod Computional Fluid Dynamic (CFD) – prezentacja IMGW w ramach konferencji Środowisko Informacji 2021 zaplanowanej na 25.11.2021 (17.09.2021)

    EEA: Consumption of ozone-depleting substances (16.09.2021)

    dziura ozonowa substancje
    © EEA

    EPA [emisje ze statków] Releases Case Study on Air Pollution Reductions for the New York/New Jersey Harbor Deepening Project (15.09.2021)

    EPA [transport] and Justice Department Reach Clean Air Act Settlement with Xtreme Diesel Performance, Ending Sale of Defeat Devices (15.09.2021)

    EPA [tlenek etylenu] and WVDEP to Hold Public Meeting to Discuss Ethylene Oxide (14.09.2021)

    U.S. EPA [uwolnienia przypadkowe] Texas Plastics Corporation Will Pay Nearly $3 Million for Violating Clean Air Act (13.09.2021)

    EPA [transport] Settlement with Jeg’s Automotive Inc. of Delaware, Ohio, Resolves Clean Air Act Violations for Sales of Motor Vehicle Emission Control Defeat Devices (13.09.2021)

    WIOŚ,  Miasto Otwock:  Ograniczenie emisji odorowych na terenie miasta Otwocka (10.09.2021)

    EPA [sprawiedliwość środowiskowa] U.S. EPA, CalEPA launch joint effort to strengthen environmental enforcement in communities overburdened by pollution (10.09.2021)

    EPA [czynniki chłodnicze] Food Lion Wins GreenChill Award for Smart Refrigerant Management (10.09.2021)

    EEA: With people and for people: Innovating for sustainability (09.09.2021)

    EPA [amoniak] U.S. EPA Penalizes Four California Facilities More Than $800,000 for Clean Air Act Chemical Safety Violations (09.09.2021)

    EPA [gaz składowiskowy, SO2] Justice Department, EPA and the State of Michigan Reach Clean Air Act Settlement with Arbor Hills Energy LLC (09.09.2021)

    EPA [monitoring zanieczyszczenia powietrza w związku z ryzykiem uszkodzenia instalacji przez huragan] Expands Air Monitoring Efforts in Communities Impacted by Hurricane Ida (09.09.2021)

    EPA [bezwodny amoniak] U.S. EPA penalizes Hawaiian Ice for chemical safety violations (08.09.2021)

    EPA [ograniczenie ryzyka narażenia podczas prac porządkowych] Tools for Communities Cleaning Up after Hurricane Ida (04.09.2021)

    EPA [PFAS] Announces First Validated Laboratory Method to Test for PFAS in Wastewater, Surface Water, Groundwater, Soils (02.09.2021)

    EEA: European Maritime Transport Environmental Report 2021 (01.09.2021)

    EPA [transport] Fines Companies in Iowa and Nebraska for Alleged Vehicle ‘Defeat Device’ Violations (31.08.2021)

    EEA: Improving the climate impact of raw material sourcing (30.08.2021)

    EPA [transport] After Successfully Obtaining a Preliminary Injunction, Justice Department and EPA Reach Clean Air Act Settlement with Gear Box Z for Selling Defeat Devices (30.08.2021)

    EEA: EU Member States’ progress towards achieving the 2010 NEC Directive emission ceilings (30.08.2021)

    EPA [sprawiedliwość środowiskowa] Settles with Chevron, Levies Penalty, for Hazardous Waste Violations at Montebello, CA Facility (26.08.2021)

    EEA: European Union emission inventory report 1990-2019 (26.08.2021)

    EEA: National Emission reduction Commitments Directive reporting status 2021 (26.08.2021)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Evaluation of small form factor, filter-based PM2.5 samplers for temporary non-regulatory monitoring during wildland fire smoke events OPEN ACCESS

    High-volume sampler for size-selective sampling of bioaerosols including viruses

    Simulation of the cooking organic aerosol concentration variability in an urban area

    Zobacz EUR-Lex:

    Zawiadomienie Komisji — Wytyczne techniczne dotyczące weryfikacji infrastruktury pod względem wpływu na klimat w latach 2021–2027 (16.09.2021)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego„Transport intermodalny i logistyka multimodalna – uzupełnianie się środków transportu w ekologizacji transportu” (16.09.2021)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego „Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów: Budując Europę odporną na zmianę klimatu – nowa Strategia w zakresie przystosowania do zmiany klimatu (16.09.2021)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji  2021/1434 z dnia 2 września 2021 r. kończące przegląd rozporządzeń wykonawczych Rady nr 443/2011 i nr 444/2011 rozszerzających ostateczne cło wyrównawcze i antydumpingowe na przywóz biodiesla wysyłanego z Kanady (03.09.2021)

    Rozporządzenie delegowane Komisji 2021/1430 z dnia 31 maja 2021 r. uzupełniające rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady 2018/956 przez określenie danych, które mają być zgłaszane przez państwa członkowskie do celów weryfikacji emisji CO2 i zużycia paliwa przez nowe pojazdy ciężkie (02.09.2021)

    Rozporządzenie Komisji (UE) 2021/1297 z dnia 4 sierpnia 2021 r. zmieniające załącznik XVII do rozporządzenia (WE) nr 1907/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do perfluorowanych kwasów karboksylowych zawierających od 9 do 14 atomów węgla w łańcuchu (PFCA C9-C14), ich soli oraz substancji pochodnych PFCA C9-C14 (05.08.2021)

    TSUE: sprawa T-126/19 wyrok z dnia 16 czerwca 2021 r. – Krajowa Izba Gospodarcza Chłodnictwa i Klimatyzacji / Komisja [Środowisko naturalne – Rozporządzenie (UE) nr 517/2014 – Fluorowane gazy cieplarniane – Przydział kontyngentów na wprowadzanie wodorofluorowęglowodorów do obrotu – Zarzut niezgodności z prawem – Artykuł 16 rozporządzenia nr 517/2014 oraz załączniki V i VI do tego rozporządzenia – Zasada niedyskryminacji – Obowiązek uzasadnienia (02.08.2021)