Obliczenia emisji – spalanie paliw

    Dla źródeł energetycznego spalania paliw, które nie są wyposażone w system do pomiarów ciągłych, poprawne wyznaczenie wielkości emisji w okresie rozliczeniowym wymaga zastosowania metody wskaźników. Najniższy poziom wiarygodności obliczeń, w szczególności wobec tlenków azotu oraz tlenku węgla uzyskuje się stosując ogólne, literaturowe wskaźniki emisji zanieczyszczeń, bowiem podstawą ich wyznaczenia są zbiory pomiarów wykonanych na źródłach o różnej budowie i charakterystyce procesu spalania. O ile tylko jest to możliwe, obliczenia emisji powinny bazować na wynikach pomiarów wykonanych na źródle, z którego obliczane są emisje wynikowe. Proponujemy przyjęcie następującej minimalnej częstotliwości wykonywania pomiarów:

    • dla źródeł o mocy do 2 MW - przynajmniej jeden pomiar,

    • dla źródeł o mocy powyżej 2 MW - z minimalną częstotliwością 3 pomiary w ciągu 10 lat, a w przypadku gdy opisane poniżej wskaźniki z dwóch pomiarów nie różnią się o więcej niż 20%, z częstotliwością 2 pomiary w ciągu 10 lat.

    Praktycznym sposobem obliczeń emisji NOx, CO jest zastosowanie iloczynu wskaźnika emisji wyrażonej w kg/kg CO2 oraz łącznej emisji CO2 w okresie rozliczeniowym, która jest prosta do wyznaczenia na podstawie ilości zużytego paliwa. Odniesienie zmierzonej emisji poszczególnych substancji do emisji dwutlenku węgla pozwala uniknąć błędów związanych z określaniem mocy źródła w trakcie wykonywania pomiarów, oraz częściowo uwzględnia charakterystykę pracy źródła (emisje zależne od obciążenia i nadmiaru powietrza do spalania).

    Emisje pyłu ze źródeł większych mocy, obliczane na podstawie wyników pomiarów, powinny uwzględniać oprócz ładunku pyłu całkowitego, również wyznaczenie ładunku pyłu zawieszonego PM10 oraz pyłu PM2,5. Informacje te umożliwiają poprawne wypełnienie obowiązków sprawozdawczych oraz mogą stanowić podstawę oceny oddziaływania emisji na jakość powietrza atmosferycznego. Przykłady danych o udziale frakcji PM2,5 i PM10 w pyle całkowitym dla źródła - spalania węgla kamiennego przedstawiamy w dziale Frakcje pyłu w zakładce Porównanie składów frakcyjnych (spalanie węgla). W dziale Frakcje pyłu opisujemy również uwarunkowania prawne emisji pyłów, ocenę środowiskową oraz metody pomiaru składu frakcyjnego.

    Emisję SO2 zależną w głównej mierze od zawartości siarki w paliwie można wyznaczać na podstawie wskaźników stechiometrycznych lub wskaźników skorygowanych (np. wskaźniki emisji KOBiZE). Istotne jest aby uwzględniać najbardziej wiarygodne dane o zawartość siarki w paliwie, to jest aktualne świadectwa węgla i karty charakterystyk oleju (% masowy) lub aktualną zawartość związków siarki w gazie ziemnym (mg/m3), podawaną przez dostawców z wysoką częstotliwością, np. w układzie miesięcznym.

    Emisje metali: poprawnie wyznaczone wskaźniki emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw stałych (głównie spalanie węgla) lub ciężkiego oleju opałowego i gudronu w dużych obiektach wymagają sporządzenia bilansu opartego na analizie paliw, warunków spalania oraz pomiarach emisji. Dla pozostałych źródeł, w których prowadzone jest spalanie paliw stałych można zastosować metodę odnoszącą się do zawartości metali w paliwie i pyle emitowanym do atmosfery. Powszechnie zaakceptowane jest odstąpienie od wyznaczania emisji metali ze spalania lekkiego oleju opałowego z uwagi na pomijalnie małą skalę ich emisji, natomiast spalanie paliw takich jak cięższe frakcje oleju i węgiel bezwzględnie wymaga uwzględnienia metali w obliczeniach emisji. Skład chemiczny pyłów pochodzących z wybranych źródeł emisji dostępny jest w wielu opracowaniach, między innymi w bazie danych US EPA Speciate http://www.epa.gov/ttnchie1/software/speciate/ oraz Prace i studia nr 79, Konieczyński J., Biliński W., Komosiński B., Kozielska B., Mathews B. Pastuszka J., Pałamarczuk P., Rachwał T., Stec K., Talik E. (2010) Właściwości pyłu respirabilnego emitowanego z wybranych instalacji (redakcja: Jan Konieczyński), IPIŚ PAN, Zabrze http://www.ipis.zabrze.pl/dokumenty/pis/m79.pdf.

    Emisje benzo(α)pirenu oraz sadzy: emisje obu zanieczyszczeń są specyficzne dla danego źródła (warunków spalania). Dla dużych obiektów energetycznego spalania paliw wyznaczenie wskaźników emisji wymaga przeprowadzenia pomiarów. Dla źródeł pozostałych można zastosować wskaźniki emisji KOBiZE, opublikowane w opracowaniu pt. Wskaźniki emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw, kotły o mocy do 5 MWt  lub inne wskaźniki literaturowe.

    Emisję podtlenku azotu wyznacza się praktycznie wyłącznie dla dużych źródeł energetycznego spalania paliw, przy czym zaleca się stosowanie wskaźników opartych na okresowych pomiarach emisji. Dla źródeł o mocy z zakresu od 20 do 50 MW, częstotliwość wykonywania pomiarów może być znacznie ograniczona, nawet do pomiaru pojedynczego.

    Emisja metanu oraz lotnych związków organicznych (LZO, VOC), zależna od rodzaju paliwa i warunków spalania, analogicznie do emisji podtlenku azotu, powinna być wyznaczana na podstawie wyników pomiarów okresowych. Z uwagi na nieznaczną skalę emisji, dla źródeł o mocy z zakresu od 20 do 50 MW oraz przy zastosowaniu metod pomiarowych o niskiej granicy wykrywalności, wyniki poniżej tej granicy mogą stanowić uzasadnienie przyjęcia emisji równej zeru. Zasady postępowania z wynikami poniżej granicy wykrywalności / oznaczalności przedstawiono w zakładce Emisje zerowe i postępowanie z wynikami odbiegającymi.

    Emisja wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) jest rozważana w praktyce wyłącznie dla dużych źródeł energetycznego spalania węgla. Wyznaczenie wskaźników emisji wymaga wykonania pomiarów emisji, jednak z uwagi na jej niewielką skalę, z ograniczoną częstotliwością. Zaleca się stosowanie wskaźników odnoszących emisję WWA do zużycia paliwa lub produkcji energii brutto. Na potrzeby raportowania emisji w systemie PPRT WWA powinny być mierzone jako benzo(a)piren, benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, indeno(l,2,3-cd)piren.

    Wiarygodne obliczenia emisji amoniaku pochodzącego ze stref redukcyjnych tlenków azotu są możliwe wyłącznie z wykorzystaniem wskaźników uzyskanych na podstawie wyników pomiarów okresowych (nie dotyczy instalacji amoniakalnego odsiarczania spalin). Parametr odniesienia dla wskaźników emisji powinna stanowić emisja tlenków azotu.

    Dioksyny i furany, których emisja zależy od warunków spalania i wychładzania (obróbki) spalin oraz zawartości w paliwie związków chloru, jest w praktyce monitorowana wyłącznie z dużych źródeł energetycznego spalania paliw lub ze źródeł opalanych drewnem. Analiza częstotliwości wykonywania okresowych pomiarów emisji powinna uwzględniać oprócz wysokości należnych opłat, również znaczenie środowiskowe emisji.

    Wobec obliczeń emisji dwutlenku węgla zaleca się stosowanie technik uznanych w systemie handlu uprawnieniami na emisję CO2 lub wzorowanych na nich, przed literaturowymi wskaźnikami uproszczonymi (np. wskaźniki emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw wg KOBiZE) lub wskaźnikami stechiometrycznymi.

    Optymalizacja monitoringu

    Wiele spośród ww. grup substancji jest uwalniana do atmosfery w ilościach małych, często znacznie poniżej progu raportowania PRTR. Z tego względu oraz z uwagi na niewielkie znaczenie w należnych opłatach i nikłym znaczeniu środowiskowym, głębokiej analizy wymaga stopień zaangażowania środków (nakładów finansowych, zaangażowania personelu) niezbędnych do prowadzenia wiarygodnego monitoringu. Optymalizacja zasobów jakie na cele środowiskowe mogą przeznaczać prowadzący instalacje może prowadzić do marginalizacji monitoringu wielu ww. substancji, lub do przyjęcia ich na poziomie równym zero i zaangażowania środków znajdujących się w dyspozycji służb ochrony środowiska na inne ważne cele, takie jak np. inwentaryzacja, obliczenia i zarządzanie emisją niezorganizowaną z układów nawęglania, czy poprawa skuteczności lub optymalizacja systemów oczyszczania spalin.

    Aktualności
    • 07
      czerwiec
      REECO Poland zaprasza na kolejną – siódmą edycję Targów Energii Odnawialnej i Efektywności Energetycznej, która odbędzie się w dniach 25-27 października  w Warszawskim Centrum EXPO XXI. Tematyka targów skupia się na odnawialnych źródłach energii jak wytwarzanie energii z drewna, biomasy, biogazu i biopaliwa; energia wiatrowa, CHP - kogeneracja; energooszczędne budownictwo i renowacja budynków; energia wodna; pompy ciepła; energia geotermiczna;  energia słoneczna. Podczas imprezy zaprezentowane zostaną innowacje w branży OZE oraz z zakresu efektywności energetycznej i magazynowania energii.
    • 27
      kwiecień
      Artykuł zawiera fragmenty orzeczenia WSA w Olsztynie z dnia 28 marca 2017 r. (II SA/Ol 37/17) oceniającego sposób naliczania opłaty za emisję pyłu pochodzącego ze spalania węgla kamiennego. Przedmiotem postępowania były kotły o mocy do 5 MW, z rusztem stałym i ciągiem naturalnym, z których w pewnych warunkach użytkowania może dochodzić do emisji sadzy. Ocenie sądu podlegało postępowanie ustalające różnicę pomiędzy opłatą wyznaczoną przez Spółkę eksploatującą kotły i marszałka województwa (zweryfikowane przez SKO). Istotą sporu było  odmienne podejście do klasyfikacji pyłu ze spalania węgla i określenia właściwej stawki opłat. Według prowadzącego instalację właściwa była stawka dla pyłów ze spalania paliw (pozycja 53). Według marszałka i SKO stawka dla pyłów węglowo-grafitowych, sadzy (pozycja 52). W uzasadnieniu WSA ocenił również metody uzyskania innych danych technicznych i technologicznych, na podstawie o których organ może dokonywać własnych ustaleń (opinia biegłego) oraz możliwości oceny przez organ administracji lub sąd administracyjny prawidłowości metodologii przyjętej przez biegłego i całościowej oceny opinii jako dowodu w sprawie. Skomentowany został również sposób uczestnictwa strony skarżącej w postępowaniu, ograniczony do kwestionowania dowodów przyjętych przez organ, bez wykazania dowodów przeciwnych.
    • 04
      kwiecień
      Artykuł zawiera szczegółowy opis metodyki wyznaczania emisji niezorganizowanej związków organicznych z oczyszczalni ścieków, opracowanej przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (US EPA). Opis teorii modelu uzupełnia przykład obliczeń dla komory zbiorczej ścieków zawierających fenol, pozwalający prześledzić sposób doboru algorytmów obliczeniowych oraz zakres niezbędnych do obliczeń danych. W artykule oceniono również uproszczone metody szacowania emisji niezorganizowanej z oczyszczalni ścieków oraz obliczenia na podstawie pomiarów imisji i modelowania.
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Renexpo 2017
    Zarządzanie chemikaliami w przedsiębiorstwie SZKOLENIE
    Filtry odpylanie
    szkolenie modelowanie
    OZE Energiczny Obywatel

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK:

    EEA: Size of the vehicle fleet (22.06.2017)

    JRC: Chemicals in Europe: understanding impacts on human health and the environment (15.06.2017)

    EPA Proposes Longer Stay of Portions of Oil and Gas Standards (13.06.2017)

    EPA: United States Resets Climate Change Discussion At G7  (12.06.2017)

    EU: Better Regulation policy simplifies environmental reporting: more information for citizens, less administrative burden (09.06.2017)

    EPA to Extend Deadline for 2015 Ozone NAAQS Area Designations (06.06.2017)

    EEA: Monitoring, reporting and evaluation systems for adaptation in Europe (02.06.2017)

    © EEA

    JRC: Car emissions and safety: Commission welcomes Member States' agreement on stricter rules (29.05.2017)

    EPA Takes Action to Postpone Costly Steam Electric Power Plant Effluent Guidelines Rule (25.05.2017)

    EPA Budget Returns Focus to Core Statutory Mission (23.05.2017)

    EPA Stays Landfill Methane Rules (23.05.2017)

    United States Files Complaint Against Fiat Chrysler Automobiles for Alleged Clean Air Act Violation (23.05.2017)

    EPA Administrator Meets With Congressional Coal Caucus (22.05.2017)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Identification of biased sectors in emission data using a combination of chemical transport model and receptor model (24.06.2017)

    NO to NO2 conversion rate analysis and implications for dispersion model chemistry methods using Las Vegas, Nevada near-road field measurements (17.06.2017)

    Impact of LULCC on the emission of BVOCs during the 21st century (15.06.2017)

    Isotopic signatures of anthropogenic CH4 sources in Alberta, Canada (12.06.2017)

    Zobacz EUR-Lex:

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/1015 z dnia 15 czerwca 2017 r. w sprawie emisji gazów cieplarnianych objętych decyzją Parlamentu Europejskiego i Rady 406/2009/WE na każde państwo członkowskie za rok 2014 (16.06.2017)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/996 z dnia 9 czerwca 2017 r. ustanawiająca Europejskie Laboratorium Wychwytywania i Składowania Dwutlenku Węgla (13.06.2017)

    Decyzja Rady 2017/939 z dnia 11 maja 2017 r. w sprawie zawarcia w imieniu Unii Europejskiej Konwencji z Minamaty w sprawie rtęci (02.06.2017)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego - Europejska strategia na rzecz mobilności niskoemisyjnej (31.05.2017)

    Wyrok Trybunału Sprawiedliwości z dnia 5 kwietnia 2017 r. - Komisja Europejska/Republika Bułgarii (sprawa C-488/15) Uchybienie zobowiązaniom państwa członkowskiego - Jakość powietrza - Dzienne i roczne dopuszczalne wartości stężeń PM10 - Systematyczne i trwałe przekroczenie wartości dopuszczalnych (29.05.2017)

    Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady 2017/852 z dnia 17 maja 2017 r. w sprawie rtęci (24.05.2017)

    Skarga - Rzeczpospolita Polska przeciwko Parlamentowi Europejskiemu i Radzie Unii Europejskiej -  Stwierdzenie nieważności dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/2284 w sprawie redukcji krajowych emisji niektórych rodzajów zanieczyszczeń atmosferycznych (15.05.2017)

    Komunikat Komisji – Publikacja całkowitej liczby uprawnień do emisji znajdujących się w obiegu do celów rezerwy stabilności rynkowej w ramach unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji (EU ETS) ustanowionego dyrektywą 2003/87/WE (13.05.2017)

    Wyrok Trybunału Sprawiedliwości  z dnia 8 marca 2017 r. System handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych w Unii Europejskiej - Zaprzestanie działalności instalacji - Zwrot niewykorzystanych uprawnień (08.05.2017)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/785 z dnia 5 maja 2017 r. w sprawie zatwierdzenia stosowania w napędzanych przez konwencjonalny silnik spalinowy samochodach osobowych wysoko- sprawnych 12-woltowych zespołów silnikowo- prądnicowych jako technologii innowacyjnej umożliwiającej zmniejszenie emisji CO2 (06.05.2017)