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
    • 09
      grudzień
      W minionym tygodniu opublikowane zostały dwie ważne decyzje wykonawcze Komisji Europejskiej ustalające konkluzje BAT dla następujących sektorów:  - 04.12.2019 r.: konkluzje BAT w odniesieniu do przemysłu spożywczego, produkcji napojów i mleczarskiego (decyzja nr 2019/2031; Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 313/60). Konkluzje BAT obejmują produkcję pasz i produkcję etanolu, o których mowa w załączniku I do dyrektywy IED 2010/75/UE oraz niektóre oczyszczalnie ścieków. Decyzja wykonawcza Komisji EU nie obejmuje natomiast produkcji mączki rybnej i żelatyny - 03.12.2019 r.: konkluzje BAT w odniesieniu do spalania odpadów (decyzja nr 2019/2010; Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 312/55)
    • 06
      listopad
      Strona pt. Zmiana systemu opłat została uzupełniona o komentarz do przygotowania raportu KOBiZE za rok 2019, który będzie stanowił podstawę naliczenia opłaty za korzystanie ze środowiska w roku 2019 w zakresie emisji substancji do powietrza (zmiana wprowadzona ustawą z dnia 4 lipca 2019 r. o zmianie ustawy o systemie handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych oraz niektórych innych ustaw Dz. U. poz. 1501). Rekomendacja obejmuje zapewnienie spójności pomiędzy sprawozdaniem opłatowym i KOBiZE w sposób umożliwiający uniknięcie potrzeby weryfikacji opłaty. Oprócz dwóch metod (podziału emisji i wskaźników zastępczych) wskazano różnice w klasyfikacji związków według stawek opłat i KOBiZE.
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Szkolenie KOBiZE i opłaty za korzystanie ze środowiska za rok 2019
    Szkolenie Rozprzestrzenianie zanieczyszczeń w powietrzu Poznań 2020
    Operat FB

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

    U.S. EPA settlement with facility in Los Angeles will help local students breathe easier (06.01.2020)

    EEA: Emissions of air pollutants from large combustion plants in Europe (06.01.2020)

    LCP emisje SO2 EEA
    © EEA

    EPA Jumpstarts Administrator Wheeler’s Cleaner Trucks Initiative (06.01.2020)

    NIK: Kłopoty z prądem (30.12.2019)

    EPA Completes Indoor Air Sampling and Mitigation at Properties Near Former Hancock Manufacturing Co. Site in Toronto, Ohio (19.12.2019)

    EEA: Renewables crucial for EU decarbonisation, but technology choices matter for air quality (19.12.2019)

    Klimat Zanieczyszczenie powietrza EEA Polska
    © EEA

    EPA Region 4 Smart Sectors program to engage businesses in achieving better environmental outcomes (19.12.2019)

    EPA Outlines Efficient Federal Coal Ash Permitting Program in New Proposal, Approves Second State Coal Ash Permit Program for Georgia (19.12.2019)

    EEA: Cumulative global fleet of battery electric vehicles (BEV) and plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) in different parts of the world (19.12.2019)

    Zanieczyszczenie powietrza samochody elektryczne
    © EEA

    EPA Offers Existing Owners of Upstream Oil and Natural Gas Facilities the Opportunity to Perform Self-Audits to Return to Compliance (19.12.2019)

    EPA Fulfills Another Trump Administration Promise: Finalizes RFS Volumes for 2020 and Biomass Based Diesel Volumes for 2021 (19.12.2019)

    EEA: Percentile 90.4 of daily mean PM10 concentrations observed at traffic stations, 2017 (17.12.2019)

    PM10 Zanieczyszczenie powietrza w Polsce
    © EEA

    EEA: Emerging chemical risks in Europe – PFAS (16.12.2019)

    PFSa zanieczyszczenie powietrza EEA
    © EEA

    EPA proposes air quality plan for oil and gas emissions on the Uintah and Ouray Indian Reservation (16.12.2019)

    EEA: Share of renewable energy in gross final energy consumption in Europe (16.12.2019)

    EEA zanieczyszczenie powietrza energia ze źródeł odnawialnych
    © EEA

    EPA: U.S. Refiners to Deliver Cleaner Marine Diesel Fuel with Key Regulatory Change (11.12.2019)

    U.S. EPA, U.S. Department of Justice Settle with Kern Oil & Refining Co. for Violations at Bakersfield Refinery (10.12.2019)

    EEA: Maximum ozone hole area (09.12.2019)

    dziura ozonowa
    © EEA

    EPA Seeks Input on National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants: Ethylene Oxide Commercial Sterilization and Fumigation Operations (05.12.2019)

    EEA: The European environment —state and outlook 2020 Knowledge for transition to a sustainable Europe (04.12.2019)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Effects of European emission reductions on air quality in the Netherlands and the associated health effects

    Chemical nature of zinc in size fractionated particulate matter from residual oil combustion - A comparative study

    Ecotoxicity, genotoxicity, and oxidative potential tests of atmospheric PM10 particles

    Assessment of mean annual NO2 concentration based on a partial dataset

    Adaptive spatial sampling design for environmental field prediction using low-cost sensing technologies

    Zobacz EUR-Lex:

    Wyrok Trybunału Sprawiedliwości z dnia 24 października 2019 r. – Komisja Europejska/Republika Francuska (Sprawa C-636/18) - Systematyczne i ciągłe przekroczenie wartości dopuszczalnych dla dwutlenku azotu (NO2) w określonych francuskich strefach i aglomeracjach (23.12.2019)

    Wyrok Trybunału Sprawiedliwości z dnia 24 października 2019 r. (Sprawa C-212/18) - Wykorzystanie jako biopaliwa do zasilania elektrowni produktów chemicznej obróbki zużytych olejów roślinnych (23.12.2019)

    ETS – Nota dotycząca wejścia w życie Umowy między Unią Europejską a Konfederacją Szwajcarską w sprawie powiązania ich systemów handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (20.12.2019)

    DECYZJA RADY (UE) 2019/2135 z dnia 21 listopada 2019 r. w sprawie stanowiska, jakie ma być zajęte, w imieniu Unii Europejskiej, na trzecim posiedzeniu Konferencji Stron Konwencji z Minamaty w sprawie rtęci w odniesieniu do przyjęcia decyzji dotyczącej stopniowego zaprzestania stosowania amalgamatu stomatologicznego i zmiany załącznika A do tej konwencji (13.12.2019)

    DECYZJA RADY (UE) 2019/2119 z dnia 21 listopada 2019 r. w sprawie stanowiska, jakie ma być zajęte, w imieniu Unii Europejskiej, na trzecim posiedzeniu Konferencji Stron Konwencji z Minamaty w sprawie rtęci w odniesieniu do przyjęcia decyzji ustanawiającej progi dla odpadów rtęciowych, o których mowa w art. 11 ust. 2 tej konwencji (11.12.2019)

    ROZPORZĄDZENIE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (UE) 2019/2089 z dnia 27 listopada 2019 r. zmieniające rozporządzenie (UE) 2016/1011 w odniesieniu do unijnych wskaźników referencyjnych transformacji klimatycznej oraz unijnych wskaźników referencyjnych dostosowanych do porozumienia paryskiego, a także ujawniania informacji dotyczących wskaźników referencyjnych w związku z kwestiami dotyczącymi zrównoważonego rozwoju (09.12.2019)

    DECYZJA WYKONAWCZA KOMISJI (UE) 2019/2079 z dnia 27 listopada 2019 r. określająca limity ilościowe oraz przydział kontyngentów substancji kontrolowanych na podstawie rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1005/2009 w sprawie substancji zubożających warstwę ozonową na okres od dnia 1 stycznia do dnia 31 grudnia 2020 r. (06.12.2019)

    DECYZJA WYKONAWCZA KOMISJI (UE) 2019/2031 z dnia 12 listopada 2019 r. ustanawiająca konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) w odniesieniu do przemysłu spożywczego, produkcji napojów i mleczarskiego zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE (04.12.2019)

    DECYZJA WYKONAWCZA KOMISJI (UE) 2019/2010 z dnia 12 listopada 2019 r. ustanawiająca konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE w odniesieniu do spalania odpadów (03.12.2019)