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
    • 05
      maj
      W minionym tygodniu zostały opublikowane roczne oceny jakości powietrza za rok 2024 – kluczowe dokumenty dla końcowego etapu procesu inwestycyjnego (uzyskania pozwolenia zintegrowanego lub pozwolenia na wprowadzanie gazów i pyłów do powietrza). Wskazane w raportach obszary przekroczeń standardów jakości powietrza, które zgodnie z art. 225 ustawy Prawo ochrony środowiska determinują konieczność przeprowadzenia postępowania kompensacyjnego dla instalacji nowych lub zmienianych w sposób istotny, będą obowiązywały przez rok, do momentu opublikowania rocznej oceny jakości powietrza za rok 2025 (30.04.2026). Raporty dla poszczególnych województw i szczegółowe informacje o systemie rocznych ocen w kontekście postępowań kompensacyjnych przedstawiamy na stronie https://wszystkooemisjach.pl/409/roczna-ocena-jakosci-powietrza
    • 23
      kwiecień
      Zapraszamy na 8. edycję Kongresu Biometanu, która odbędzie się 20-21 maja 2025 w Poznaniu. Kongres będzie znakomitą okazją do oceny sytuacji w branży, w szczególności w kotekście przyszłości jaka czeka rynek biometanu. Kongres jest zorganizowany w formule Conference&Expo, tworząc przestrzeń zarówno do poznania uwarunkowań rynku biometanu w Polsce oraz dotychczasowych doświadczeń prowadzących instalacje, jak i oferty dostawców technologii.
    • 07
      kwiecień
      W bieżącym tygodniu będą miały miejsce dwa ważne wydarzenia: - Targi Ekotech 2025: 8-10 kwietnia w Kielcach - Kongres Carbon Capture (CCS): 10 kwietnia 2025 w Poznaniu Serdecznie zapraszamy
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Kongres Biometanu 20-21 maja 2025 Poznań
    Smart City FORUM 11-12 czerwca 2025 w Rzeszowie
    Operat FB
    obliczenia śladu węglowego
    Katalizatory do redukcji LZO - Katalizator Grupa PONER

    Zobacz komunikaty KE / JRC / UE-BRITE (IPPC Bureau) / INCITE / Rada Unii Europejskiej / Rada Europejska / US EPA / EEA / NIK / ETO / GDOŚ / GIOŚ / WIOŚ / IOŚ / MKiŚ:

    JRC: Pipelines for hydrogen transport – A review of integrity and safety challenges (12.5.2025)

    KOBiZE: CAKE ponownie z najtrafniejszą krótkoterminową prognozą dotyczącą cen uprawnień do emisji EUA (7.5.2025)

    WIOŚ w Warszawie: Współpraca WIOŚ z organami samorządu terytorialnego: WIOŚ w Warszawie przedstawił analizę działań realizowanych w powiecie gostynińskim (7.5.2025)

    Rada Unii Europejskiej: Emisje samochodowe CO₂ – Rada nie wprowadza zmian do wniosku Komisji (7.5.2025)

    U.S. EPA: Administrator Zeldin in The Hill - “EPA is rejecting the false choice between environmental stewardship and economic prosperity” (2.5.2025)

    JRC: European Research and Innovation in Zero-Emission Heavy-Duty Road Transport (2.5.2025)

    EEA: EU Emissions Trading System ETS data viewer (30.4.2025)

    EPA [CCS] and Texas Railroad Commission Sign Memorandum of Agreement on Geologic Storage of Carbon Dioxide (29.4.2025)

    EEA: PFAS polymers in focus: supporting Europe’s zero pollution, low-carbon and circular economy ambitions (29.4.2025)

    U.S. EPA [PFAS] Administrator Zeldin Announces Major EPA Actions to Combat PFAS Contamination (28.4.2025)

    EPA [transport] Addresses E-10 Standards, Allows for Nationwide Year-Round E15 Sales (28.4.2025)

    EPA [emisje SO2 z produkcji wapna] Reaches Settlement with Carmeuse Lime for Alleged Clean Air Act Violations in Bettsville, Ohio (23.4.2025)

    U.S. EPA [emisje z odparowywania odpadów] Companies and President Operating Oregon Wood Treatment Facility to Pay $1.5M in Criminal Fines for Hazardous Waste and Air Pollution Charges (23.4.2025)

    JRC: Defining low-carbon emissions steel: A comparative analysis of international initiatives and standards (23.4.2025)

    EPA [bezwodny amoniak] enforcement actions at 10 California facilities address chemical safety deficiencies (22.4.2025)

    EEA: Annual European Union greenhouse gas inventory 1990-2023 and inventory document 2025 (16.4.2025)

    EEA: EU’s energy sector leads the way in cuts to greenhouse gas emissions in 2023 (16.4.2025)

    Rada Unii Europejskiej: Investment simplification - Council agrees position on the ‘Invest EU’ regulation to boost EU competitiveness (16.4.2025)

    JRC: Earth Observation in support of EU policies for urban climate adaptation (15.4.2025)

    Rada Unii Europejskiej: Upraszczanie przepisów - Rada zgadza się na tymczasowe odroczenia mające zwiększyć konkurencyjność UE i dać firmom pewność prawa (14.4.2025)

    JRC: Monitorowanie zerowego zanieczyszczenia i perspektywy na rok 2025 (14.4.2025)

    JRC: Rules for the calculation of the Carbon Footprint of Industrial Batteries without external storage CFB-IND (11.4.2025)

    JRC: War worsens climate and environmental challenges in Ukraine (11.4.2025)

    KOBiZE: Stanowisko wobec systemu ETS2 wchodzącego w życie w 2027 r.  – wystąpienie Roberta Jeszke podczas  European Climate Summit (10.4.2025)

    EEA: Imagining a sustainable Europe in 2050 (10.4.2025)

    EEA: Air quality status report 2025 (9.4.2025)

    EEA: Concentrations of PM₁₀ in 2023 in relation to the 2030 EU annual limit value (9.4.2025)

    EEA: Concentrations of PM₂.₅ in 2023 in relation to the 2030 EU daily limit value (9.4.2025)

    EEA: BaP concentrations in 2023 by country (9.4.2025)

    EEA: Comparison of 2023 air quality data against 2030 air quality standards (9.4.2025)

    EEA: Percentage of reporting monitoring stations registering PM₁₀ concentrations above EU limit values and WHO guideline levels (9.4.2025)

    EEA: Urban population exposed to air pollutant concentrations above selected EU air quality standards, EU-27 (9.4.2025)

    EEA: Urban population exposed to air pollutant concentrations above 2021 WHO air quality guidelines and reference levels, EU-27 (9.4.2025)

    EEA: Percentage of stations in 2023 with annual average concentrations below applicable EU and WHO standards (9.4.2025)

    EEA: Concentrations of NO₂ in 2023 and 2024 in relation to EU annual limit value and the WHO annual guideline level (9.4.2025)

    EEA: Concentrations of O₃ in 2023 and 2024 in relation to the EU target value (9.4.2025)

    EEA: Concentrations of NO₂ in 2023 in relation to the 2030 EU annual limit value (9.4.2025)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Comparison of traffic-related micro- and nanoplastic concentrations at three urban locations

    Quantifying health benefits of sustainable aviation fuels: Modeling decreased ultrafine particle emissions and associated impacts on communities near the Seattle-Tacoma International Airport

    High resolution source-resolved PM2.5 spatial distribution and human exposure in a large urban area

    Zobacz EUR-Lex:

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego – Przyszłość przemysłu Unii Europejskiej w obliczu wysokich cen energii i kosztów transformacji (30.4.2025)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji UE 2025/772 z dnia 16 kwietnia 2025 r. w sprawie zmiany i sprostowania rozporządzenia wykonawczego UE 2019/1842 ustanawiającego zasady stosowania dyrektywy 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do dalszych ustaleń dotyczących dostosowań przydziału bezpłatnych uprawnień do emisji ze względu na zmiany w poziomie działalności (22.4.2025)

    Sprostowanie do dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady UE2024/1203 z dnia 11 kwietnia 2024 r. w sprawie ochrony środowiska poprzez prawo karne i zastępującej dyrektywy 2008/99/WE i 2009/123/WE (15.4.2025)

    Decyzja wykonawcza Komisji UE 2025/658 z dnia 3 kwietnia 2025 r. w sprawie uznania, że sprawozdanie przedłożone przez Francję na podstawie art. 31 ust. 2 dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady UE 2018/2001 zawiera dokładne dane służące do pomiaru emisji gazów cieplarnianych związanych z uprawą buraka cukrowego, pszenicy zwyczajnej, kukurydzy na ziarno, rzepaku i słonecznika w tym państwie członkowskim (4.4.2025)

    Sprostowanie do rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE 2024/1244 z dnia 24 kwietnia 2024 r. w sprawie przekazywania danych środowiskowych z instalacji przemysłowych, ustanowienia Europejskiego Portalu Emisji Przemysłowych oraz uchylenia rozporządzenia WE nr 166/2006 (2.4.2025)

    Rozporządzenie delegowane Komisji UE 2025/422 z dnia 17 grudnia 2024 r. uzupełniające rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE 2023/1114 w odniesieniu do regulacyjnych standardów technicznych określających treść, metody i prezentację informacji dotyczących wskaźników zrównoważonego rozwoju w odniesieniu do niekorzystnych skutków dla klimatu i innych niekorzystnych skutków środowiskowych (31.3.2025)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji UE 2025/623 z dnia 28 marca 2025 r. ustanawiające, na podstawie rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE 2024/573, minimalne wymogi dotyczące certyfikatów dla osób fizycznych oraz warunki wzajemnego uznawania takich certyfikatów w odniesieniu do odzysku rozpuszczalników na bazie fluorowanych gazów cieplarnianych z urządzeń oraz uchylające rozporządzenie Komisji WE nr 306/2008 (31.3.2025)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji UE 2025/625 z dnia 28 marca 2025 r. ustanawiające, na podstawie rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE 2024/573, minimalne wymogi dotyczące certyfikatów dla osób fizycznych i prawnych oraz warunki wzajemnego uznawania takich certyfikatów w odniesieniu do stacjonarnych urządzeń ochrony przeciwpożarowej zawierających niektóre fluorowane gazy cieplarniane lub odpowiednie alternatywy oraz uchylające rozporządzenie Komisji WE nr 304/2008 (31.3.2025)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji (UE) 2025/627 z dnia 28 marca 2025 r. ustanawiające, na podstawie rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2024/573, minimalne wymogi dotyczące certyfikatów dla osób fizycznych oraz warunki wzajemnego uznawania takich certyfikatów w odniesieniu do instalowania, konserwacji lub serwisowania, naprawy lub likwidacji stacjonarnych rozdzielnic elektrycznych zawierających fluorowane gazy cieplarniane oraz odzysku fluorowanych gazów cieplarnianych ze stacjonarnych rozdzielnic elektrycznych oraz uchylające rozporządzenie wykonawcze Komisji (UE) 2015/2066 (31.3.2025)