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
    • 04
      maj
      30.04.2021 r. opublikowane zostały roczne oceny jakości powietrza za rok 2020 – dokumenty kluczowe w planowaniu postępowania o wydanie pozwolenia na wprowadzanie gazów lub pyłów do powietrza i programów ochrony powietrza. Linki do raportów dla poszczególnych województw dostępne są na stronie wszystkooemisjach.pl/409
    • 23
      kwiecień
      W module "Spalanie" do Operatu FB zostały dodane wskaźniki emisji zawarte w poradniku KOBiZE z lutego 2021 r. Szczegółowe informacje znajdują się na stronach: Informacje o module Spalanie Poradnik KOBiZE (styczeń 2021): Wskaźniki emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw dla źródeł o nominalnej mocy cieplnej do 5 MW, zastosowane do automatycznego wyliczenia emisji w raporcie do Krajowej bazy za 2020 r. Film z instrukcją multimedialną do modułu "Spalanie"
    • 12
      kwiecień
      Zaplanowane na I półrocze 2021 r. szkolenia odbędą się zgodnie z przewidywanymi terminami: - szkolenie z obliczeń rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w powietrzu: 18.05.2021 Webinarium / 19-20.05.2021 Warsztaty on-line - szkolenie z Bilansu LZO: 15.06.2021 Webinarium / 16-17.06.2021 Warsztaty on-line Szczegółowe informacje znajdują się na stronach: - http://wszystkooemisjach.pl/438 - http://wszystkooemisjach.pl/439
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Operat FB
    Szkolenie Bilans LZO 2021
    Szkolenie Warsztaty Obliczenia emisji Rozprzestrzenianie zanieczyszczeń Bilans LZO 2021
    DPF SNCR EcoeXhaust oczyszczanie spalin

    Terminy najbliższych warsztatów:

    Data
    Godzina
    22.06.2021 r. 800 ÷ 1600
    29.06.2021 r. 800 ÷ 1600
    06.07.2021 r.
    800 ÷ 1600 


    Warsztaty z obliczeń emisji za rok 2020
    Warsztaty z modelowania stężeń

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

    U.S. EPA [spalarnia osadów ściekowych] Enforcement of Clean Air Act Results in Settlement with Atlantic County Utilities Authority (11.06.2021)

    EPA [cząstki stałe] to Reexamine Health Standards for Harmful Soot that Previous Administration Left Unchanged (10.06.2021)

    EPA [PFAS] Continues to Take Action on PFAS to Protect the Public (10.06.2021)

    EEA: Building the foundations for fundamental change (04.06.2021)

    EPA [emisje niezorganizowane cząstek stałych] settlement with WVA Manufacturing of Alloy, W.Va., ensures Clean Air Act compliance (03.06.2021)

    EEA: Emissions and energy use in large combustion plants in Europe (01.06.2021)

    EEA: Average car emissions kept increasing in 2019, final data show (01.06.2021)

    EEA: Major drop in EU's greenhouse gas emissions in 2019, official data confirms (31.05.2021)

    EEA: Annual European Union greenhouse gas inventory 1990–2019 and inventory report 2021 (31.05.2021)

    U.S. EPA [roczny raport o jakości powietrza] Air Pollution Trends Continue to Link Clean Air and Strong Economy (26.05.2021)

    MKiŚ: Ważne zmiany w programie „Czyste Powietrze” – wycofanie dotacji na kotły węglowe i podwyższenie progów dochodowych (21.05.2021)

    EEA: European Union Emissions Trading System (EU ETS) data from EUTL (19.05.2021)

    EEA: EU Emissions Trading System (ETS) data viewer (19.05.2021)

    EPA [wstrzymanie pracy instalacji] Uses Emergency Powers to Protect St. Croix Communities and Orders Limetree Bay Refinery to Pause Operations (14.05.2021)

    EPA [zabezpieczenie instalacji na czas groźnych zjawisk pogodowych] Advises Facility Operators to Prepare for Hazardous Weather Events (14.05.2021)

    EPA [metan, proces legislacyjny] Announces Public Listening Sessions and Trainings on Upcoming Oil and Natural Gas Methane Rule (14.05.2021)

    EPA [emisje siarkowodoru z papierni] Issues Emergency Order and Information Request to New Indy Containerboard Pulp and Paper Mill in Catawba, S.C. and Expands Community Air Monitoring (13.05.2021)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Assessing volatile organic compound sources in a boreal forest using positive matrix factorization (PMF)

    Comparison of ammonia air concentration before and during the spread of COVID-19 in Lombardy (Italy) using ground-based and satellite data

    Aerosol number concentrations and new particle formation events over a polluted megacity during the COVID-19 lockdown

    Measurement of the key parameters of VOC emissions from wooden furniture, and the impact of temperature

    Zobacz EUR-Lex:

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego „Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów dotyczący strategii UE na rzecz ograniczenia emisji metanu” (09.06.2021)

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2021/927 z dnia 31 maja 2021 r. w sprawie ustalenia jednorodnego międzysektorowego współczynnika korygującego do dostosowania bezpłatnych uprawnień do emisji na lata 2021–2025 (09.06.2021)

    Wyrok Trybunału (pierwsza izba) z dnia 15 kwietnia 2021 r. (wniosek o wydanie orzeczenia w trybie prejudycjalnym złożony przez High Court – Irlandia) – Friends of the Irish Environment Ltd / Commissioner for Environmental Information - Prawo dostępu do informacji o środowisku będących w posiadaniu organów władzy publicznej - Pojęcie „organu władzy publicznej” (07.06.2021)

    ROZPORZĄDZENIE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (UE) 2021/783 z dnia 29 kwietnia 2021 r. ustanawiające Program działań na rzecz środowiska i klimatu (LIFE) i uchylające rozporządzenie (UE) nr 1293/2013 (17.05.2021)

    KOMUNIKAT KOMISJI Publikacja łącznej liczby uprawnień znajdujących się w obiegu w 2020 r. do celów rezerwy stabilności rynkowej w ramach unijnego system handlu uprawnieniami do emisji ustanowionego dyrektywą 2003/87/WE (17.05.2021)

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2021/781 z dnia 10 maja 2021 r. dotycząca publikacji wykazu podającego niektóre poziomy emisji CO2 przypadające na producenta oraz średnie indywidualne poziomy emisji CO2 wszystkich nowych pojazdów ciężkich zarejestrowanych w Unii i emisje odniesienia CO2 zgodnie z rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/1242 na okres sprawozdawczy roku 2019 (12.05.2021)

    Pomoc państwa – Niemcy – Odchodzenie od węgla brunatnego – Zaproszenie do zgłaszania uwag zgodnie z art. 108 ust. 2 Traktatu o funkcjonowaniu Unii Europejskiej (07.05.2021)

    Opinia Europejskiego Komitetu Regionów – Fala renowacji na potrzeby Europy – ekologizacja budynków, tworzenie miejsc pracy, poprawa jakości życia (07.05.2021)

    Decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2021/736 z dnia 4 maja 2021 r. zezwalająca Polsce na udzielanie pozwoleń na produkty biobójcze składające się z azotu wytwarzanego in situ w celu ochrony dziedzictwa kulturowego (06.05.2021)

    Decyzja Rady (UE) 2021/727 z dnia 29 kwietnia 2021 r. w sprawie przedłożenia, w imieniu Unii Europejskiej, propozycji dotyczących zmiany załączników A i B do Konwencji z Minamaty w sprawie rtęci, w odniesieniu do produktów z dodatkiem rtęci oraz procesów produkcyjnych, w których wykorzystuje się rtęć lub związki rtęci (05.05.2021)