Konkluzje BAT dla dużych obiektów energetycznego spalania LCP

Zagadnienia opisane w tym dziale omawiamy również na organizowanym cyklicznie szkoleniu Specjalista ds. Emisji. Zakres przedstawiamy na przykładzie szkolenia przeprowadzonego 24-25.09.2024

30 listopada 2021 r. w Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej (L 469) opublikowana została decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2021/2326 z dnia 30 listopada 2021 r. ustanawiająca konkluzje BAT w odniesieniu do dużych obiektów energetycznego spalania LCP zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE.

Ww. decyzja została przyjęta po wyroku TSUE z dnia 27 stycznia 2021 r. (w sprawie T-699/17) stwierdzającym nieważność wcześniejszej decyzji Komisji dot. konkluzji BAT dla LCP (2017/1442). Opis procesu legislacyjnego w kontekście weryfikacji TSUE zawarty jest w ww. decyzji pod adresem https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/?uri=CELEX:32021D2326, w tym:

-  przyjęcie nowej decyzji przy jednoczesnym odwołaniu Komisji od wyroku TSUE
-  zapewnienie ciągłości prawnej pomiędzy decyzjami
-  ponowne przyjęcie konkluzji bez zmian
-  przyjęcie do definicja „nowego obiektu” daty publikacji decyzji wykonawczej 2017/1442 z dnia 17 sierpnia 2017 r.

Wyrok TSUE jest dostępny na stronie https://eur-lex.europa.eu/legal-content/pl/TXT/?uri=CELEX:62017TJ0699

Uchylona przez TSUE decyzja wykonawcza Komisji (UE) 2017/1442 z dnia 31 lipca 2017 r. ustanawiająca konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) w odniesieniu do dużych obiektów energetycznego spalania zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE została opublikowana w Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej 17 sierpnia 2017 r. (L 212).

Zgodnie z art 215 ust. 1 ustawy Poś organ właściwy do wydania pozwolenia dokonuje analizy warunków pozwolenia zintegrowanego do 16 lutego 2018 r. Zgodnie z art. 215. 4. pkt 2 w przypadku gdy analiza dokonana na podstawie ust. 1 wykazała konieczność zmiany pozwolenia zintegrowanego, organ właściwy do wydania pozwolenia niezwłocznie wzywa prowadzącego instalację do wystąpienia z wnioskiem o zmianę pozwolenia w terminie roku od dnia doręczenia wezwania, określając zakres tego wniosku mający związek ze zmianami wynikającymi z dokonanej analizy. Prowadzący instalację mają czas na ich dostosowanie do konkluzji BAT do dnia 16 sierpnia 2021 r.

Zawarte w decyzji 2017/1442 wymagania dotyczą rodzajów działalności określonych w sekcjach 1.1; 1.4 (a i b) oraz 5.2 (a i b) załącznika I do dyrektywy 2010/75/UE, to jest:

- spalania paliw w instalacjach o całkowitej nominalnej mocy cieplnej dostarczonej w paliwie wynoszącej 50 MW lub więcej tylko wtedy, gdy taka działalność odbywa się w obiektach energetycznego spalania o całkowitej nominalnej mocy cieplnej dostarczonej w paliwie wynoszącej 50 MW lub więcej (sekcja 1.1),

- zgazowania węgla lub innych paliw w instalacjach o całkowitej nominalnej mocy cieplnej dostarczonej w paliwie wynoszącej 20 MW lub więcej tylko wtedy, gdy taka działalność jest bezpośrednio związana z obiektem energetycznego spalania (sekcja 1.4),

- unieszkodliwiania lub odzysku odpadów we współspalarniach odpadów w odniesieniu do odpadów innych niż niebezpieczne, o wydajności przekraczającej 3 tony na godzinę lub w odniesieniu do odpadów niebezpiecznych, o wydajności przekraczającej 10 ton na dobę, tylko wtedy, gdy taka działalność odbywa się w obiektach energetycznego spalania objętych ppkt 1.1.

Konkluzje BAT dla ww. działalności obejmują właściwe procesy wytwórcze wraz z procesami i operacjami poprzedzającymi, np. operowaniem paliwami, oraz integralne procesy następcze, np. przetwarzanie energii, gospodarkę odpadami. W niektórych przypadkach dla procesów poprzedzających i następczych wyszczególniono techniki zapobiegania i ograniczania emisji (techniki kontroli).

Zakres zastosowania odnosi się do określonych rodzajów paliw z kategorii paliw stałych, w tym biomasy, paliw ciekłych i gazowych, a także odpadów (z wyjątkiem niektórych odpadów, w tym komunalnych odpadów zmieszanych) i ubocznych strumieni procesowych w przemyśle, np. przemyśle chemicznym i hutnictwie.

Konkluzje BAT dla LCP nie obejmują jednostek spalania o nominalnej mocy cieplnej poniżej 15 MW (wyłączenie z sumowania mocy zgodnie z art. 29. 3 Dyrektywy IED), obiektów energetycznych korzystających z odstępstw oraz niektórych instalacji zgazowania paliw, pieców procesowych i podgrzewaczy, urządzeń dopalających, pochodni (wymagania określone w konkluzjach BAT dla wspólnych dla sektora chemicznego technik oczyszczania ścieków i gazów odlotowych i zarządzania nimi CWW), kotłów odzysknicowych, źródeł spalania objętych konkluzjami BAT dla rafinerii i spalarni odpadów. Konkluzje BAT nie określają poziomów emisji BAT-AEL dla turbin i silników opalanych paliwem ciekłym i paliwem gazowym do stosowania w sytuacji awaryjnej, użytkowanych mniej niż 500 godzin rocznie, kiedy takie stosowanie w sytuacji awaryjnej nie zapewnia przestrzegania BAT.

W zakresie emisji substancji do powietrza konkluzje BAT określają wymagania wobec:

-    systemów zarządzania środowiskowego,
-    ograniczania emisji niezorganizowanych pyłów,
-    ograniczania oddziaływania odorów,
-    monitoringu, w tym w warunkach pracy instalacji odbiegających od normalnych,
-    poziomów emisji BAT-AELs oraz wskaźnikowych poziomów emisji (wskaźników pomocniczych),
-    poziomów sprawności energetycznej BAT-AEELs,
-    technik zapobiegania emisjom uznawanym za najlepsze dostępne techniki,
-    technik ograniczania emisji uznawanych za najlepsze dostępne techniki,
-    technik osiągania wysokiego poziomu sprawności spalania i efektywności energetycznej,
-    technik osiągania wysokiej ogólnej efektywności środowiskowej.

Prowadzący instalację może stosować inne techniki, niż wymienione w decyzji pod warunkiem, że zapewnią one co najmniej równoważny poziom ochrony środowiska.

Systemy zarządzania środowiskowego

Analogicznie jak we wszystkich opublikowanych wcześniej konkluzjach w decyzji 2017/1442 określono obowiązek wdrożenia systemu zarządzania środowiskowego. Uszczegółowienie ogólnych wymagań systemowych dla LCP stanowi:

-    program zapewniania i kontroli jakości paliwa,
-    plan zarządzania emisjami w warunkach odbiegających od normalnych (w tym w trakcie uruchamiania i zatrzymywania  obiektu), w celu ograniczania tych emisji,
-    plan zarządzania pyłem, w celu ograniczania emisji niezorganizowanej z przeładunku, magazynowania i operowania paliwem, dodatkami, odpadami,
-    identyfikację potencjalnych emisji do środowiska i metody radzenia sobie z nimi, w szczególności emisji związanych z samonagrzewaniem lub samozapłonem magazynowanego paliwa,
-    plan zarządzania zapachami w przypadku spalania, zgazowania lub współspalania substancji o przykrym zapachu.

Po raz pierwszy w konkluzjach BAT wprowadzono obowiązek uzasadnienia w pozwoleniu zintegrowanym odstępstwa od któregoś z elementów systemu zarządzania środowiskowego dla przypadków, gdy z oceny instalacji wynika brak konieczności stosowania.

Rozwinięciem stosowanego dotychczas obowiązkowego zakresu systemu środowiskowego jest określenie wymagań uwzględnienia na etapie projektowania nowego obiektu i przez cały okres jego użytkowania wpływu na środowisko wynikającego z ostatecznego wycofania instalacji z użytkowania, obejmującego:

-    unikanie stosowania konstrukcji podziemnych,
-    wprowadzenie właściwości ułatwiających demontaż,
-    dobór nawierzchni, które można łatwo oczyszczać,
-    zastosowanie wyposażenia, które ogranicza gromadzenie chemikaliów na terenie zakładu i ułatwia ich usuwanie lub oczyszczanie terenu,
-    projektowanie sprzętu, który umożliwia stopniowe zakończenie pracy zakładu,
-    stosowanie, o ile jest to możliwe, materiałów biodegradowalnych i nadających się do recyklingu.

Monitoring emisji

Konkluzje BAT LCP ustalają następujący zakres monitoringu obowiązkowego:

Pomiar ciągły:

-    NH₃ (dla wszystkich obiektów wyposażonych w układ selektywnej redukcji katalitycznej tlenków azotu (SCR) lub selektywnej niekatalitycznej redukcji (SNCR), z uwagi na dozowanie do spalin amoniaku),
-    NO_X
-    CO
-    SO₂
-    pył

Podstawa wyników z pomiaru ciągłego są według BAT ważne wartości średnie godzinne. Zgodnie z definicją z konkluzji BAT średnią godzinną uznaje się za ważną, jeżeli nie miały miejsca konserwacja lub awaria automatycznego systemu pomiarowego.

Do oceny dopuszczalnych poziomów emisji BAT-AEL na podstawie wyników pomiaru ciągłego będą wykorzystywane średnie wartości dobowe (średnie z okresu 24 godzin obliczone dla ważnych średnich wartości godzinnych) oraz średnie wartości roczne (średnie z okresu jednego roku obliczone dla ważnych średnich wartości godzinnych).

Pomiar okresowy:

-    N₂O (podtlenek azotu): dla wszystkich obiektów spalających w kotłach fluidalnych węgiel kamienny, węgiel brunatny, biomasę stałą lub torf,
-    SO₃ (dla wszystkich obiektów wyposażonych w SCR),
-    metale i metaloidy z wyjątkiem rtęci (As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Tl, V, Zn),
-    formaldehyd (wyłącznie silniki o zapłonie iskrowym opalanych gazem ziemnym o mieszance ubogiej i dwupaliwowych),
-    CH₄ (wyłącznie silniki zasilane gazem ziemnym),
-    dioksyny i furany PCDD/F (wyłącznie przy współspalaniu odpadów i spalaniu w kotłach paliw procesowych z przemysłu chemicznego).

Wyniki pomiarów okresowych będą zgodnie z konkluzjami BAT stanowiły podstawę obliczania średnich z okresu pobierania próbek (średnich wartości uzyskanych na podstawie trzech kolejnych pomiarów, z których każdy trwa co najmniej 30 minut, przy czym jeżeli ze względu na ograniczenia w pobieraniu próbek lub ograniczenia analityczne, zastosowanie 30-minutowego pomiaru jest niewłaściwe, stosuje się właściwy okres pobierania próbek, a w przypadku PCDD/F stosuje się okres pobierania próbek trwający od 6 do 8 godzin) oraz średnich z wyników uzyskanych w ciągu jednego roku.

Pomiar ciągły lub okresowy:

-    chlorki gazowe, wyrażone jako HCl,
-    nieorganiczne gazowe związki fluoru, wyrażone jako HF,
-    rtęć (Hg),
-    całkowite LZO.

Dodatkowy monitoring okresowy dotyczy emisji z oczyszczania spalin do wody.

Pomiar parametrów paliwa:

W ramach programu zarządzania paliwem najlepsze dostępne techniki dla LCP stanowią również pomiary podstawowych parametrów paliwa i ich składu, o różnym zakresie, w zależności od rodzaju paliwa. Dla węgla kamiennego obowiązkowy monitoring paliwa odnosi się do następującym pomiarów:

-    wartość opałowa (LHV),
-    wilgotność,
-    zawartość substancji lotnych,
-    zawartość części niepalnych,
-    wartość współczynnika „fixed carbon”, C, H, N, O, S,
-    zawartość związków bromu, chloru i fluoru,
-    zawartość związków metali i półmetali (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Tl, V, Zn).

System prognozowania emisji:

Z uwagi na rygorystyczne poziomy emisji dopuszczalnej (BAT-AEL) w wielu obiektach / źródłach sterowanie procesem spalania będzie musiało być prowadzone w ścisłym powiązaniu z systemem monitoringu emisji, parametrów procesu i paliwa, tak, by nie dopuszczać do przekroczenia stężeń średniodobowych i rocznych. Konkluzje BAT LCP opisują ten system jako system monitoringu emisji przewidywanych (PEMS), stosowany do określania stężeń emisji substancji zanieczyszczającej z emitora w sposób ciągły, w oparciu o ich powiązanie z szeregiem charakterystycznych, monitorowanych w sposób ciągły parametrów procesu (np. zużyciem paliwa gazowego, stosunkiem powietrza do paliwa) i danymi dotyczącymi jakości paliwa lub surowca zasilającego (np. zawartością siarki).

Monitoring i zarządzanie emisjami w warunkach odbiegających od normalnych:

Konkluzje BAT LCP wprowadzają obowiązek oceny znaczenia emisji w warunkach odbiegających od normalnych jako podstawy wdrożenia rozwiązania systemowego (planu zarządzania) dla tych emisji. W ocenie należy uwzględnić co najmniej:

-    znaczenie warunków procesu dla emisji,
-    reagowanie na warunki odbiegające od normalnych,
-    rejestrowanie emisji w warunkach odbiegających od normalnych: monitorowanie może być prowadzone na podstawie bezpośredniego pomiaru emisji lub parametrów zastępczych. Emisje podczas uruchamiania i zatrzymywania mogą być oceniane na podstawie szczegółowych pomiarów emisji przeprowadzanych dla typowej procedury uruchomienia / zatrzymania - co najmniej raz do roku, i wykorzystywane do wyznaczenia emisji ze wszystkich uruchomień / zatrzymań w danym roku.

Poziomy emisji odpowiadające najlepszym dostępnym technikom BAT-AELs

Konkluzje BAT określają poziomy emisji dopuszczalnej dla następujących procesów:

-    spalania węgla kamiennego lub brunatnego (NO_X, SO₂, HCl, HF, pyłu, rtęci),
-    spalania biomasy stałej lub torfu (NO_X, SO₂, HCl, HF, pyłu, rtęci),
-    spalania ciężkiego oleju opałowego lub oleju napędowego* w kotłach (NO_X, SO₂, pyłu),
-    spalania ciężkiego oleju opałowego lub oleju opałowego w silnikach tłokowych (NO_X, SO₂, pyłu),
-    spalania oleju napędowego w turbinach gazowych (SO₂, pył),
-    spalania gazu ziemnego w turbinach gazowych (NO_X),
-    spalania gazu ziemnego w kotłach (NO_X),
-    spalania gazu ziemnego w silnikach (NO_X, formaldehyd, CH₄),
-    spalania gazów procesowych powstałych przy produkcji żelaza i stali (NO_X, SO₂, pył),
-    spalania paliw gazowych w turbinach gazowych w obiegu otwartym na platformach morskich (NO_X),
-    spalania paliw procesowych z przemysłu chemicznego w kotłach (NO_X, SO₂, HCl, HF, pyłu, PCDD/F, LZO),
-    współspalania odpadów z węglem kamiennym, węglem brunatnym, biomasą lub torfem – poza ww. (Sb + As + Pb + Cr + Co + Cu + Mn + Ni + V, Cd + Tl, PCDD/F, LZO),
-    zgazowania zintegrowanego ze spalaniem IGCC (NO_X, SO₂, pył, Sb + As + Pb + Cr + Co + Cu + Mn + Ni + V, rtęć),
oraz dodatkowo BAT-AELs NH₃ dla instalacji wyposażonych w SCR i SNCR.

* w artykule umownie użyto określenia zawartego w polskim tłumaczeniu decyzji Komisji jako olej napędowy. Zakres stosowania dotyczy frakcji destylacyjnej ropy naftowej przywołanej w decyzji.

Dla porównania wartości emisji dopuszczalnych przedstawiamy poniżej dopuszczalne stężenia określane przez konkluzje BAT dla LCP oraz rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 listopada 2014 r. w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów (Dz. U. Poz. 1546) - dla nowych kotłów fluidalnych opalanych węglem kamiennym o nominalnej mocy cieplnej  ponad 300 MW.

Poziomy wskaźnikowe emisji CO

Oprócz poziomów emisji BAT-AELs konkluzje BAT LCP wprowadzają wskaźniki emisji tlenku węgla i NO_X jako wartości pomocnicze. Wskaźniki emisji CO określono dla następujących procesów:

-    spalania węgla kamiennego lub brunatnego,
-    spalania biomasy stałej lub torfu,
-    spalania ciężkiego oleju opałowego lub oleju napędowego w kotłach,
-    spalania ciężkiego oleju opałowego lub oleju napędowego w silnikach tłokowych,
-    spalania gazu ziemnego w turbinach gazowych (OCGT, CCGT oraz istniejące turbiny gazowe w napędach mechanicznych),
-    spalania gazu ziemnego w kotłach i silnikach,
-    spalania gazów procesowych z produkcji żelaza i stali (100%),
-    spalania paliw procesowych z przemysłu chemicznego w kotłach,
-    zgazowania zintegrowanych ze spalaniem w blokach gazowo-parowych.

Poziomy wskaźnikowe emisji NO_X

Wskaźniki emisji tlenków azotu w przeliczeniu na NO2 określono dla spalania oleju napędowego w dwupaliwowych turbinach gazowych do awaryjnego stosowania użytkowanych < 500 godz./rok.

Najlepsze dostępne techniki dla urządzeń oczyszczających spaliny:

-    wszystkie rodzaje urządzeń: odpowiednie zaprojektowanie, eksploatacja i konserwacja, umożliwiające stosowanie systemów redukcji emisji z optymalną wydajnością i dyspozycyjnością, z uwzględnieniem efektywności oczyszczania spalin z różnych składników,
-    SCR, SNCR: optymalizowanie projektu lub pracy SCR, SNCR, np. poprzez optymalizowanie udziału reagenta do zawartości NO_X, homogeniczny rozkład reagenta i optymalny rozmiar kropel reagenta,
-    płukanie, mieszanie i komponowanie paliwa w celu ograniczenia / zmniejszenia zawartości rtęci lub poprawy wychwytywania w urządzeniach ograniczających emisję,
-    zaawansowany system kontroli: automatyczny system komputerowy do kontroli wydajności spalania oraz wspierania zapobiegania emisjom lub ich ograniczania, obejmujący również wysoce wydajne monitorowanie,
-    stosowanie konstrukcji mokrego komina,
-    optymalizacja spalania.

Decyzja Komisji dostępna jest na stronie:

http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32017D1442&from=PL

strone zaktualizowano 29.01.2022 r.