Efekt ekologiczny – obliczenia emisji zredukowanej

W praktyce efekty ekologiczne wyznacza się jako różnicę emisji dla stanu sprzed i po realizacji działań, akceptując pominięcie znaczenia środowiskowego emisji, zarówno pod względem powodowanych nią stężeń w powietrzu atmosferycznym, skali narażenia populacji, jak i różnic w toksyczności emitowanych związków. Metodę tę wykorzystuje się w szczególności w ocenie efektów ekologicznych działań objętych programami pomocowymi o zdefiniowanych kryteriach oceny, które odnoszą się wyłącznie do ładunku substancji. Wobec substancji, dla których miejsce lokalizacji źródeł emisji ma drugorzędne lub marginalne znaczenie, takich jak dwutlenek węgla, f-gazy i freony, wystarczającym kryterium oceny efektów ekologicznych jest wielkość redukcji emisji. Poniżej charakteryzujemy tę metodę w odniesieniu do redukcji bezpośredniej (na źródle, na którym podejmowane są działania) lub dla źródła docelowego (innego niż źródło, na którym podejmowane są działania).

Efekt ekologiczny – obliczenia redukcji bezpośredniej

Do działań należących do tej kategorii należy montaż urządzeń oczyszczających odgazy, wymiana źródeł emisji (kotłów, palników, źródeł technologicznych), zmiana rodzaju lub parametrów paliwa, ograniczenie nieszczelności instalacji, redukcja innych rodzajów emisji niezorganizowanej. Prawidłowe wyznaczenie efektów ekologicznych wymaga opracowania poprawnego algorytmu wyznaczania emisji ze źródła oraz wybranie parametru odniesienia, który umożliwia obliczenie wielkości emisji unikniętej w zadanym okresie rozliczeniowym. W metodzie opartej na ocenie różnicy ładunków wiarygodność obliczeń emisji odniesienia (przed modernizacją) jest równie ważna jak wiarygodność obliczeń emisji bieżących (po modernizacji). Stąd też w sytuacji gdy modernizacja źródła ma wpływ na monitorowanie emisji, ważne jest aby przed modernizacją zapewnić wiarygodność wyznaczenia emisji odniesienia, zgodnie z zasadami określonymi dla źródeł wyposażonych w system do pomiaru ciągłego lub źródeł objętych pomiarami okresowymi. W niektórych przypadkach, mimo kosztów, uzasadnione ekonomicznie jest aby wykonać dodatkowe pomiary emisji lub analizy przed podjęciem działań modernizacyjnych. Za wyjątkiem emisji CO₂ wskaźniki emisji KOBiZE lub inne literaturowe wskaźniki emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw są wykorzystywane w ostateczności, w przypadku braku danych odnoszących się do źródła poddawanego modernizacji.

W przypadku gdy w okresie rozliczeniowym następuje zwiększenie wartości parametru odniesienia, np. wielkości produkcji, a wzrost ten byłby możliwy również w przypadku niepodejmowania działań modernizacyjnych, w obliczeniach efektu ekologicznego można uwzględnić wzrost produkcji, za wyjątkiem programów pomocowych, w których wykluczono taką możliwość. Zmiany pozostałych parametrów decydujących o emisji, np. zawartości metali i związków siarki w paliwie powinny być uwzględniane konsekwentnie według jednej zasady. Jeśli jest to istotne dla wyniku obliczeń efektu ekologicznego, algorytm obliczeniowy powinien umożliwiać uwzględnienie zmiany wartości parametrów decydujących o emisji, zarówno wobec emisji odniesienia, jak i wobec emisji bieżących.

Konieczność / potrzeba uwzględnienia w obliczeniach efektu ekologicznego innych aspektów środowiskowych poza redukcją emisji ze źródła objętego modernizacją, takich jak zapotrzebowanie na energię elektryczną, bilans energii cieplnej lub emisje nowych rodzajów substancji powinny być zgodne z wymaganiami programu pomocowego. Ocenie (jakościowej) poddaje się również pozostałe aspekty, takie jak wpływ na gospodarkę surowcową, powstawanie odpadów, ich transport i zagospodarowanie, gospodarkę wodno-ściekową, etc.

Wybór rodzajów substancji, dla których wykonuje się obliczenia efektów ekologicznych jest podyktowany charakterystyką źródła. Przyjmuje się ogólną zasadę wykonywania obliczeń dla każdej substancji z osobna i w razie potrzeby wyznaczanie odpowiednich sum. Zredukowana emisja pyłów wyznaczana jest dla pyłu zawieszonego PM2,5; pyłu zawieszonego PM10 oraz pyłu ogółem.

Efekt ekologiczny – obliczenia redukcji dla źródła docelowego

Do działań należących do tej kategorii należy montaż urządzeń do odzysku ciepła (rekuperatorów), poprawa efektywności energetycznej procesów, zmniejszenie energochłonności maszyn, zmniejszenie strat przesyłu energii oraz termomodernizację obiektów. W wiarygodny sposób efekt ekologiczny można wyznaczyć w odniesieni do źródła o dostatecznie dobrze zidentyfikowanej emisji, co w praktyce sprowadza się do źródeł własnych. Wobec źródeł zewnętrznych zaleca się określanie wyłącznie redukcji zużycia energii.

W obliczeniach efektu ekologicznego wskaźnik emisji może uwzględniać zarówno wytworzenie energii, jak i jej straty na drodze pomiędzy źródłem energii i odbiornikiem, który jest objęty modernizacją.

W przypadku metody uproszczonej - określania jednej wartości efektu ekologicznego, to jest sumy wszystkich substancji, których emisji uniknięto, ze źródeł emitujących zanieczyszczenia o zróżnicowanej skali, np. źródeł spalania paliw, dokładność metod obliczeniowych poszczególnych substancji zależy od skali ich emisji. Zaleca się, nawet dla źródeł docelowych o stosunkowo niewielkiej mocy, operowanie co najmniej dwoma wskaźnikami efektu ekologicznego, wyznaczonego dla dwutlenku węgla i pozostałych substancji lub według metody podstawowej (pełnego podziału na poszczególne substancje).

Efekt ekologiczny jako potencjalna różnica stężeń imisyjnych

Podstawowym sposobem oceny potencjalnych efektów ekologicznych jest analiza stężeń substancji w powietrzu atmosferycznym dla stanu przed i po modernizacji źródeł emisji. Rozróżnić można następujące metody oceny:

• analiza zasięgu przekroczeń przyjętego kryterium jakości powietrza (przesunięcie izolinii),

• różnica stężeń w wybranym punkcie lub wartości średnich stężeń dla przyjętego obszaru,

• porównanie wskaźników wyznaczonych jako sumy iloczynów stężeń i powierzchni (zastępcze stężenia łączne).

Ocena efektów ekologicznych na podstawie obliczeń rozprzestrzeniania substancji w powietrzu umożliwia analizę nie tylko zmian wielkości emisji, ale również warunków wprowadzania substancji do powietrza. Metoda ta jest podstawowym narzędziem przy opracowaniu strategii redukcji oddziaływania instalacji na powietrze atmosferyczne. Umożliwia również optymalizację kosztów działań.

W przypadku gdy w wymaganiach oceny efektu ekologicznego nie jest zdefiniowana substancja, redukcję imisji można ocenić łącznie. Znaczenie poszczególnych substancji określić można według przyjętych kryteriów lub na podstawie algorytmu zastępczego, opartego na przykład na stopniu wykorzystania normatywu jakości powietrza (%) lub zmianie różnicy pomiędzy wartością dopuszczalną i stężeniami obliczeniowymi. Jeśli jest to możliwe, obliczenia prowadzi się dla stężeń średnich (rocznych).

Ocena efektów ekologicznych na podstawie monitoringu jakości powietrza

Analiza zmian stężeń imisyjnych i ocena na ich podstawie działań ograniczających emisję są zagadnieniami trudnymi i skomplikowanymi nawet w sytuacji, gdy oceniane źródło emituje substancje specyficzne i jako jedyne znacząco oddziałuje na punkt receptorowy. Naturalna zmienność wielkości i parametrów emisji oraz warunków meteorologicznych sprawiają, że minimalny okres obserwacji (pomiarów prowadzonych z wysoką częstotliwością), który może stanowić dostatecznie wiarygodną podstawę oceny, wynosi od kilku do kilkunastu lat. Analizę wyników pomiarów prowadzi się na podstawie stężeń uśrednianych w wymaganym okresie lub analizy epizodów wysokich (maksymalnych) stężeń, wspartej szczegółową analizą warunków meteorologicznych.