Obliczenia emisji – spalanie paliw

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

    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
      Stronę opisującą konkluzje BAT zaktualizowaliśmy o decyzję Komisji dla kuźni i odlewni opublikowaną w Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej w dniu 6 grudnia. Terminy (analizy warunków pozwolenia zintegrowanego i dostosowania instalacji) oraz link do Decyzji Wykonawczej Komisji (UE) 2024/2974 z dnia 29 listopada 2024 r. ustanawiającej konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE w sprawie emisji przemysłowych, w odniesieniu do sektora kuźni i odlewni znajduje się na stronie: https://wszystkooemisjach.pl/182/konkluzje-bat  
    • 29
      listopad
      Na stronie GIOŚ został opublikowany zbiorczy raport krajowy z wynikami pięcioletniej oceny jakości powietrza w strefach Polski za lata 2019-2023. Raport obejmuje następujące zanieczyszczenia: PM10, PM2,5, b(a)p, NO2, NOX, a także SO2, CO, benzen, ołów, arsen, kadm, nikiel i ozon. W raporcie w bardzo przystępny sposób przedstawiono dla każdego zanieczyszczenia klasyfikację stref na podstawie pięcioletniej oceny jakości powietrza z roku 2024 oraz zmianę klasyfikacji stref w odniesieniu do oceny z roku 2019 (poniżej na przykładzie PM10): Wykorzystane w raporcie kryteria oceny jakości powietrza odnoszą się do obecnego stanu prawnego przed implementacją bardziej rygorystycznych wartości, które określa Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady UE 2024/2881 z dnia 23 października 2024 r. w sprawie jakości powietrza i czystszego powietrza dla Europy. Zbiorczy raport krajowy „Pięcioletnia ocena jakości powietrza w strefach w Polsce wykonana za lata 2019-2023 według zasad określonych w art. 88 ustawy – Prawo ochrony środowiska” jest dostępny na stronie https://powietrze.gios.gov.pl/pjp/content/show/1005263
    • 12
      listopad
      W minionym tygodniu został opublikowany raport Fundacji WiseEuropa dotyczący finansowania CCUS (Carbon Capture Utilization and Storage). W raporcie opisano koszty przykładowych projektów CCS dla kluczowych gałęzi przemysłu. Omówiono również możliwości finansowania przy obecnym poziomie cen uprawnień do emisji ETS oraz kilka schematów wsparcia, w tym CCD (Carbon Contract for Difference). Raport jest dostępny na stronie https://ccus.pl/raport-finansowanie-rozwoju-technologii-ccus-w-polsce/
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    Operat FB
    Katalizatory do redukcji LZO - Katalizator Grupa PONER

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

    Eurogrupa: „Rola ministerstw finansów w zielonej transformacji” (06.12.2024)

    EPA’s [roczny raport działalności kontrolnej EPA] Annual Enforcement and Compliance Assurance Results Include Strongest Outcomes Since 2017 (05.12.2024)

    EEA: Southern Hemisphere ozone hole area (05.12.2024)

    EEA: Maximum ozone hole extent over the southern hemisphere, from 1979 to 2024 (05.12.2024)

    EPA [tlenek etylenu] Settles Alleged Clean Air Act Violations with BCP Ingredients Inc. in Verona, Missouri (03.12.2024)

    WIOŚ w Warszawie: Inspektorzy WIOŚ w Warszawie wspierali KAS, SCS i OLAF podczas działań w ramach międzynarodowej operacji wymierzonej w nielegalny handel gazami chłodniczymi (03.12.2024)

    EPA [emisje z budowy i eksploatacji farm wiatrowych] New England accepting public comment on Draft Title V air permits for two offshore wind farm projects (02.12.2024)

    EPA [wsparcie redukcji emisji przemysłowych] Announces Over $1 Million in Grants to Help Businesses in Nevada Prevent Pollution (26.11.2024)

    EPA [transport] Report Shows US Fuel Economy Hits Record High and CO2 Emissions Reach a Record Low (25.11.2024)

    EU-BRITE: The drawing up of the BAT reference document (BREF) for landfills, henceforth referred to as the ‘LAN BREF’ has started with the activation of the Technical Working Group (TWG) on 22 November 2024 (22.11.2024)

    EPA [obowiązek stosowania SCR dla turbin gazowych] Proposes Tighter Limits on Harmful NOx Emissions from New Stationary Combustion Turbines to Better Protect Nearby Communities (22.11.2024)

    JRC: Designing more sustainable products: 18 categories with high potential (22.11.2024)

    GIOŚ: Pięcioletnia ocena jakości powietrza w strefach w Polsce wykonana za lata 2019-2023 - zbiorczy raport krajowy z wynikami oceny (21.11.2024)

    Rada Unii Europejskiej zatwierdza unijne ramy certyfikacji usuwania dwutlenku węgla, technik węglochłonnych i składowania dwutlenku węgla w produktach (19.11.2024)

    Rada Unii Europejskiej [ESG] Ratingi środowiskowe, społeczne i z zakresu ładu korporacyjnego (19.11.2024)

    KOBiZE: Nowa analiza CAKE/KOBiZE/IOŚ-PIB dotyczącą możliwości łączenia systemu EU ETS z innymi globalnymi systemami opartymi na mechanizmach „carbon pricing” (19.11.2024)

    JRC: Forest Fires in Europe, Middle East and North Africa 2023 (19.11.2024)

    EPA [emisje z urządzeń na farmach wiatrowych] New England issues a Draft OCS Air Permit for new offshore wind farm project (15.11.2024)

    EPA [reaktywność ozonu z dodatkami stosowanymi w produkcji opon] Issues Advance Notice of Proposed Rulemaking to Protect Salmon from Chemical Used in Rubber Products (14.11.2024)

    EPA [emisje LZO ze strzępiarek złomu] enforcement action resolves alleged Clean Air Act violations by Topsham, Maine company (13.11.2024)

    EPA [stawki opłat za ponadnormatywne emisje metanu] Finalizes Rule to Reduce Wasteful Methane Emissions and Drive Innovation in the Oil and Gas Sector (12.11.2024)

    EPA [SF6] Announces Rowan University to Receive $350,000 award Grant to Help Businesses Prevent Pollution as Part of Investing in America Agenda (12.11.2024)

    KOBiZE: Konsultacje publiczne projektów rozporządzeń wykonawczych Komisji dot. statusu upoważnionego zgłaszającego CBAM oraz rejestru CBAM (12.11.2024)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Data imbalance causes underestimation of high ozone pollution in machine learning models: A weighted support vector regression solution

    Influence of changes in anthropogenic and natural sources on global aerosol optical depth during COVID-19 lockdown: Ground-based observations, satellites, models

    Explainable hybrid deep learning framework for enhancing multi-step solar ultraviolet-B radiation predictions

    Zobacz EUR-Lex:

    Decyzja wykonawcza Komisji UE 2024/2974 z dnia 29 listopada 2024 r. ustanawiająca konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE w sprawie emisji przemysłowych, w odniesieniu do sektora kuźni i odlewni (06.12.2024)

    Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE 2024/3012 z dnia 27 listopada 2024 r. w sprawie ustanowienia unijnych ram certyfikacji trwałego pochłaniania dwutlenku węgla, technik węglochłonnych oraz składowania dwutlenku węgla w produktach (06.12.2024)

    Rezolucja Europejskiego Komitetu Regionów – Stan regionów i miast w UE oraz wytyczne polityczne dla Komisji Europejskiej na lata 2024–2029 (04.12.2024)

    Decyzja Komisji UE 2024/2951 z dnia 29 listopada 2024 r. w sprawie liczby uprawnień w całej Unii, które mają zostać wydane na 2027 r. w ramach EU ETS w odniesieniu do sektora budowlanego, sektora transportu drogowego i sektorów dodatkowych (03.12.2024)

    Decyzja delegowana Komisji UE 2024/2985 z dnia 24 września 2024 r. w sprawie jednostronnego włączenia przez Niderlandy sektora budowlanego, sektora transportu drogowego i sektorów dodatkowych do unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji na podstawie art. 30j dyrektywy 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego i Rady (03.12.2024)

    Decyzja delegowana Komisji UE 2024/2986 z dnia 24 września 2024 r. w sprawie jednostronnego włączenia przez Austrię sektorów do unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji w odniesieniu do sektora budowlanego, sektora transportu drogowego i sektorów dodatkowych na podstawie art. 30j dyrektywy 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego i Rady (03.12.2024)

    Zalecenie Rady z dnia 21 października 2024 r. w sprawie polityki gospodarczej, polityki budżetowej, polityki zatrudnienia i polityki strukturalnej Polski (29.11.2024)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego – Wodór – infrastruktura, potrzeby rozwojowe, finansowanie, zastosowanie i ograniczenia (28.11.2024)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego – Jaka polityka UE jest potrzebna, aby zapewnić sprawiedliwą, zrównoważoną, większą i odporniejszą konkurencyjność przedsiębiorstw i gospodarki z myślą o realizacji Europejskiego Zielonego Ładu (28.11.2024)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego – Jak dostosować Zielony Ład, by był adekwatny do celów (28.11.2024)

    Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego – Finansowanie działań w związku ze zmianą klimatu: nowy plan działania na rzecz osiągnięcia ambitnych celów klimatycznych i celów zrównoważonego rozwoju (28.11.2024)

    Wyrok Trybunału z dnia 9 sierpnia 2024 r. w sprawie E-12/23 – Norwegian Air Shuttle ASA przeciwko państwu norweskiemu, reprezentowanemu przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska (Dyrektywa 2003/87/WE – Art. 12 ust. 2a – Obowiązek zwrotu przydziałów emisji – Krajowe prawo dotyczące niewypłacalności – System handlu emisjami (ETS) – Gazy cieplarniane – Zmiana klimatu (28.11.2024)

    Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady UE 2024/2881 z dnia 23 października 2024 r. w sprawie jakości powietrza i czystszego powietrza dla Europy (20.11.2024)