KONFERENCJA „SMOG - ichpw.pl · Żywiec; 300 . 340 254 : Roszków gmina Krzyżanowice. Spalanie...
-
Upload
nguyenthien -
Category
Documents
-
view
215 -
download
0
Transcript of KONFERENCJA „SMOG - ichpw.pl · Żywiec; 300 . 340 254 : Roszków gmina Krzyżanowice. Spalanie...
Jak walczyć z „niską emisją” w praktyce?
Aleksander Sobolewski, Sławomir Stelmach, Jolanta Telenga - Kopyczyńska
KONFERENCJA „SMOG - SAMORZĄD WOBEC ZAGROŻEŃ
POCHODZĄCYCH Z NISKIEJ EMISJI” URZĄD MIASTA
Częstochowa, 5 kwietnia 2017
Zawartość prezentacji:
Wpływ ogrzewnictwa indywidualnego na stan jakości powietrza
Jakość paliw stałych – regulacje formalno-prawne a rzeczywistość
Niskoemisyjne paliwa węglowe jako sposób na szybką poprawę stanu jakości
powietrza
Regulacje w zakresie spalania paliw stałych w kotłach małej mocy
Środowiskowy monitoring obywatelski
Podsumowanie
Wpływ ogrzewnictwa indywidualnego
na stan jakości powietrza
Ogrzewnictwo indywidualne a „niska emisja”
Cel działań: Opracowanie koncepcji szybkiego sposobu istotnego ograniczenia niskiej emisji w kraju.
Propozycja musi być wykonalna technicznie i finansowo.
Teoria Praktyka
• Zjawisko zidentyfikowane i znane od wielu lat. • Opracowane koncepcje działań ograniczających
niską emisję (wymiana kotłów i pieców, badania stanu jakości powietrza).
• Liczne inicjatywy społeczne.
• Brak zauważalnej poprawy jakości powietrza w ostatnich latach.
Schemat procesu spalania paliwa
złoże paliwa
po
wiet
rze
złoże paliwa
po
wiet
rze spalanie
współprądowe spalanie
przeciwprądowe
Teoria procesu spalania – czyli skąd bierze się problem
- niekontrolowane warunki spalania - DUŻA EMISJA
- kontrolowane warunki spalania - MAŁA EMISJA
Rynek paliw dla ogrzewnictwa indywidualnego w Polsce
11 ÷ 12 mln t węgla kamiennego (dane Spółek Węglowych)
6 ÷ 8 mln t biomasy (dane Głównego Urzędu Statystycznego)
0,5 ÷ 1 mln t węgla brunatnego (dane szacunkowe)
0,5 ÷ 1 mln t odpadów (dane szacunkowe)
Koszt 1GJ ciepła wyprodukowanego w ogrzewnictwie indywidualnym (2016)
Spalanie paliw węglowych
Błękitny węgiel
Koks opałowy
Węgiel kamienny
Porównanie emisji ze spalania różnych paliw
Kocioł komorowy 20kW
3 klasa (125) 5 klasa (60)
Stężenie pyłu – wyniki pomiaru
Scenariusz A (bazowy):
Spalanie paliw wg. aktualnej inwentaryzacji
Scenariusz B :
Wyeliminowanie spalania flotokoncentratów
Rozkład stężeń pyłu PM10 w sezonie grzewczym
Roszków, Gmina Krzyżanowice – Województwo śląskie (2016/17) Izolinie wykreślono na podstawie inwentaryzacji źródeł emisji i wykonanych pomiarów
emisyjnych (stan atmosfery – pogoda smogowa)
Scenariusz C :
Wprowadzenie kotłów automatycznych kl. III
Scenariusz D :
Wprowadzenie Błękitnego węgla®
Rozkład stężeń pyłu PM10 w sezonie grzewczym
Roszków, Gmina Krzyżanowice – Województwo śląskie (2016/17) Izolinie wykreślono na podstawie inwentaryzacji źródeł emisji i wykonanych pomiarów
emisyjnych (stan atmosfery – pogoda smogowa)
Jakość paliw stałych
– regulacje formalno-prawne
a rzeczywistość
Ustawa z dn. 25.08.2006 o systemie monitorowania i kontroli jakości paliw – nie obejmuje paliw stałych.
Ustawa z dn. 14.10.2014 o zmianie ustawy o systemie monitorowania i kontroli jakości paliw oraz niektórych innych ustaw – wprowadzono do ustawy zapisy dotyczące paliw stałych.
• Zdefiniowano paliwa stałe • Wskazano, iż wymagania jakościowe dla paliw stałych oraz metody
poboru i analiz zostaną wprowadzone na drodze rozporządzeń
Aktualnie trwają prace nad nowelizacją zapisów ustawy. Proponowane rozwiązania muszą stanowić kompromis pomiędzy: oczekiwaniami społecznymi, względami środowiskowymi realiami gospodarczymi kraju.
Paliwa stałe – stan prawny
Zgodnie z ustawą z dn. 14.10.2014 (Dz.U.2014 poz.1395) o zmianie ustawy o systemie monitorowania i kontroli jakości paliw oraz niektórych innych ustaw
PALIWO STAŁE TO:
•Węgiel kamienny, •Brykiety zawierające co najmniej 90% węgla kamiennego, •Pelety zawierające co najmniej 90% węgla kamiennego,
•Muły węglowe, •Flotokoncentraty,
•Paliwa stałe otrzymywane w procesie obróbki termicznej węgla kamiennego w temperaturze powyżej 450 ̊C.
Paliwa stałe – stan prawny
ŚWIADECTWO JAKOŚCI PARTII PALIWA
• Każdy towar wprowadzany do obrotu rynkowego winien posiadać zdefiniowane właściwości użytkowe
• Wymóg konieczny dla kształtowania prawidłowej relacji producent – klient
• Dotyczy to również paliw stałych (one nie mogą stanowić wyjątku !)
Paliwa stałe – stan prawny
Parametry kwalifikacyjne Symbol Jednostka
Wartość
minimalna maksymalna Zawartość popiołu Ad % - 10 Zawartość części lotnych
Vd % - -
Zawartość siarki ST,d % - 0,6 Wartość opałowa Qp,net,d MJ/kg 24 - Wskaźnik wolnego wydymania
FSI - - 4
Uziarnienie - mm 5 31,50
Zawartość podziarna - % - 10
Wymagania jakościowe dla stałych paliw kopalnych w sortymentach średnich (groszki) oraz brykietów i peletów - PRZYKŁAD
Paliwa stałe – stan prawny
Niskoemisyjne paliwa węglowe jako sposób
na szybką poprawę stanu jakości powietrza
Idea uszlachetniania paliwa
węgiel
energia użytkowa Wytwarzanie
paliwa
Produkt programu GEKON Błękitny węgiel = Bluecoal
Cechy paliwa bezdymnego:
- Łatwy zapłon
- Dobre, stabilne spalanie
- Bezproblemowy odbiór popiołu
- Niska emisja CENA!!!
Parametr Symb. Jedn. węgiel kamienny
„Błękitny węgiel”
analiza techniczna
popiół Ar % 5 ÷ 15 <10%
części lotne Vdaf % 31 ÷ 34 4 ÷ 8
siarka całkowita Srt % 0,6 ÷ 1,2 <0,4
wartość opałowa Qri MJ/kg 19 ÷ 25 28
max. zawartość podziarna < 0,1mm
- % 25 5
zapach - - bezwonne bezwonne
węgiel kamienny
paliwo bezdymne
Bluecoal – zakres prac w ramach projektu GEKON
2000 ton 12 ton ~1 tona
BADANIA PÓŁTECHNICZNE W
IChPW
WSTĘPNY PROGRAM PILOTAŻOWY
PROGRAM PILOTAŻOWY
2013 - 2014 2014 - 2015 2015 - 2016
JEDLINA-ZDRÓJ
ZABRZE ROSZKÓW
KRAKÓW
Lokalizacje – testy pilotażowe
Program pilotażowy 2015/16
2000 ton paliwa !
ŻYWIEC
Lokalizacja Ilość
paliwa, Mg
Uczestnicy Ankiety
(ilość)
Roszków 200 80 68
Jedlina-Zdrój 600 790 714
Kraków 400 200 120
Zabrze 500 327 172
Żywiec 300 340 254
Roszków gmina Krzyżanowice
Spalanie tradycyjnych paliw stałych głównie flotokoncentratu
Spalanie „Błękitnego węgla” 80 uczestników programu
pył - redukcja 20 razy
TOC - redukcja 20 razy
Σ16 WWA wg EPA - redukcja 50 razy
B(a)P - redukcja 35 razy
SO2 - redukcja 2 razy
Średnia krotność redukcji emitowanych zanieczyszczeń
Regulacje w zakresie spalania paliw stałych w kotłach małej mocy
Norma PN-EN 303-5:2012
Kotły grzewcze – Część 5: Kotły grzewcze na paliwa stałe z ręcznym i automatycznym zasypem paliwa o
mocy nominalnej do 500 kW – Terminologia, wymagania, badania i oznakowanie
Regulacje prawne w zakresie kotłów małej mocy
Sprawozdawczość - wymagania URZĘDÓW…
Projekt rozporządzenia Ministra Rozwoju (2016)
Rzeczywistość – kotły „retortowe”
Rzeczywistość – kotły „podsuwowe”
Rzeczywistość – kotły „peletowe”
+
Porównanie kryteriów normy PN-EN 303-5:2012 i Dyrektywy „Ecodesign” Graniczne wartości emisji zanieczyszczeń wg PN-EN 303-5:2012
Graniczne wartości emisji zanieczyszczeń wg Dyrektywy "Ecodesign"
Graniczne wartości emisji zanieczyszczeń ( mg/m3 przy 10 % O2) CO OGC (LZO) Pył
Sposób zasilania paliwem
Rodzaj paliwa
Nominalna moc cieplna
kW Klasa 3
Klasa 4
Klasa 5
Klasa 3
Klasa 4
Klasa 5
Klasa 3
Klasa 4
Klasa 5
≤ 50 5000 150 150 > 50 ≤ 150 2500 100 150 Bioge-
niczne > 150 ≤ 500 1200 100 150
≤ 50 5000 150 125 > 50 ≤ 150 2500 100 125
Ręczny
Kopalne > 150 ≤ 500 1200
1200 700
100
50 30
125
75 60
≤ 50 3000 100 150 > 50 ≤ 150 2500 80 150 Bioge-
niczne > 150 ≤ 500 1200 80 150
≤ 50 3000 100 125 > 50 ≤ 150 2500 80 125
Automa-tyczny
Kopalne > 150 ≤ 500 1200
1000 500
80
30 20
125
60 40
Graniczne wartości emisji zanieczyszczeń (emisja sezonowa) (mg/m3 przy 10 % O2)
Sposób zasilania paliwem
Rodzaj paliwa Nominalna
moc cieplna kW CO OGC
(LZO) Pył NOx
Biogeniczne 200 Ręczny
Kopalne ≤ 500 700 30 60
350
Biogeniczne 200 Automatyczny
Kopalne ≤ 500 500 20 40
350
Emisja sezonowa Es (CO, OGC, pył, NOx) Es,p - emisja przy obciążeniu częściowym Es,n - emisja przy obciążeniu nominalnym
Środowiskowy monitoring obywatelski
Monitoring stanu jakości powietrza – aktualna sytuacja w Polsce
Monitoring jakości powietrza w Polsce prowadzony jest w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska (PMŚ). Jest zgodny z Dyrektywą 2008/50/WE oraz RMŚ z dn. 13 września 2012 w/s dokonywania oceny poziomów substancji w powietrzu. Stacje monitoringu w woj. śląskim: • 28 stacji, w tym:
• 18 automatycznych • 21 manualnych • 4 pasywne
Stacje monitoringu w miastach: • Częstochowa – 3 • Katowice – 2 • Bielsko-Biała – 2 • Zabrze i pozostałe miasta – 1
Stacje działają na rzecz państwa – gromadzą dane dla procesu raportowania
Problemy: • stacja WIOŚ jest zbyt daleko od mojego domu / tutaj chodzę
na spacery z dzieckiem, jeżdżę na rowerze i biegam … • nie wierzę w dane ze stacji państwowych
Propozycja : • gęsta sieć małych stacji pomiarowych • oprogramowanie systemu musi być otwarte – mogę dołączyć
moją indywidualną stację do systemu • system jest darmowy – korzystam z danych i udostępniam
własne dane • dane odczytuję na własnym telefonie komórkowym
Monitoring stanu jakości powietrza – w dobie społeczeństwa informatycznego !!
Monitoring obywatelski – przykłady ze świata
West Oakland Environmental Indicators Project, Kalifornia, USA Monitoring stężeń frakcji PM w mieście i projekt indywidualnego
monitora PM.
Monitoring obywatelski – przykłady ze świata
Mapping for Change, Londyn, Wielka Brytania Monitoring stężeń PM i NO2 w mieście
Rurka dyfuzyjna z siatką pokrytą trietyloaminą do poboru próbek NO2.
Miernik PM2,5
Monitoring obywatelski – przykłady ze świata
CitySense, UE (wybrane miasta) Monitoring stężeń gazów lekkich (CO/NO, NO2, O3)
Monitoring obywatelski – System MiniBox
MiniBox Niskokosztowe mierniki
zanieczyszczeń powietrza
Software System otwarty
udostępniany darmowo
System MiniBox Połączone w sieć mierniki MiniBox w każdej gminie
Informacja dla społeczeństwa
Monitoring obywatelski – System MiniBox
Rzeczywiste dane pomiarowe w miejsce modelowania numerycznego
Wyniki pomiaru uaktualniane co 1 minutę
Mierzymy: temp, ciśnienie, wilgotność, PM10; PM2,5; PM 1,0; NOx, SO2, O3, benzen, BaP
Prognozowanie stanu jakości powietrza na 24 h
Indywidualne profile zdrowotne
Koszt stacji monitoringu WIOŚ ok. 500 000 zł vs. koszt MiniBox ok. 2000 zł
Podsumowanie
Tylko działania systemowe mogą być skuteczne w walce z niską emisją !!
------------------------------------------------------------------------------------- Rozwiązanie perspektywiczne: ciepło systemowe i gaz
Eliminacja mułów węglowych z ogrzewnictwa komunalnego
Powszechna kontrola jakości węgla / rozwiązania ustawowe
Wymiana starych kotłów na urządzenia automatyczne
Wdrożenie węglowych paliw niskoemisyjnych jako rozwiązania przejściowego dedykowanego dla starej infrastruktury grzewczej
Ograniczenie procederu spalania odpadów w paleniskach domowych
Podsumowanie
Porównanie kosztów ograniczenia emisji 1 tony pyłu PM10 wg. różnych rozwiązań technologicznych : Dane wg. Raportu NIK pt.: „Eliminacja niskiej emisji z kotłowni przydomowych i gminnych w województwie śląskim”, styczeń 2017.
• Kolektory słoneczne i pompy ciepła 3,981 mln zł • Termomodernizacja (bez wymiany kotła) 2,759 mln zł • Wymiana kotła (węglowy lub biomasowy) 0,196-0,347 mln zł • Wymiana kotła (gazowy / olejowy) 0,133-0,216 mln zł • Wymiana kotła (elektryczny) 0,102 mln zł • Przyłączenie do sieci ciepłowniczej 0,245 mln zł ------------------------------------------------------------------------------------------- • Zastosowanie „Błękitnego węgla” 0,035 mln zł
Działania systemowe - finansowanie
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ
Telefon: 32 271 00 41 Fax: 32 271 08 09
NIP: 648-000-87-65 Regon: 000025945
E-mail: [email protected] Internet: www.ichpw.pl
INSTYTUT CHEMICZNEJ PRZERÓBKI WĘGLA ul. Zamkowa 1; 41-803 Zabrze