EMISJA PYŁU PM10 i PM2.5 ZE ŹRÓDEŁ CIEPŁA MAŁEJ MOCY W OBSZARZE OBJĘTYM PROJEKTEM

1. EMISJA PYŁU PM10 i PM2.5 ZE ŹRÓDEŁ CIEPŁA MAŁEJ MOCY W OBSZARZE OBJĘTYM PROJEKTEM mgr inż. Marian Cenowski Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice

2. Obliczenia emisji pyłu PM10 oraz PM2.5 w Projekcie CLEANBORDER Obliczenia wykonano dla lat 2006 i 2007 wykorzystując dane o powierzchni zabudowy mieszkaniowej z uwzględnieniem sposobów wytwarzania ciepła, charakterystyki cieplnej budynków oraz danych meteorologicznych.Obszar obliczeń po polskiej stronie obejmował 241 gmin w 3 województwach przylegających do granicy polsko – czeskiej oraz ponad 2000 jednostek (tzw. obeców) po stronie czeskiej Celem przeprowadzonych obliczeń emisji pyłów PM10 i PM2.5 było wytypowanie obszarów (gmin) o największym zagrożeniu emisją pyłu z niskich źródeł ciepła oraz opracowanie programów minimalizacji emisji pyłu dla 3 wybranych gmin

3. DANE O POWIERZCHNI MIESZKAŃ Z PODZIAŁEM NA RODZAJE ŹRÓDEŁ CIEPŁA i TYPY PALIW Schemat obliczeń emisji pyłów PM10 i PM2.5 Dane meteo o rozkładzie temperatury Jedn. zapotrz. ciepła GJ/m2C ZAPOTRZEBOWANIE NA CIEPŁO SPRAWNOŚĆ CIEPLNA ŹRÓDEŁ ZUŻYCIE PALIW WSKAŹNIKI EMISJI DLA PM10 i PM2.5 EMISJE ROCZNE PM10 i PM2.5 [kg/r] Dane o powierzchni zabudowy i liczbie mieszkańców WSKAŹNIKI NARAŻENIA NA EMISJĘ PYŁU [kg/M], [g/m2]

4. Dane o sposobach ogrzewaniaBazując na danych GUS określono udziały różnych systemów grzewczych w powierzchni ogrzewanych mieszkań w poszczególnych gminachŹródła wykorzystujące paliwa gazowe i paliwa płynne zostały zagregowane, natomiast w grupie kotłów węglowych dokonano podziału na 3 typy. Ostatecznie uwzględniono następujące rodzaje źródeł:- centralne ogrzewanie(sieciowe) -piece węglowe (kaflowe, żeliwne, kominki itp.)- kotły węglowe komorowe starego typu- kotły węglowe komorowe nowego typu- kotły węglowe z automatycznym sterowaniem- kotły na węgiel brunatny (tylko po stronie czeskiej) - źródła ciepła na paliwo gazowe (GZ, LPG)- źródła ciepła na paliwociekłe (oleje opałowe, nafta)- źródła ciepła na biomasę- ogrzewanie elektryczne

5. Dodatkowe założenia do obliczeńW obliczeniach założono, że w przypadku centralnego ogrzewania sieciowego i ogrzewania elektrycznego emisja niska pyłów nie występuje (emisja występuje wtedy w miejscu wytwarzania energii – ciepłowni, elektrowni, jednak jest znacznie niższa). Obok źródeł indywidualnych uwzględniono kotłownie wbudowane, obsługujące budynki wielo mieszkaniowe (ze względu na brak danych statystycznych o typach stosowanych paliw założono udział węgla w 90% i gazu w 10%)Struktura rodzajowa kotłów węglowych została opracowana we własnym zakresie, po analizie danych ankietowych o wieku kotłów (programy PONE)

6. Udziały różnych systemów grzewczych w powierzchni ogrzewanych mieszkań

7. Udziały różnych rodzajów paliw w powierzchni mieszkań ogrzewanych z indywidualnej kotłowni co

8. Udziały różnych rodzajów paliw w powierzchni mieszkań ogrzewanych piecami

9. 1 etap obliczeń - obliczenie zapotrzebowania na ciepłoOkreślono roczne zapotrzebowanie ciepła (GJ/rok) do ogrzewania mieszkań w poszczególnych gminach z uwzględnieniem rzeczywistych warunków meteorologicznych w latach 2006 i 2007 i charakterystyki cieplnej budynkówQ = qm* P * kqm - wskaźnik określający zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania, odniesiony do powierzchni mieszkalnej P - powierzchnia ogrzewanych mieszkań w danej klasie cieplnej k- liczba tzw. stopniodni w sezonie grzewczymNa etapie inwentaryzacji zabudowy mieszkaniowej wydzielono 3 rodzaje budynków, zależnie od czasu budowy i wykonanych termomodernizacji, różnicując wskaźniki zapotrzebowania na ciepło:‘- budynki o małych stratach ciepła 1,1 W/m2 °K- budynki o przeciętnych stratach ciepła 1,6 W/m2 °K- budynki o dużych stratach ciepła 2,5 W/m2 °K

10. 2 etap obliczeń - obliczenie zużycia paliwZnając całkowite zapotrzebowanie gminy na ciepło i udziały poszczególnych typów źródeł w powierzchni mieszkań, obliczono produkcję ciepła, a następnie zużycie paliw przez poszczególne typy źródeł:Z = Q/[GJ/rok] gdzie:Q – zapotrzebowanie na ciepło dla danego typu źródeł - średnia sprawność źródła ciepła

11. Charakterystyka źródeł ciepła

12. 3 etap obliczeń - obliczenie emisji pyłu E = we* Zp Średnie wartości wskaźników emisji w zależności od typu paliwa i rodzaju źródła

13. Porównanie wskaźników emisji pyłu PM10 i PM2.5 z różnych typów źródeł ciepła co sieciowe i ogrzewanie elektryczne – emisja zerowa

14. Zmienność emisji pyłu PM10 w kotle komorowym starego typu opalanym węglem kamiennym* * Dane pomiarowe TU Ostrava W kotłach nowego typu taka zmienność emisji nie występuje – emisja podlega niewielkim wahaniom

15. Wyniki inwentaryzacji emisji pyłu PM10 i PM2.5 w gminach

16. Wyniki obliczeń emisji pyłu PM10 w gminach dla 2007 r. [kg/rok]

17. Gminy o największej emisji PM10 z małych źrodeł ciepła (2007 r.)

18. Sumaryczna emisja pyłu PM10 i PM2.5 z małych źródeł ciepła po polskiej stronie analizowanego obszaru przygranicznego Emisja roczna pyłu PM10 w gminach wynosiła od 15 t/rok do 790 t/rok

19. 4 etap obliczeń – określenie wskaźników narażenia na emisję pyłu Określono stopień narażenia na pył na obszarach zabudowy mieszkaniowej w poszczególnych gminach biorąc pod uwagę 2 parametry:1) Wx - wielkość emisji PM10 na mieszkańca [kg/M]2) Wy-wielkość emisji PM10 na m2 obszaru zabudowanego[g/m2]Każdy z tych wskaźników jest miarą narażenia na pył,ale można je również zastosować w postaci skumulowanej Wn = Wx/Wxśr +Wy/Wyśr Ta metoda pozwala na jednoczesną ocenę obszarów o różnych typach zabudowy (miasto, wieś)

20. Wyniki obliczeń emisji i ranking gmin

21. Wskaźnik narażenia na emisję PM10 z ogrzewania mieszkań w gminach – 2007 r. Obszary o największym narażeniu: Rejon Nowej Rudy w woj. dolnośląskim Rejon Nysy w woj. opolskim Rejon Wodzisławia w woj. śląskim

22. Gminy o największym narażeniu na pył – woj. dolnośląskie

23. Gminy o największym narażeniu na pył – woj. opolskie

24. Gminy o największym narażeniu na pył – woj. śląskie

25. Gminy wytypowane do dalszej analizy Na podstawie przeprowadzonego rankingu i w porozumieniu z reprezentantami gmin do dalszych analiz i opracowania programów minimalizacji emisji zostały wytypowane: Rydułtowy – woj. śląskie Paczków – woj. opolskie Nowa Ruda (miasto) – woj. dolnośląskie • Dla wytypowanych gmin: • - zostaną zweryfikowane dane dot. charakterystyki źródeł emisji i ich rozmieszczenia na podstawie istniejących opracowań, podkładów geodezyjnych i przeprowadzonych wizji w terenie • - zostaną przeliczone wielkości emisji pyłów • zostanie przeprowadzone modelowanie rozkładów stężeń pyłu • - zostaną zaproponowane różne warianty działań ograniczających emisję

26. Inwentaryzacja emisji pyłów - podsumowanie • Oceny narażenia mieszkańców na pył PM10 i PM2.5 pochodzący z niskich źródeł ciepła dokonano poprzez wykorzystanie danych statystycznych o powierzchni mieszkań i sposobach ich ogrzewania z uwzględnieniem rodzajów paliw; • Przeprowadzono charakterystykę różnych rodzajów źródeł ciepła stosowanych do ogrzewania mieszkań (sprawność cieplna, charakterystyka paliwa, wskaźniki emisji pyłu) • Opracowano kalkulator emisji umożliwiający szacowanie emisji pyłów z procesu ogrzewania mieszkań w zależności od zmian temperatury zewnętrznej; kalkulator jest dostępny na stronie internetowej projektu i umożliwia wykonanie szacunków emisji pyłu na poziomie jednostki administracyjnej oraz określenie efektów ekologicznych dla różnych wariantów działań ograniczających emisję (termomodernizacja, wymiana źródeł ciepła, uciepłownienie) • Obliczone dane o emisji pyłu zostały wykorzystane do modelowania stężeń pyłu w obrębie każdej jednostki administracyjnej – w celu oszacowania udziału niskich źródeł ciepła stwierdzonych stężeniach pyłu

27. Dziękuję za uwagę