Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

INWENTARYZACJA EMISJI PYŁU PM10 I PM2.5 Z MAŁYCH ŹRÓDEŁ CIEPŁA W REGIONIE PRZYGRANICZNYM Z CZECHAMI mgr inż. Marian Cenowski Instytut Ekologii Terenów.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "INWENTARYZACJA EMISJI PYŁU PM10 I PM2.5 Z MAŁYCH ŹRÓDEŁ CIEPŁA W REGIONIE PRZYGRANICZNYM Z CZECHAMI mgr inż. Marian Cenowski Instytut Ekologii Terenów."— Zapis prezentacji:

1 INWENTARYZACJA EMISJI PYŁU PM10 I PM2.5 Z MAŁYCH ŹRÓDEŁ CIEPŁA W REGIONIE PRZYGRANICZNYM Z CZECHAMI mgr inż. Marian Cenowski Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice

2 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 Obszar obliczeń obejmował 241 gmin w 3 województwach przylegających do granicy polsko – czeskiej. Obliczenia wykonano dla lat 2006 i 2007 wykorzystując dane o powierzchni zabudowy mieszkaniowej z uwzględnieniem sposobów wytwarzania ciepła oraz danych meteorologicznych. Cel obliczeń emisji pyłu PM10 oraz pyłu PM2.5

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

4 Rodzaje systemów grzewczych uwzględnione w inwentaryzacji emisji pyłu Bazując na danych GUS określono udziały różnych systemów grzewczych w powierzchni ogrzewanych mieszkań w gminach 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 - źródła ciepła na paliwo gazowe (GZ, LPG) - źródła ciepła na paliwo ciekłe (oleje opałowe, nafta) - źródła ciepła na biomasę - ogrzewanie elektryczne

5 Dodatkowe założenia do obliczeń W 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). Uwzględniono kotłownie wbudowane, obsługujące budynek wielomieszkaniowy Zastosowano podział kotłów węglowych na 3 różne typy, co ma istotny wpływ na wielkości emitowanych ładunków pyłu (ze względu duże różnice we wskaźnikach emisji). Z uwagi na brak danych statystycznych struktura rodzajowa kotłów została opracowana we własnym zakresie, po analizie danych ankietowych o wieku kotłów (programy PONE)

6 Udziały różnych systemów grzewczych w powierzchni ogrzewanych mieszkań [%]

7 1 etap obliczeń - obliczenie zapotrzebowania na ciepło Określono roczne zapotrzebowanie ciepła (GJ/rok) do ogrzewania mieszkań w poszczególnych gminach z uwzględnieniem rzeczywistych warunków meteorologicznych w latach 2006 i 2007 i charakterystyki cieplnej budynków Q = q m * P * k q m - 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 grzewczym Na 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 0,5 W/m 2 °K - budynki o przeciętnych stratach ciepła 1,1 W/m 2 °K - budynki o dużych stratach ciepła 2,5 W/m 2 °K

8 2 etap obliczeń - obliczenie zużycia paliw Znając zapotrzebowanie ciepła i udziały poszczególnych typów źródeł w jego wytwarzaniu, obliczono zużycie paliw Z Z = Q/ [GJ/rok] gdzie: Q – zapotrzebowanie na ciepło dla danego typu źródeł - średnia sprawność źródła ciepła

9 Charakterystyka źródeł ciepła Typy źródeł ciepłaŚrednia sprawność [%] Piece węglowe (kaflowe, żeliwne, kuchenne itp.) 50 Kotły węglowe komorowe starego typu 55 Kotły węglowe komorowe nowego typu 75 Kotły węglowe z automatycznym sterowaniem 82 Źródła ciepła na paliwa gazowe92 Źródła ciepła na paliwa ciekłe87 Źródła ciepła na biomasę72

10 3 etap obliczeń - obliczenie emisji pyłu Rodzaj źródła ciepłaWskaźnik emisji PM10 [g/GJ] Wskaźnik emisji PM2.5 [g/GJ] Piece węglowe (kaflowe, żeliwne, kuchenne itp.) Kotły węglowe komorowe starego typu Kotły węglowe komorowe nowego typu Kotły węglowe z automatycznym sterowaniem 7061 Źródła ciepła na paliwa gazowe 0.5 Źródła ciepła na paliwa ciekłe (oleje opałowe, nafta) 32.7 Źródła ciepła na biomasę E = w e * Z p w e – wskaźnik emisji pyłu PM10 lub PM2.5 [g/GJ] Z p – zużycie paliwa [GJ] Średnie wartości wskaźników emisji w zależności od typu paliwa i rodzaju źródła

11 Sumaryczna emisja pyłu PM10 i PM2.5 z małych źródeł ciepła po polskiej stronie analizowanego obszaru przygranicznego RokEmisja PM10 [ton/rok] Emisja PM2.5 [ton/rok] Zmiana emisji 2007/ ,7% Emisja roczna pyłu PM10 w gminach wynosiła od 15 t/rok do 790 t/rok

12 GminaWojewództwo Emisja PM10 [t/rok] Wałbrzychwoj. dolnośląskie794 Rybnikwoj. śląskie746 Bielsko-Białawoj. śląskie475 Jelenia Górawoj. dolnośląskie378 Nysawoj. opolskie274 Pszczynawoj. śląskie273 Jastrzębie- Zdrójwoj. śląskie232 Głuchołazywoj. opolskie224 Opolewoj. opolskie223 Czerwionka- Leszczynywoj. śląskie218 Gminy o największej emisji PM10 z małych źrodeł ciepła (2007 r.)

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

14 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 m 2 obszaru zabudowanego [g/m2] Każdy z tych wskaźników jest miarą narażenia na pył,ale można je również zastosować w postaci skumulowanej. Ta metoda pozwala na jednoczesną ocenę obszarów o różnych typach zabudowy (miasto, wieś)

15 5 etap obliczeń – określenie skumulowanego wskaźnika narażenia na pył Dla obu wskaźników narażenia określonych w 4 etapie obliczeń obliczono wartości średnie dla całego obszaru polskiego (Wxśr, Wyśr), a następnie porównano wskaźniki w poszczególnych gminach z tymi wartościami (Wx/Wxśr, Wy/Wyśr) W kolejnym kroku obliczono parametr Wn jako sumę tych ilorazów Wn = Wx/Wxśr +Wy/Wyśr (Wxśr = 0,66 kg PM10/M, Wyśr = 8,27 g PM10/m 2 obszaru zabudowy) Parametr Wn (bezwymiarowy) przyjęto jako ostateczne kryterium narażenia na emisję pyłu i podstawę do ustalenia listy rankingowej gmin.

16 Wyniki obliczeń emisji i ranking gmin

17 Wskaźnik narażenia na emisję PM10 z ogrzewania mieszkań w gminach – 2007 r.

18 Gminy o największym narażeniu na pył – woj. dolnośląskie

19 Gminy o największym narażeniu na pył – woj. opolskie

20 Gminy o największym narażeniu na pył – woj. śląskie

21 Inwentaryzacja emisji pyłów - podsumowanie Oceny narażenia mieszkańców na pył PM10 i PM2.5 pochodzący z niskich źródeł ciepła dokonano poprzez wykorzystanie danych o wielkości emisji, liczbie mieszkańców i powierzchni zabudowy; Opracowany na potrzeby projektu kalkulator emisji pyłów PM10 i PM2.5 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) Kolejnym etapem projektu będzie modelowanie rozkładów stężeń pyłu pochodzącego z niskich źródeł ciepła; modelowanie będzie przeprowadzone dla każdej jednostki administracyjnej oddzielnie z wykorzystaniem danych emisyjnych zgromadzonych na etapie inwentaryzacji emisji

22 Schemat obliczeń stężeń pyłu Baza wskaźników emisji Preprocesor CALMET (przetwarza dane meteo) Procesor emisji GIS METEO Baza wyników Model obliczeniowy CALPUFF

23 Baza danych GIS Baza danych GIS(System Informacji Geograficznej) to mapa w postaci elektronicznej zawierająca: granice wszystkich jednostek administracyjnych, granice zidentyfikowanych obszarów zabudowy w jednostkach administracyjnych, współrzędne receptorów reprezentatywnych dla każdego obszaru zabudowy, dane o wysokości terenu.

24 Baza danych meteorologicznych Do modelowania stężeń zostaną wykorzystane 1- godzinne dane meteorologiczne (uzyskane przy pomocy modelu meteorologicznego MM5) dla lat w siatce 10x10km pokrywającej całą strefę objętą projektem Dane meteorologiczne zawierają m.in. informacje o: wektorze wiatru, temperaturze, wysokości tzw. warstwy mieszania.

25 Baza danych o emisji pyłu Wykorzystana do modelowania baza danych o emisji pyłu zawiera informacje o wskaźnikach emisji pyłu PM10 i PM2.5 zebrane w trakcie inwentaryzacji emisji w przeliczeniu na jednostkę powierzchni oraz na temperaturę otoczenia Dla każdego okresu symulacji procesor emisji współdziałający z bazą wyznacza wielkość emisji w zależności od temperatury otoczenia w czasie poprzednich 12 godzin i przekazuje te dane do preprocesora

26 Modelowanie stężeń pyłu na przykładzie gminy Pszczyna 1.Na obszarze gminy Pszczyna jest 15 rozłącznych obszarów zabudowy zaznaczonych na rysunku kolorem szarym. 2.Dla każdego z tych obszarów wyznaczana będzie siatka emitorów zastępczych (w postaci punktów) umożliwiająca symulowanie emisji obszarowej pyłu. 3.W 1-godzinnym cyklu obliczeniowym: - określane będą warunki meteorologiczne, - określona będzie emisja z każdego emitora zastępczego - program Calpuff obliczy rozkład stężeń PM10 i PM2.5 na obszarze gminy (w poszczególnych obszarach zabudowy) i zapisze je w bazie wyników 4.Dane o rozkładzie stężeń będą wykorzystane w ewentualnych programach minimalizacji emisji pyłu w wybranych gminach

27 Modelowanie stężeń pyłu na przykładzie gminy Pszczyna

28 Dziękuję za uwagę


Pobierz ppt "INWENTARYZACJA EMISJI PYŁU PM10 I PM2.5 Z MAŁYCH ŹRÓDEŁ CIEPŁA W REGIONIE PRZYGRANICZNYM Z CZECHAMI mgr inż. Marian Cenowski Instytut Ekologii Terenów."

Podobne prezentacje


Reklamy Google