INWENTARYZACJA EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA z ogrzewania indywidualnego NA DOLNYM ŚLĄSKU

Transkrypt

1 INWENTARYZACJA EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA z ogrzewania indywidualnego NA DOLNYM ŚLĄSKU Piotr Muskała Uniwersytet Wrocławski Zakład Klimatologii i Ochrony Atmosfery

2 Kategorie emisji antropogenicznej Podstawowe rodzaje emisji zanieczyszczeń powietrza: emisja punktowa (energetyka zawodowa i przemysł) emisja powierzchniowa (sektor komunalno-bytowy) emisja liniowa (transport) pozostałe źródła (rolnictwo, napływ, )

6 Kategorie emisji antropogenicznej Podstawowe rodzaje emisji zanieczyszczeń powietrza: emisja punktowa (energetyka zawodowa i przemysł) emisja powierzchniowa (sektor komunalno-bytowy) emisja liniowa (transport) pozostałe źródła (rolnictwo, napływ, ) Baza emisyjna dla województwa dolnośląskiego (WIOŚ): 6,5 tys. emitorów punktowych 13 tys. obszarów emisyjnych powierzchniowych 20 tys. obszarów emisyjnych liniowych Łącznie ok. 40 tys. obiektów (wprowadzanych do modelowania)

7 Kategorie emisji antropogenicznej Podstawowe rodzaje emisji zanieczyszczeń powietrza: emisja punktowa (energetyka zawodowa i przemysł) emisja powierzchniowa (sektor komunalno-bytowy) emisja liniowa (transport) pozostałe źródła (rolnictwo, napływ, ) Baza emisyjna dla województwa dolnośląskiego (WIOŚ): 6,5 tys. emitorów punktowych 13 tys. obszarów emisyjnych powierzchniowych 20 tys. obszarów emisyjnych liniowych Łącznie ok. 40 tys. obiektów (wprowadzanych do modelowania)

8 Emisja powierzchniowa źródła danych Inwentaryzacja i modelowanie numeryczne: model przestrzennego rozkładu emisji stosowane przy inwentaryzacji emisji powierzchniowej i liniowej podstawą modelowania są wskaźniki emisyjne oraz inwentaryzacja sposobów ogrzewania budynków

9 Inwentaryzacja Metody inwentaryzacji: metoda bezpośrednia - ankiety: bezpośrednie pozyskanie informacji od mieszkańców wysoki koszt problemy z ilością i jakością udzielonych odpowiedzi metody pośrednie: szacowanie na podstawie sprzedaży paliw w gminie/powiecie informacja o zużyciu paliw od dostawców (gazu, ciepła sieciowego) informacje związane z ograniczaniem niskiej emisji (realizacja PONE, KAWKA, POP)

10 Baza emisji cele i odbiorcy Administrator wojewódzkiej bazy emisji: WIOŚ Baza danych WIOŚ wykorzystywana jest do: rocznej oceny jakości powietrza krótkoterminowych prognoz jakości powietrza (LIFE-APIS/PL) zasilania krajowej bazy GIOŚ

11 Baza emisji cele i odbiorcy Dokumenty i narzędzia tworzone w oparciu o bazę służą: mieszkańcom regionu specjalistom z zakresu ochrony powietrza lokalnym samorządom

12 Od emisji do zanieczyszczenia powietrza Duża emisja przemysłowa: obszary największych miast i ich okolice obszar Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego okolice Bogatyni tereny specjalnych stref ekonomicznych lokalnie: ciepłownie i elektrociepłownie

13 Od emisji do zanieczyszczenia powietrza Niska emisja * największa * najgorzej zinwentaryzowana

14 Fragment miejscowości model struktury osadniczej

15 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

16 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania Informacja podstawowa Struktura ogrzewania budynków domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

17 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania Informacja podstawowa Struktura ogrzewania budynków: Uśredniona struktura ogrzewania (np. dla powiatu/gminy) domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

18 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania Informacja podstawowa Struktura ogrzewania budynków: Uśredniona struktura ogrzewania (np. dla powiatu/gminy): WĘGIEL: 50% GAZ : 15% CIEPŁO SIECIOWE: 20% PRĄD: 10% INNE: 5% domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

19 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania Informacja podstawowa Struktura ogrzewania budynków: Uśredniona struktura ogrzewania (np. dla powiatu/gminy): WĘGIEL: 50% GAZ : 15% CIEPŁO SIECIOWE: 20% PRĄD: 10% INNE: 5% domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

22 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania Przykładowy budynek 1 blok z lat 70 Powierzchnia użytkowa: 1000 m 2. Ogrzewanie rzeczywiste: 100% sieć Ogrzewanie w bazie: WĘGIEL: 500 m 2 GAZ : 150 m 2 CIEPŁO SIECIOWE: 200 m 2 PRĄD: 100 m 2 INNE: 50 m 2 domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

23 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania Przykładowy budynek 2 dom jednorodzinny Powierzchnia użytkowa: 100 m 2. Ogrzewanie rzeczywiste: kominek Ogrzewanie w bazie: WĘGIEL: 50 m 2 GAZ : 15 m 2 CIEPŁO SIECIOWE: 20 m 2 PRĄD: 10 m 2 INNE: 5 m 2 domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

24 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania Przykładowy budynek 3 dom jednorodzinny Powierzchnia użytkowa: 100 m 2. Ogrzewanie rzeczywiste: węgiel Ogrzewanie w bazie: WĘGIEL: 50 m 2 GAZ : 15 m 2 CIEPŁO SIECIOWE: 20 m 2 PRĄD: 10 m 2 INNE: 5 m 2 domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

25 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania Przykładowy budynek 4 dom jednorodzinny Powierzchnia użytkowa: 100 m 2. Ogrzewanie rzeczywiste: olej Ogrzewanie w bazie: WĘGIEL: 50 m 2 GAZ : 15 m 2 CIEPŁO SIECIOWE: 20 m 2 PRĄD: 10 m 2 INNE: 5 m 2 domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

26 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania Przykładowy budynek 5 nowy blok deweloperski Powierzchnia użytkowa: 1000 m 2. Ogrzewanie rzeczywiste: gaz Ogrzewanie w bazie: WĘGIEL: 500 m 2 GAZ : 150 m 2 CIEPŁO SIECIOWE: 200 m 2 PRĄD: 100 m 2 INNE: 50 m 2 domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

27 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania Przykładowy budynek 6 kamienica Powierzchnia użytkowa: 1000 m mieszkań po 50 m 2 Ogrzewanie w bazie: WĘGIEL: 500 m 2 GAZ : 150 m 2 CIEPŁO SIECIOWE: 200 m 2 PRĄD: 100 m 2 INNE: 50 m 2 domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

28 Fragment miejscowości modelowanie Przykładowy emisji budynek z ogrzewania 6 kamienica Powierzchnia użytkowa: 1000 m mieszkań po 50 m 2 Ogrzewanie rzeczywiste: WĘGIEL: 3 mieszkania m 2 GAZ : 5 mieszkań m 2 Przykładowy budynek 6 kamienica Powierzchnia użytkowa: 1000 m 2. CIEPŁO SIECIOWE: 6 mieszkań m 2 PRĄD: 5 mieszkań m 2 INNE: 1 mieszkanie - 50 m 2 20 mieszkań po 50 m 2 Ogrzewanie w bazie: WĘGIEL: 500 m 2 GAZ : 150 m 2 CIEPŁO SIECIOWE: 200 m 2 PRĄD: 100 m 2 INNE: 50 m 2 domy jednorodzinne kamienice stare bloki nowe bloki

29 Fragment miejscowości modelowanie emisji z ogrzewania

30 Siatka kwadratów GRIDY MODELU

31 Siatka kwadratów GRIDY MODELU MODELOWANIE EMISJI: Dla każdego grida wyznaczamy sumaryczną emisję poszczególnych zanieczyszczeń ze wszystkich budynków wchodzących w jego obszar

32 Siatka kwadratów GRIDY MODELU MODELOWANIE EMISJI: Dla każdego grida wyznaczamy sumaryczną emisję poszczególnych zanieczyszczeń ze wszystkich budynków wchodzących w jego obszar

33 Siatka kwadratów GRIDY MODELU MODELOWANIE EMISJI: Dla każdego grida wyznaczamy sumaryczną emisję poszczególnych zanieczyszczeń ze wszystkich budynków wchodzących w jego obszar MODELOWANIE EMISJI: 1. Sumujemy powierzchnie ogrzewane poszczególnymi paliwami

34 Siatka kwadratów GRIDY MODELU MODELOWANIE EMISJI: Dla każdego grida wyznaczamy sumaryczną emisję poszczególnych zanieczyszczeń ze wszystkich budynków wchodzących w jego obszar MODELOWANIE EMISJI: 1. Sumujemy powierzchnie ogrzewane poszczególnymi paliwami WĘGIEL budynek m 2

35 Siatka kwadratów GRIDY MODELU MODELOWANIE EMISJI: Dla każdego grida wyznaczamy sumaryczną emisję poszczególnych zanieczyszczeń ze wszystkich budynków wchodzących w jego obszar MODELOWANIE EMISJI: 1. Sumujemy powierzchnie ogrzewane poszczególnymi paliwami WĘGIEL budynek m 2 budynek m 2

36 Siatka kwadratów GRIDY MODELU MODELOWANIE EMISJI: Dla każdego grida wyznaczamy sumaryczną emisję poszczególnych zanieczyszczeń ze wszystkich budynków wchodzących w jego obszar MODELOWANIE EMISJI: 1. Sumujemy powierzchnie ogrzewane poszczególnymi paliwami WĘGIEL budynek m 2 budynek m 2 ( )

37 Siatka kwadratów GRIDY MODELU MODELOWANIE EMISJI: Dla każdego grida wyznaczamy sumaryczną emisję poszczególnych zanieczyszczeń ze wszystkich budynków wchodzących w jego obszar MODELOWANIE EMISJI: 1. Sumujemy powierzchnie ogrzewane poszczególnymi paliwami WĘGIEL budynek m 2 budynek m 2 ( ) SUMA: 1450 m 2

38 Siatka kwadratów GRIDY MODELU MODELOWANIE EMISJI: Dla każdego grida wyznaczamy sumaryczną emisję poszczególnych zanieczyszczeń ze wszystkich budynków wchodzących w jego obszar MODELOWANIE EMISJI: 1. Sumujemy powierzchnie ogrzewane poszczególnymi paliwami 2. Korzystając ze wskaźników emisji wyliczamy sumę emisji poszczególnych zanieczyszczeń dla całego grida

39 Siatka kwadratów GRIDY MODELU MODELOWANIE EMISJI: Dla każdego grida wyznaczamy sumaryczną emisję poszczególnych zanieczyszczeń ze wszystkich budynków wchodzących w jego obszar MODELOWANIE EMISJI: 1. Sumujemy powierzchnie ogrzewane poszczególnymi paliwami 2. Korzystając ze wskaźników emisji wyliczamy sumę emisji poszczególnych zanieczyszczeń dla całego grida: Np. Emisja PM 10 E = Ʃ p=węgiel,, inne I p x A p, gdzie I p wskaźnik emisji dla paliwa p, A p suma powierzchni ogrzewanej paliwem p w gridzie

40 Siatka kwadratów GRIDY MODELU MODELOWANIE EMISJI: Dla każdego grida wyznaczamy sumaryczną emisję poszczególnych zanieczyszczeń ze wszystkich budynków wchodzących w jego obszar MODELOWANIE EMISJI: 1. Sumujemy powierzchnie ogrzewane poszczególnymi paliwami 2. Korzystając ze wskaźników emisji wyliczamy sumę emisji poszczególnych zanieczyszczeń dla całego grida 3. Modelowana emisja zależy od: - zastosowanych wskaźników - rozdzielczości modelu (wielkości grida) - dokładności danych wejściowych

41 Siatka kwadratów GRIDY MODELU MODELOWANIE EMISJI: Dla każdego grida wyznaczamy sumaryczną emisję poszczególnych zanieczyszczeń ze wszystkich budynków wchodzących w jego obszar MODELOWANIE EMISJI: 1. Sumujemy powierzchnie ogrzewane poszczególnymi paliwami 2. Korzystając ze wskaźników emisji wyliczamy sumę emisji poszczególnych zanieczyszczeń dla całego grida 3. Modelowana emisja zależy od: - zastosowanych wskaźników - rozdzielczości modelu (wielkości grida) - dokładności danych wejściowych

42 Inwentaryzacja emisji dotychczasowe efekty Tlenki azotu NO X emisja liniowa ze źródeł komunikacyjnych Dane TNO Baza WIOŚ

43 Inwentaryzacja emisji dotychczasowe efekty Pył zawieszony PM 10 emisja ze źródeł przemysłowych Dane TNO Baza WIOŚ

44 Inwentaryzacja emisji dotychczasowe efekty Pył zawieszony PM 10 emisja powierzchniowa Dane TNO Baza WIOŚ

45 Aplikacja do inwentaryzacji emisji w gminach W przygotowaniu aplikacja on-line: możliwość edycji sposobu ogrzewania budynków możliwość edycji pojedynczych budynków oraz grup wg lokalizacji ulic dostęp dla zalogowanych użytkowników (gminy) możliwość modelowania: aktualnej emisji efektu ekologicznego po faktycznych/planowanych zmianach

46 Baza emisji cele i odbiorcy Precyzyjna inwentaryzacja emisji ze źródeł komunalnobytowych benefity, wymagania, potrzeby: realizacja POP, programów walki z niską emisją uchwała antysmogowa możliwość aplikacji o środki na poprawę jakości powietrza poprawa stanu powietrza w miejscowościach uzdrowiskowych, turystycznych itd. precyzyjna prognoza jakości powietrza lokalne tło zanieczyszczeń jako czynnik lokalizacji przemysłu argumenty za i przeciw

47 Kampania pomiarowa marca 2017

48 Kampania pomiarowa marca 2017 Generalny kierunek adwekcji wg danych ze stacji IMGW Śnieżka

49 Kampania pomiarowa marca 2017 Generalny kierunek adwekcji wg danych ze stacji IMGW Śnieżka Noc Dane ze stacji bazowej wskazują na słaby wiatr z kierunku przeciwnego, wiejący po stoku w dół doliny

50 Kampania pomiarowa marca 2017 Wniosek 1. Nocne wychłodzenie powoduje sukcesywny spływ powietrza po stokach w dół doliny i dalej w kierunku Kotliny Jeleniogórskiej

51 Kampania pomiarowa marca 2017 Wniosek 2. Kumulacja chłodnego powietrza w obniżeniach powoduje powstanie inwersji termicznej, obejmującej dolną część Karpacza i Kotlinę Jel.

52 Kampania pomiarowa marca 2017 grawitacyjny spływ chłodnego powietrza zasięg inwersji Photo: Michał Rażniewski

53 Zanieczyszczenia pyłowe - pomiary stacjonarne

54 Zanieczyszczenia pyłowe - pomiary stacjonarne Stosunkowo wysokie stężenie tła wieczorem 13.03

55 Zanieczyszczenia pyłowe - pomiary stacjonarne Wieczorem zaznacza się wyłącznie wieczorny pik związany z rozpalaniem w piecach

56 Karpacz wieczór Ścięgny Płóczki Karpacz Górny Karpacz Centrum Wilcza Poręba

57 Karpacz wieczór Ścięgny Wyżej położone części miasta dobra jakość powietrza Płóczki Karpacz Górny Karpacz Centrum Wilcza Poręba

58 Karpacz wieczór Ścięgny Niżej położone części miasta gorsza jakość powietrza Płóczki Karpacz Górny Karpacz Centrum Wilcza Poręba

59 Karpacz wieczór Ścięgny Miejscowość Ścięgny zła jakość powietrza Płóczki Karpacz Górny Karpacz Centrum Wilcza Poręba

60 Karpacz wieczór Ścięgny Płóczki Karpacz Górny Karpacz Centrum Wilcza Poręba

61 Karpacz wieczór Ścięgny Wartości maksymalne widoczne hot-spoty w wyżej położonych częściach miasta Płóczki Karpacz Górny Karpacz Centrum Wilcza Poręba

62 Karpacz wieczór Ścięgny Zła i bardzo zła jakość powietrza w wielu miejscach w dolnej części miasta Płóczki Karpacz Górny Karpacz Centrum Wilcza Poręba

63 Jelenia Góra Centrum Cieplice Zdr. Po pomiarach w Karpaczu nocny transekt przez fragment Kotliny Jeleniogórskiej Ścięgny Karpacz

64 Jelenia Góra Centrum Cieplice Zdr. Przy uśrednianiu wyników co 500 m uzyskujemy stężenie tła lokalnego Ścięgny Karpacz

65 Jelenia Góra Centrum Cieplice Zdr. Dobra i bardzo dobra jakość powietrza w Karpaczu Ścięgny Karpacz

66 Jelenia Góra Centrum Cieplice Zdr. Niższa jakośc powietrza w kotlinie JG Ścięgny Karpacz

67 Jelenia Góra Centrum Cieplice Zdr. W niemal każdym z obszarów agregacji wyników (500 m) na obszarze kotliny JG oraz w dolnej części Karpacza wystąpiły obszary o złej lub bardzo złej jakości powietrza Karpacz Ścięgny

68 Jelenia Góra Centrum Cieplice Zdr. Brak wysokich stężeń maksymalnych wyłącznie w wysokich częściach Karpacza Ścięgny Karpacz

69 Dziękuję za uwagę