Bazowa inwentaryzacja emisji (Basement Emission Inventory BEI) Artur Farbiszewski Doradca Energetyczny

Transkrypt

1 Bazowa inwentaryzacja emisji (Basement Emission Inventory BEI) Artur Farbiszewski Doradca Energetyczny

2 Wiadomości wstępne Cele BEI, wybór roku bazowego, wybór gazów cieplarnianych, wybór wskaźników emisji

3 Po co sporządzamy BEI? Celem bazowej inwentaryzacji emisji (BEI) jest wyliczenie ilości CO 2, wyemitowanego wskutek zużycia energii na terenie miasta lub gminy w roku bazowym z poradnika Jak opracować plan działań na rzecz zrównoważonej energii (SEAP). Poprawnie wykonana inwentaryzacja pozwala: zidentyfikować główne źródła emisji na terenie gminy i ustalić hierarchię działań zmierzających do ich redukcji plan działań, śledzić zmiany (wzrost/spadek) emisji, wywoływane bądź to czynnikami zależnymi (realizacja planu działań) bądź niezależnymi (napływ ludności) kontrolne inwentaryzacje emisji (MEI).

4 Czynniki decydujące o wielkości zużycia energii i emisji zanieczyszczeń na terenie gminy: gospodarcze (poziom rozwoju, dominujące sektory i rodzaje działalności, poziom aktywności przedsiębiorczość); społeczne (liczba ludności, gęstość zaludnienia, struktura wiekowa, poziom zamożności, zachowania i nawyki, poziom świadomości ekologicznej); infrastrukturalne (liczba budynków, ich wiek i stan, sposób zaopatrzenia w ciepło, dominujące paliwa); transportowe (liczba pojazdów, ich wiek i stan, gęstość sieci drogowej/szynowej, obecność/brak transportu publicznego, stopień jego rozwoju, kondycja taboru); geograficzne (strefa klimatyczna, ukształtowanie terenu, sąsiedztwo dużych kompleksów leśnych, korytarze powietrzne).

5 Wybór roku bazowego Rok bazowy jest rokiem, w stosunku do którego ustalany jest w PGN cel redukcji emisji CO 2 do roku 2020; Najlepiej jeśli jest to 1990 rok, bo ten został wybrany za punkt odniesienia w międzynarodowych umowach (pakiet klimatyczno-energetyczny, Protokół z Kioto); W praktyce za bazowy przyjmowany jest rok późniejszy, jaki? taki, dla którego dysponujemy najpełniejszymi (i wiarygodnymi!) danymi dotyczącymi zużycia; Nie może to być jednak zbyt odległy od rekomendowanego rok, bo: nie zdążymy zredukować emisji do 2020 roku, jeśli na terenie gminy zrealizowane już zostały inwestycje związane z efektywnością energetyczną (termomodernizacja) albo OZE możemy je uwzględnić w BEI

6 Wybór gazów cieplarnianych Emisje dwutlenku węgla (CO 2 ) łatwe do zastosowania, zalecane w większości przypadków; Emisje innych (poza CO 2 ) gazów cieplarnianych, np. metanu (CH 4 ), podtlenku azotu (N 2 O) pozwalają uwzględnić np. emisje metanu, który wydziela się na składowiskach odpadów, ale wymagają przeliczenia na tzw. ekwiwalent CO 2. Źródło: Jak opracować plan działań na rzecz zrównoważonej energii (SEAP)?

7 Zakres inwentaryzacji bazowej Zakres geograficzny obejmuje obszar w granicach administracyjnych gminy; Zakres rzeczowy obejmuje emisje powstałe w wyniku końcowego zużycia energii na terenie gminy, zarówno w sektorze komunalnym jak i pozakomunalnym, przede wszystkim: emisje bezpośrednie ze spalania paliw w budynkach, instalacjach i transporcie, emisje pośrednie będące wynikiem produkcji energii elektrycznej, ciepła sieciowego, które wykorzystywane są przez odbiorców na terenie gminy, pozostałe emisje z terenu gminy (jeśli występują i chcemy/potrafimy je uwzględnić).

8 Obliczanie wielkości emisji CO 2 Wielkość emisji oblicza się ze wzoru: gdzie: E CO2 wielkość emisji [t CO 2 /rok] Q zużycie energii [MWh/rok] WE wskaźnik emisji [t CO 2 /MWh] E = Q WE

9 Wskaźniki emisji CO 2 Wskaźniki emisji WE określają, ile ton CO 2 przypada na jednostkę zużycia poszczególnych nośników energii; Ich wartości zależą od: rodzaju nośnika, jego odmiany, wartości opałowej, okresu wytworzenia nośnika; Gdzie szukać wskaźników?: Poradnik SEAP, materiały KOBIZE; Zasada raz wybrane (bądź obliczone) wskaźniki emisji stosujemy konsekwentnie w przyszłych inwentaryzacjach!

10 Wybór metod i wskaźników emisji CO 2 Metoda standardowa oparta na zasadach IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change Międzyrządowy Zespół ds. Zmiany Klimatu) bazuje na procentowej zawartości węgla (C) w poszczególnych paliwach, który w wyniku utlenienia powoduje powstanie CO 2 ; pomija emisje CH 4 i N 2 O; prosta do stosowania, zalecana w większości przypadków; Metoda LCA oparta na ocenie cyklu życia (Life Cycle Assessment) uwzględnia całościowe emisje z nośników energii, na każdym etapie ich życia, np. wyemitowane w procesie rafinacji paliw, produkcji ogniw fotowoltaicznych albo transportu biomasy; trudna do stosowania, wymaga wnikliwych analiz, dla ambitnych;

11 Wskaźniki dla paliw: IPCC vs LCA Źródło: Jak opracować plan działań na rzecz zrównoważonej energii (SEAP)?

12 Standardowe wskaźniki emisji KOBIZE Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KOBIZE) publikuje rokrocznie własne wskaźniki emisji dla paliw wykorzystywanych w krajowej gospodarce. Źródło: Wartości opałowe (WO) i wskaźniki emisji CO 2 (WE) w roku 2011 do raportowania w ramach Wspólnotowego Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisji za rok 2014, KOBIZE, Warszawa, grudzień 2013

13 Inne wskaźniki do wykorzystania Wskaźniki emisji zanieczyszczeń (w tym CO 2 ) ze spalania paliw w kotłach; Wygodne do zastosowania w przypadku indywidualnych źródeł opalanych węglem i drewnem, ponieważ ilość wyemitowanych z nich zanieczyszczeń wyrażona jest w g CO 2 /t zużytego paliwa; Źródło: Wskaźniki emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw kotły o nominalnej mocy cieplnej do 5 MW, KOBIZE, Warszawa, styczeń 2013

14 Wybór wskaźników emisji dla energii elektrycznej Obecnie funkcjonują dwa równorzędne wskaźniki, wyliczone przez Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KOBIZE): 812 kg CO 2 /MWh podany w czerwcu 2011 r. w publikacji: Referencyjny wskaźnik jednostkowej emisyjności dwutlenku węgla przy produkcji energii elektrycznej do wyznaczania poziomu bazowego dla projektów JI (Joint Implementation) realizowanych w Polsce; 831,5 kg CO 2 /MWh opublikowany 22 grudnia 2014 r. w komunikacie dotyczącym emisji dwutlenku węgla przypadającej na 1 MWh energii elektrycznej wyprodukowanej w elektrowniach i elektrociepłowniach w roku 2013.

15 Lokalne wskaźniki emisji Lokalny wskaźnik dla mieszanki paliw; Lokalny wskaźnik emisji dla energii elektrycznej (EFE Emission Factor for Electricity); Wskaźnik emisji dla ciepła; Wskaźnik emisji dla kogeneracji

16 Lokalny wskaźnik emisji dla mieszanki paliw Przykład: w indywidualnych źródłach ciepła (kotły c.o., piece kaflowe) spalany jest węgiel (70%) oraz drewno (30%). Wskaźnik emisji z takich źródeł wyniesie: 0,7 0, ,3 0,0 = 0,239 [tco MWh]

17 Lokalny wskaźnik emisji dla energii elektrycznej TCE LPE GEP NEEFE + CO2LPE + CO2GEP EFE = TCE gdzie: TCE całkowite zużycie energii el. na terenie gminy [MWh] LPE lokalna produkcja energii el. [MWh] GEP zielona energia zakupiona przez gminę [MWh] NEEFE krajowy lub europejski wskaźnik emisji [t/mwh] CO2LPE emisja CO 2 towarzysząca lokalnej produkcji energii el. [t/mwh] CO2GEP emisja CO 2 towarzysząca produkcji certyfikowanej zielonej energii el. kupowanej przez gminę [t/mwh]

18 Gromadzenie danych Wybór sektorów, źródła danych o zużyciu energii elektrycznej, ciepła sieciowego, paliw kopalnych, produkcja energii z OZE, kogeneracji

19 Wybór sektorów do zinwentaryzowania Jakie sektory trzeba uwzględnić? budownictwo i usługi, transport (tylko na drogach gminnych). Jakie sektory można uwzględnić? przemysł, pozostały transport (tranzyt, autostrada, kolej), rolnictwo, budownictwo, inne, np. emisje metanu z wysypisk odpadów, tylko pod warunkiem, że planowane są działania niskoemisyjne! lokalna produkcja energii elektrycznej (OZE, kogeneracja), jeśli moc <20 MW lokalna produkcja ciepła (kogeneracja, OZE) jeśli odbiorcy z terenu gminy

20 Co zaliczyć do budynków i wyposażenia? Budynki i wyposażenie/urządzenia komunalne urząd gminy, szkoła podstawowa, przychodnia, szpital, teatr, SUW, oczyszczalnia ścieków, etc.; Budynki i wyposażenie/urządzenia usługowe (niekomunalne) kino, basen, centrum handlowe, posterunek policji, budynek starostwa powiatowego, etc.; Budynki mieszkalne jedno- i wielorodzinne (niezależnie od typu własności), a także bursy, internaty, akademiki, klasztory, domy pomocy etc.; Komunalne oświetlenie publiczne (nie oświetlenie wewnętrzne w budynkach użyteczności publicznej!).

21 Co uwzględnić w sektorze transportu? Tabor gminny samochody służbowe, radiowozy straży miejskich, samochody gminnych spółek (śmieciarki), etc.; Transport publiczny autobusy, tramwaje, kolej (tylko, jeśli zakładane są działania niskoemisyjne); Transport prywatny i komercyjny prywatne samochody, taksówki, busy, busiki, etc.

22 Skąd czerpać informacje o zużyciu energii? własne dane (faktury za energię, paliwo, gaz, liczniki ciepła, gazu, energii el., audyty energetyczne, założenia do planu zaopatrzenia); gminne zasoby (wydział komunikacji, budżetu i podatków, geodezji, ochrony środowiska); operatorzy, dostawcy mediów (OSD, gazownia, ciepłownia); informacje od interesariuszy (ankiety, spotkania); statystyka: GUS, Bank Danych Lokalnych (BDL), Eurostat; wskaźniki literaturowe, badania ankietowe, społeczne.

23 Opracowanie danych Narzędzia do gromadzenia i obróbki danych, prezentacja wyników bazowej inwentaryzacji

24 Wskazówki dotyczące bazy danych Wykorzystanie powszechnie dostępnych narzędzi (arkusz kalkulacyjny); Czytelny podział na jednoznacznie zdefiniowane sektory i podsektory emisji (dobrze jest zamieścić słownik); Możliwość identyfikacji każdego zinwentaryzowanego obiektu; Przejrzysta i (w miarę możliwości) prosta w użyciu; Zabezpieczona przed ryzykiem uszkodzenia, wykasowania albo edycji (w miejscach do tego nieprzeznaczonych); Możliwość rozbudowy, udoskonalenia; Uniwersalna jedna baza do BEI i MEI.

25 Wyjściowa (bazowa) inwentaryzacja emisji

26 Tabela A. Końcowe zużycie energii Uwaga: w tej kolumnie nie uwzględnia się ciepła wytwarzanego przez użytkowników końcowych na ich własne potrzeby Tu pokazujemy całościowe dane dotyczące końcowego zużycia energii (elektrycznej, ciepła/chłodu, paliw kopalnych i odnawialnej) przez użytkowników końcowych na terenie gminy.

27 Definicje nośników energii z Tabeli A. Energia elektryczna dotyczy całości energii elektrycznej zużywanej przez użytkowników końcowych na terenie gminy, bez względu na źródło wytworzenia; Ciepło/chłód odnosi się do ogrzewania/chłodzenia dostarczanego jako towar użytkownikom końcowym na terenie gminy (np. z miejskiej ciepłowni, elektrociepłowni); Paliwa kopalne obejmują wszystkie nieodnawialne paliwa, zużywane przez użytkowników końcowych na terenie gminy, zwłaszcza do: ogrzewania pomieszczeń, podgrzewania wody, gotowania, transportu; Energia odnawialna znaczenie jak powyżej, tylko w odniesieniu do OZE: biomasy, biopaliw, energii słonecznej, energii gruntu.

28 Tabela B. Emisje CO 2 lub ekwiwalentu CO 2 Tu po przeliczeniu za pomocą wskaźników emisji pokazujemy ilość gazów cieplarnianych emitowanych w wyniku zużycia energii na terenie gminy.

29 Tabela C. Lokalne wytwarzanie energii elektrycznej Tu wyliczamy ilość gazów cieplarnianych emitowanych w wyniku wytwarzania energii elektrycznej na terenie gminy.

30 Raportowanie lokalnej produkcji energii Jeśli na terenie gminy działają instalacje wytwarzające energię elektryczną (wodne, wiatrowe, fotowoltaiczne) to ilość wyprodukowanej w nich energii należy raportować w Tabeli C. W ten sposób gmina obniża swą bazową emisję CO2, bo wykazuje produkcję energii z OZE; Zastrzeżenie: instalacja ma moc nieprzekraczającą 20 MW (moc cieplna w paliwie) w przypadku spalania paliw nieodnawialnych lub biomasy lub moc nieprzekraczającą 20 MW mocy nominalnej w przypadku zakładów wykorzystujących energię odnawialną;

31 Tabela D. Lokalne wytwarzanie ciepła Tu wyliczamy ilość gazów cieplarnianych emitowanych w wyniku wytwarzania ciepła na terenie gminy.

32 Raportowanie produkcji ciepła sieciowego Wszystkie zakłady wytwarzające ciepło sprzedawane/dostarczane jako towar użytkownikom końcowym na terytorium gminy (poprzez system ciepłowniczy) należy uwzględnić w Tabeli D; Zasadniczo łączna ilość wytworzonego ciepła wskazana w Tabeli D powinna być równa sumie ilości ciepła wyszczególnionego w tabeli A, w kolumnie Ciepło/chłód (jeśli oczywiście udało nam się pozyskać dane o zużyciu ciepła sieciowego od odbiorców końcowych); W przypadku gospodarki skojarzonej (elektrociepłownie) nakład nośników i emisję należy wyliczyć oddzielnie dla ciepła i energii elektrycznej wg wzoru zamieszczonego w Poradniku SEAP.

33 Kontrolna inwentaryzacja emisji (MEI) Jest to inwentaryzacja, którą przeprowadza się okresowo po zakończeniu BEI, w stałych odstępach czasu. Ostatnia inwentaryzacja kontrolna powinna być przeprowadzona po realizacji PGN; Nie różni się niczym od inwentaryzacji bazowej ta sama metoda, te same narzędzia, te same wskaźniki; Jest ważna, bo pozwala na: monitorowanie realizacji PGN, monitorowanie emisji CO 2, uchwycenie trendów a więc lepsze zrozumienie lokalnych uwarunkowań; wychwycenie błędów w BEI; doskonalenie wiedzy i narzędzi służących do przeprowadzania inwentaryzacji.

34 Algorytm sporządzania BEI podsumowanie Etap 1 Metoda Wybór roku bazowego Wybór gazów cieplarnianych Wybór wskaźników emisji Etap 2 Gromadzenie Pozyskanie danych od operatorów Pozyskanie własnych danych Ankietyzacja mieszkańców Etap 3 Opracowanie Stworzenie bazy danych Wyliczenie emisji Analiza wyników (ew. korekta)

35 Plan działań niskoemisyjnych Wytyczne do planowania, od identyfikacji obszarów problemowych do planu działań, elementy planu, efekty ekologiczne, wskaźniki monitorowania

36 Podstawowe założenia planu działań Jest rozpisany do 2020 roku; Obejmuje całość obszaru geograficznego gminy; Koncentruje się na działaniach niskoemisyjnych (EE, OZE); Priorytetowo traktuje obszary, w których władze gminy mają wpływ na zużycie energii (zasoby gminy); Jest powiązany z bazową inwentaryzacją emisji (obszary problemowe); Jest otwarty na działania zgłaszane przez wszystkich interesariuszy; Zawiera zarówno działania inwestycyjne (twarde) jak i nieinwestycyjne (miękkie); Jest spójny z nowotworzonymi lub aktualizowanymi założeniami do planów zaopatrzenia w ciepło oraz programami ochrony powietrza.

37 Identyfikacja obszarów problemowych Obszary problemowe to takie, które mają największy wpływ na emisję CO 2; Mogą to być sektory (np. mieszkalnictwo), lokalizacje (np. osiedle domków jednorodzinnych) lub rodzaje źródeł emisji (np. emisja z transportu w śródmieściu); Kluczem do ich wskazania jest dobrze wykonana BEI; Trafna identyfikacja obszarów problemowych jest punktem wyjścia do planowania działań zmierzających do redukcji emisji CO 2.

38 Jak opisywać planowane działania? nazwa, charakterystyka zadania; rodzaj (inwestycyjne/nieinwestycyjne); podmiot odpowiedzialny za realizację (inwestor); harmonogram realizacji; szacunkowe koszty; możliwe (potencjalne) źródła finansowania; szacunkowy efekt ekologiczny; mierniki monitorowania realizacji.

39

40

41 Przykłady działań niskoemisyjnych Zadania/działania inwestycyjne: sektor budynki i wyposażenie/urządzenia komunalne efektywność energetyczna: termomodernizacja budynku szkoły, obejmująca docieplenie przegród zewnętrznych, wymianę stolarki, instalacji c.o. wraz ze źródłem ciepła; wymiana silników do napędu pomp na stacji uzdatniania wody na urządzenia o wyższej sprawności; zakup i wdrożenie systemu monitoringu zużycia energii w budynkach należących do gminy; wymiana oświetlenia ulicznego na energooszczędne; sektor budynki mieszkalne odnawialne źródła energii: montaż kolektorów słonecznych przez mieszkańców (osoby fizyczne); sektor przemysł (rolnictwo) odnawialne źródła energii: budowa biogazowni ze źródłem kogeneracyjnym o mocy 500 kw (prywatny inwestor). Zadania/działania nieinwestycyjne: sektor komunalny: organizacja obchodów Dnia bez samochodu (władze gminy); wizyta studialna w oczyszczalni ścieków, która odzyskuje i spala metan (spółka komunalna); sektor niekomunalny: organizacja cyklicznego pikniku ekologicznego (lokalne stowarzyszenie).

42 Szacowanie efektów ekologicznych Termomodernizacja budynków: audyty energetyczne, wskaźniki literaturowe; Oświetlenie ulicznie: audyty oświetlenia, wskaźniki literaturowe; Instalacje OZE: kalkulatory uzysku energii (elektrycznej, ciepła) dostępne w internecie, wskaźniki literaturowe Działania nieinwestycyjne (zielone zamówienia publiczne, edukacja, kampanie informacyjne, szkolenia) nie szacować, bo efekt jest praktycznie niemierzalny; Zasada: unikać efektów wziętych z sufitu, są nieprzydatne i utrudniają monitoring.

43 Wskaźniki monitorowania planu działań Ważne, bo służą do oceny postępów w realizacji planu działań; Powinny być dobrane ściśle do działań przewidzianych w danym planie do realizacji; Przykłady: liczba lub powierzchnia zamontowanych kolektorów słonecznych [sztuki, m 2 ]; moc zainstalowana PV [kw, MW]; liczba lub powierzchnia domów jednorodzinnych, poddanych termomodernizacji [sztuki, m 2 ]; długość wybudowanych ścieżek rowerowych [m, km]; liczba osób objętych akcją promocyjną oze [sztuki].

44 Plan działań a główne cele PGN Plan działań jest zwieńczeniem PGN, ponieważ to z niego wprost wynikają założone przez gminę trzy główne cele: 1. redukcji emisji CO 2, 2. redukcji zużycia energii finalnej (końcowej), 3. wzrostu udziału energii pochodzącej z OZE, wszystkie do osiągnięcia w 2020 roku i liczone względem przyjętego roku bazowego. Wniosek z celami najlepiej zaczekać do zakończenia prac nad PGN, bo można się przeliczyć.

45 Prezentacja przygotowana na podstawie: P. Bertoldi, D. Bornas Cayuela,, S. Monni, R. Piers de Raveschoot, Poradnik Jak opracować plan działań na rzecz zrównoważonej energii (SEAP)?, Kraków, 2012 Szczegółowe zalecenia dotyczące struktury planu gospodarki niskoemisyjnej, Załącznik nr 9 do Regulaminu Konkursu nr 2/POIiŚ/9.3/2013, Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW) Materiały Krajowego Ośrodka Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KOBIZE) Ogólnopolski system wsparcia doradczego dla sektora publicznego, mieszkaniowego oraz przedsiębiorców w zakresie efektywności energetycznej oraz OZE, materiały szkoleniowe, lipiec 2015

46 Dziękuję za uwagę