Termomodernizacja podstawowym narzędziem walki ze smogiem? Andrzej Wiszniewski Narodowa Agencja Poszanowania Energii S.A. Zrzeszenie Audytorów Energetycznych
SMOG to nie jest problem teoretyczny
DEFINICJA Webster Mgła obciążona i zanieczyszczona dymem pochodzącym ze spalania paliw oraz wyziewami chemicznymi, ale także mgła wywołana działaniem promieniowania ultrafioletowego na atmosferę zanieczyszczoną węglowodorami i tlenkami azotu pochodzącymi ze spalin samochodowych. Źródło: https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcrzrtjaldqqecrzemm_nreueockm969-3q9eryqnenontytj995
SKUTKI NAGŁE I TRAGICZNE Źródło: http://www.enviropedia.org.uk Wielki smog w Londynie 5-9 grudnia 1952 Kilkanaście dni wcześniej w Londynie nastąpiło wyjątkowe ochłodzenie. Znaczne zwiększenie ogrzewania mieszkań węglowymi piecami, które były wówczas w powszechnym użyciu (węgiel bardzo niskiej jakości, ten dobry był za drogi dla mieszkańców i sprzedawany do innych krajów). Londyńskie elektrociepłownie pracowały również na zwiększonych obrotach. 5 grudnia był całkowity brak wiatru. W ciągu 5 dni śmierć poniosło ok. 4 000 osób, kolejne 8 000 osób zmarło wskutek smogu na przestrzeni kolejnych dwóch miesięcy. W kolejnych miesiącach również zauważono zwiększoną umieralność niż wcześniej.
Skutki długotrwałe WWA (benzo(a)piren) - podrażnia oczy, nos, gardło i oskrzele, jest związkiem silnie rakotwórczym, posiadającym właściwości mutagenne. Pyły (PM10, PM2,5) - przyśpieszają procesy miażdżycowe, wpływają na zaburzenia rytmu serca czy zwiększają ryzyko zawałów, powodują alergie, zapalenie spojówek, suchość gardła, trudności z oddychaniem czy uporczywy kaszel. Ditlenek siarki (SO 2 ) podrażnienia górnych dróg oddechowych i skóry. Tlenki azotu (NO, NO 2 ) choroby płuc i oskrzeli, obrzęk płuc, wzrost wrażliwości astmatyków na alergeny. Ozon (O 3 ) - Upośledza funkcje płuc, nasila objawy zapalenia oskrzeli i rozedmy, sprzyja występowaniu ataków astmatycznych Fot. http://adst.mp.pl/img/articles/aktualnosci/kids-air-pollutionmask.jpg
Skutki długotrwałe Zjawisko smogu jest ściśle związane z rozwojem przemysłu ale także dążeniem do podniesienia komfortu życia. Jest jego uciążliwym, niechcianym i wstydliwym produktem ubocznym. Do rozwoju potrzebna jest energia, a ta produkowana jest głównie z paliw kopalnych, których spalanie jest podstawową przyczyną występowania smogu. Smog jest skutkiem rozwoju cywilizacji i człowiek jest odpowiedzialny za jego występowanie. Przedwczesne zgony spowodowane ekspozycją na PM2,5 w 41 krajach europejskich, w tym UE-28 w 2013 r. PM 2,5 Lp. Kraj Średnia roczna Przedwczesne zgony -- μg/m3 1/1000 osób 1. Kosowo 28 1,94 2. Bułgaria 24,1 1,88 3. Macedonia 30,4 1,63 4. Serbia 21,1 1,49 5. Węgry 18,2 1,30 6. Polska 22,8 1,27 7. Rumunia 18,5 1,27 8. Grecja 19,7 1,25 9. Czechy 19,6 1,14 38. Finlandia 5,9 0,32 39. Szwecja 6 0,32 40. Norwegia 7,1 0,31 41. Islandia 6,5 0,25 Razem - 0,88 EU-28-0,96 Źródło: Opracowanie własne na podstawie Air quality in Europe 2016 report
Trochę historii smogu w Polsce Źródło: Kurjer Warszawski, wydanie poranne z dnia 30/12/1931, str. 3 Zmiany koncentracji zanieczyszczeń (wartości średnioroczne) w powietrzu w Krakowie w latach 1968 2015 Źródło: W. Wilczyńska-Michalik, M. Michalik Smog w Krakowie spojrzenie w przyszłość z perspektywy historycznej Okładka tygodnika Wprost z 21 sierpnia 1994 roku
Regulacje w walce ze smogiem Pierwszy program ochrony powietrza przyjęty w Polsce: Uchwała nr 17/IV/65 Rady Narodowej Miasta Krakowa z dnia 14 października 1965 r w sprawie ochrony powietrza atmosferycznego w M. Krakowie przed zanieczyszczeniami Podstawowym przepisem prawnym regulującym kwestie jakości powietrza w Polsce jest ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (Dz. U. z 2017 r. poz. 519, z późn. zm.), Minęło 16 lat Uchwały antysmogowe: Województwo małopolskie Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 lipca 2017 roku Województwo śląskie - Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 września 2017 roku Województwo opolskie - Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 listopada 2017 roku Województwo mazowieckie Uchwała wchodzi w życie z dniem 11 listopada 2017 Województwo łódzkie - Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 maja 2018 roku Województwo wielkopolskie - Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 maja 2018 roku Województwo dolnośląskie - Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 lipca 2018 roku
Źródła pochodzenia SMOGU
Źródła zanieczyszczeń Zanieczyszczenie Lotne związki organiczne (VOC) Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) Tlenki azotu (NO, NO 2 ) Ditlenek siarki (SO 2 ) Pyły (PM10,PM2,5) Ozon (O 3 ) Główne źródła (w tym naturalne) spalanie paliw, spaliny z silników, opary paliw na stacjach benzynowych, powierzchnie lakierowane, rozpuszczalniki organiczne, wegetacja roślinna proces spalania paliw stałych, odpadów, resztek roślinnych itp. w warunkach z miejscowym deficytem tlenu w palenisku, palenie tytoniu spalanie paliw energetyka i ogrzewanie, spaliny z silników, rafinerie, przemysł papierniczy, zakłady unieszkodliwiania odpadów spalanie paliw energetyka i ogrzewanie, rafinerie, przemysł papierniczy, zakłady unieszkodliwiania odpadów spalanie paliw ogrzewanie i energetyka, spaliny z silników, wulkany, pożary lasów, erozja spowodowana wiatrem.. W dolnych warstwach atmosfery ozon formowany jest w przypadku gdy zanieczyszczenia emitowane w wyniku spalania paliw, działania silników spalinowych, przez rafinerie, przemysł papierniczy, zakłady unieszkodliwiania odpadów i inne źródła reagują chemicznie w wyniku oddziaływania promieniowania słonecznego. fot. http://keywordsuggest.org/gallery/559062.html
Stan zanieczyszczenia środowiska Trend Przykładowy wykres trendu średnich stężeń wybranych zanieczyszczeń w latach 2008-15 świadczy, ze nie odnotowano istotnej poprawy jakości powietrza atmosferycznego w wybranym okresie dla wybranych zanieczyszczeń i lokalizacji. Źródło: Raport GIOŚ 2016, Jakość powietrza w Polsce w roku 2015 w świetle wyników pomiarów prowadzonych w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska
Stan zanieczyszczenia środowiska w Polsce 2015 Liczba dni z przekroczeniami 24-godzinnego poziomu dopuszczalnego dla pyłu PM10 w roku 2015 na stanowiskach pomiarowych zlokalizowanych w aglomeracjach, przy dopuszczalnej liczbie przekroczeń wynoszącej 35 dni (czerwona linia). Źródło: http://www.gios.gov.pl
tyś. ton Emisja zanieczyszczeń w Polsce Trend Emisja zanieczyszczeń w Polsce w latach 1990-2015 450 400 350 PM 10 PM 2,5 300 250 200 150 100 50 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 lata Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych [stats.oecd.org]
Polski smog na tle Europy BaP 2015 Czerwone i ciemniejsze kropki oznaczają, że stężenia zanieczyszczeń przekraczają dopuszczalny poziom. PM2,5 2015 PM10 2015 Żródło: https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2017
liczba Smog w Polsce źródła zanieczyszczeń Dzięki uruchomieniu Państwowego Monitoringu Środowiska mamy dostęp do rzeczywistych danych na temat stanu zanieczyszczenia powietrza w Polsce. Publikowane corocznie przez GIOŚ raporty wskazują zarówno źródła, aktualny stan oraz trendy zmian stanu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego w Polsce. 300 Stacje monitoringu powietrza w Polsce 250 200 150 100 stacje PM10 stacje PM2,5 50 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 lata Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych statystycznych z lat 2000-2016 [http://powietrze.gios.gov.pl]
Stan zanieczyszczenia powietrza śledzony na bieżąco Opracowane przez GIOŚ coroczne raporty mają dość hermetyczną formę, zrozumiałą dla specjalistów. Były i będą podstawowym źródłem danych wyjściowych do planowania i realizacji przez JST i administrację państwową działań zmierzających do poprawy stanu Środowiska. Niestety ich przydatność jako narzędzia do działań informacyjnych i edukacyjnych podnoszących świadomość ekologiczną społeczeństwa jest ograniczona. Na szczęście dostrzeżono wadę oficjalnych raportów, co doprowadziło w 2015 roku do powstania czytelnego, powszechnie dostępnego źródła informacji. Dzięki czytelnej formie i przyjazności obsługi każdy może szybko dotrzeć do informacji o aktualnym stężeniu zanieczyszczeń w wybranej lokalizacji i w sposób łatwy zinterpretować wyniki. Równolegle powstały niezależne sieci pomiarowe, może mniej dokładne ale o wielokrotnie większej liczbie punktów pomiarowych http://powietrze.gios.gov.pl/pjp/current
Smog w Polsce źródła zanieczyszczeń Źródła podstawowych zanieczyszczeń - Dane za 2014: Źródło zanieczyszczenia PM2,5 PM10 B(a)P Spalanie paliw poza przemysłem 49,5% 48,5 % 86% Transport 13,5% 9% 2,1% Koksownie - - 10,3 Spalanie w przemyśle 7,7% 8,1% 0,3% Produkcja energii 10,0% 9,3% 0,1% Zagospodarowanie odpadów 4,9% 4,9% 1,1% Źródło: Raport GIOŚ 2016, Jakość powietrza w Polsce w roku 2015 w świetle wyników pomiarów prowadzonych w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska Podstawowym źródłem zanieczyszczeń odpowiedzialnych za występowanie zjawiska smogu jest spalanie niskiej jakości paliw w urządzeniach o niskiej efektywności czyli paleniskach indywidualnych kotłów zasilających w ciepło, głównie budynki mieszkalne jednorodzinne.
PRZYCZYNY
Standard budynków W porównaniu z badaniem przeprowadzonym w ubiegłym roku (Przegląd 2016), ilość budynków o niskim i bardzo niskim standardzie zmalała zaś o wysokim standardzie wzrosła. Zmiana dotyczy głównie budynków położonych na obszarach wiejskich. Źródło: www.iee.org.pl - Przegląd 2017 Efektywność Energetyczna w Polsce
Rodzaj i jakość kotłów W większości kotłów na paliwo stałe (poza nowoczesnymi) możliwe jest spalanie bardzo złej jakości węgla oraz śmieci. Kotły na paliwo stałe: 4422,3 tys. (82,4 %) Kotły na węgiel : 3558,2 tys. (66,3 %), z czego jedynie ok. 483 tys. przyzwoitej jakości. Źródło: www.iee.org.pl Efektywność Energetyczna w Polsce - Przegląd 2017
Przyczyny inne (kolejność przypadkowa) Ubóstwo energetyczne Wydatki na ciepło [..] gospodarstw domowych (ubogich energetycznie przyp. AW) są niższe aż o 25 zł na osobę (25%) niż wydatki ogółu gospodarstw, mimo że potencjalne koszty zaspokojenia ich potrzeb energetycznych są wyższe. Wskazuje to, że osoby ubogie energetycznie zapewniając sobie ciepło korzystają także z innych strategii, takich jak kupowanie tańszego (i w związku z tym gorszej jakości) paliwa, a nawet pozyskiwanie drewna z lasu czy wręcz palenie śmieciami (Lis et al., 2016). Źródło: K. Sałach, P. Lewandowski - POMIAR UBÓSTWA ENERGETYCZNEGO NA PODSTAWIE DANYCH BBGD METODOLOGIA I ZASTOSOWANIE, Raport IBS, styczeń 2018
Przyczyny inne (kolejność przypadkowa) Brak mechanizmów wsparcia termomodernizacji budynków jednorodzinnych Źródło: ŁUKASZ PYTLIŃSKI, CEM INSTYTUT BADANIA RYNKU I OPINII PUBLICZNEJ, www.iee.org.pl Efektywność Energetyczna w Polsce - Przegląd 2017 Źródło: FINANSOWANIE MODERNIZACJI BUDYNKÓW ZE ŚRODKÓW Z EU ETS. ALEKSANDER ŚNIEGOCKI WISEEUROPA. www.iee.org.pl Efektywność Energetyczna w Polsce - Przegląd 2017
Przyczyny inne (kolejność przypadkowa) OK. 15 TYŚ. ZŁ Brak mechanizmów wsparcia termomodernizacji budynków jednorodzinnych ZAPOTRZEBOWANIE NA CIEPŁO X X EMISJE Y ZMIANA SYSTEMU ZAOPATRZENIA W CIEPŁO < 0,2 Y KOSZT PALIWA Z 2 4 Z
ŚREDNIO 72 TYŚ. ZŁ Przyczyny inne (kolejność przypadkowa) ŚREDNIO 15 TYŚ. ZŁ Brak mechanizmów wsparcia termomodernizacji budynków jednorodzinnych ZAPOTRZEBOWANIE NA CIEPŁO TERMOMODERNIZACJA ZMIANA SYSTEMU ZAOPATRZENIA W CIEPŁO X < 0,5 X < 0,5 X EMISJE Y < 0,5 Y < 0,1 Y KOSZT PALIWA Z < 0,5 Z +/- Z
Przyczyny inne (kolejność przypadkowa) Niska świadomość zagrożeń Przedwczesne zgony spowodowane ekspozycją na PM2,5 w 41 krajach europejskich, w tym UE-28 w 2013 r. PM 2,5 Lp. Kraj Średnia roczna Przedwczesne zgony -- μg/m3 1/1000 osób 1. Kosowo 28 1,94 2. Bułgaria 24,1 1,88 3. Macedonia 30,4 1,63 4. Serbia 21,1 1,49 5. Węgry 18,2 1,30 6. Polska 22,8 1,27 7. Rumunia 18,5 1,27 8. Grecja 19,7 1,25 9. Czechy 19,6 1,14 38. Finlandia 5,9 0,32 39. Szwecja 6 0,32 40. Norwegia 7,1 0,31 41. Islandia 6,5 0,25 Razem - 0,88 EU-28-0,96 Szkodliwość oddziaływania zanieczyszczeń powietrza na zdrowie jest powszechnie znana i udokumentowana. Podobnie jak w przypadku palenia tytoniu negatywne skutki zdrowotne nie pojawiają się od razu i nie wszyscy ludzie są jednakowo podatni na ich długotrwałe działanie. Stąd wieloletnie ignorowanie tego zjawiska, później tolerancja przecież ciepło, energia i transport są nam niezbędne do życia i rozwoju - a walka ze smogiem kosztuje.
Przyczyny inne (kolejność przypadkowa) Niska świadomość zagrożeń Dlaczego ludzie, których stać na to aby zastosować w swoich domach niskoemisyjne źródła ciepła tego nie robią i opalaja dom najgorszym węglem lub odpadami? Bo mogą. Dlaczego powszechne jest tolerowanie takich zachowań przez sąsiadów? Trudno to wytłumaczyć nieświadomość zagrożeń lub niewiara w skuteczność interwencji?
Jak sobie poradzili Anglicy? W Londynie wymuszono wymianę domowych pieców węglowych na gazowe. Zlikwidowano opalane węglem elektrownie. Nowe podejście do ochrony środowiska. Stopniowy zanik opartego na węglu przemysłu, nakazano podniesienie kominów, by zanieczyszczenia nie unosiły się tuż nad głowami mieszkańców, lecz rozpraszały na wysokościach i opadały daleko poza źródłem emisji. A potem wyprowadzono elektrownie z miast. W latach 90. w Wielkiej Brytanii zaczął obowiązywać całkowity zakaz palenia węglem.
Konieczne działania zmierzające do ograniczenia emisji w Polsce Tereny z zabudową indywidualną i indywidualnymi źródłami ogrzewania : Termomodernizacja istniejących zasobów mieszkaniowych skuteczne mechanizmy wsparcia Zmiana nośników energii na niskoemisyjne, w tym jeżeli to możliwe stosowanie niskoemisyjnych systemów zasilania w ciepło budynków indywidualnych Energooszczędne użytkowanie budynków i urządzeń Podnoszenie świadomości mieszkańców poprzez kampanie informacyjno - edukacyjne. Tereny miejskie z rozwiniętymi systemem ciepłowniczym: Ograniczenie indywidualnego transportu na rzecz komunikacji zbiorowej, szczególnie w centrach miast Dalsze ograniczenie indywidualnego ogrzewania na rzecz ciepła systemowego Energooszczędne technologie oświetlenia, przemysłowe i niskoemisyjny transport Podnoszenie świadomości mieszkańców poprzez kampanie informacyjno - edukacyjne. http://portalkomunalny.pl/energooszc zedne-oswietlenie-gminie-331426/ http://www.transportpubliczny.pl/wiadomosci/polkowicekupuja-szesc-elektrobusow-53882.html
Działania najpilniejsze Rozwiązania prawne i organizacyjne zakazujące stosowania określonych rodzajów paliw oraz urządzeń do ogrzewania budynków i mieszkań (np. Uchwały antysmogowe); Opracowanie i wdrożenie systemu dofinansowania termomodernizacji budynków indywidualnych (oprócz FTiR), szczególnie na terenach, gdzie problem smog występuje na największą skalę i gdzie wdrożono już prawne rozwiązania antysmogowe; Walka z ubóstwem energetycznym stworzenie lokalnych programów pomocy rodzinom dotkniętym ubóstwem energetycznym; Włączenie do programów dofinansowania termomodernizacji montażu indywidualnych OŹE w budynkach Zintensyfikowanie kampanii informacyjno edukacyjnych zarówno dla społeczeństwa jak i przedstawicieli administracji państwowej i samorządowej.
Docelowo powinniśmy wprowadzić zakaz ogrzewania domów kotłami na węgiel i to możliwie szybko. Dziękuję za uwagę Andrzej Wiszniewski e-mail: awiszniewski@nape.pl