Analýza emisií produkovaných energetickým zdrojom na báze palív: zemný plyn, drevná štiepka, uhlie a vykurovací olej

Cieľ analýzy: Porovnať produkciu emisií pri spaľovaní jednotlivých druhov palív a vyčísliť úsporu emisií pri zmene palivovej základne na zemný plyn.

Spracovateľ: ENPI, s.r.o.

Výsledky:  Ako porovnávací zdroj pre produkciu emisií bolo zvolených 5 zdrojov so stálym elektrickým výkonom 8 MW a so stálym odberom tepla vo forme pary 20 t/h s parametrami 200°C/ 0,6 MPa(g) s ročnou prevádzkou 8 200 hodín. Takýto zdroj patrí medzi často sa vyskytujúce zdroje na Slovensku (napr. komunálna tepláreň).

Množstvo vyprodukovaných spalín a ich emisné zloženie v klasických kotloch a v kogeneračných zdrojoch uvedených v predchádzajúcich kapitolách je porovnané v tabuľke nižšie.

Z uvedenej tabuľky vyplýva, že pri porovnaní produkcie spalín v zdrojoch s rovnakým elektrickým a tepelným výkonom najmenšie množstvo skleníkového plynu CO2 produkuje kogeneračný zdroj. Náhradou klasických zdrojov za kogeneračný je možné značne znížiť produkciu skleníkových plynov a obchodovať s takto ušetrenými emisiami.

Tabuľka: Porovnanie produkcie spalín v klasických kogeneračných zdrojoch a v zdroji na báze spaľovacej turbíny

Jednotlivé druhy emisií a čo spôsobujú

 

Z porovnania produkcie emisií pre jednotlivé palivá vyplynulo, že technológie na spaľovanie zemného plynu produkujú podstatne menej emisií ako technológie na spaľovanie iných palív.

Nevýhodou zemného plynu v porovnaní s biomasou je skutočnosť, že v zmysle legislatívy sa produkcia CO2 pri spaľovaní biomasy považuje za emisne neutrálnu. To znamená, že pri spaľovaní biomasy nie je potrebné byť povinným účastníkom obchodovania s emisiami (aj pri splnenej podmienke výkonu) a pri ekonomickom hodnotení spaľovanie biomasy nie je zaťažené nákladmi na nákup povoleniek CO2.

Otvorenou otázkou pritom zostáva aj spaľovanie drevnej štiepky (hlavne v menších zariadeniach), resp. jej pôvod, pretože v praxi sa využívajú aj použité alebo chemicky upravené materiály z dreva (lepidlá, protiplesňové úpravy, laky, starý nábytok, drevotriesky a pod.).

Aj v prípade ostatných znečisťujúcich látok je biomasa zvýhodnená. Pri prepočte na zvyškový obsah kyslíka v spalinách vo výške 11% vychádza porovnanie emisných limitov pre spaľovanie dreva voči zemnému plynu nasledovne:

  • pre TZL (tuhé znečisťujúce látky) je emisný limit pre spaľovanie zemného plynu približne 9 x prísnejší ( resp. 11,2% z povoleného limitu pre spaľovanie drevnej biomasy ),
  • pre SOx vyjadrený ako SO2 je emisný limit pre spaľovanie zemného plynu 131 x prísnejší ako pre spaľovanie drevnej biomasy (resp. 0,76 % z povoleného limitu pre spaľovanie drevnej biomasy,
  • pre NOx vyjadrený ako NO2 je emisný limit pre spaľovanie zemného plynu približne 6 x prísnejší ako pre spaľovanie drevnej biomasy (resp. 17 % z povoleného limitu pre spaľovanie drevnej biomasy,
  • pre produkciu CO je emisný limit pre spaľovanie zemného plynu približne 12 x prísnejší (resp. 8,4 % z povoleného limitu pre spaľovanie drevnej biomasy ).

Nezanedbateľná z pohľadu vplyvu na životné prostredie je aj produkcia tuhých znečisťujúcich látok – pre modelový prípad prakticky 0 t/rok zo zemného plynu oproti 1 435 tonám za rok z drevnej štiepky.

Pri spaľovaní drevnej biomasy sa nesledujú ďalšie zo znečisťujúcich látok, napríklad polychlorované bifenyly a fenoly, ktoré sa vyskytujú v životnom prostredí (paradoxne sa sledujú pri spaľovaní biomasy napr. v spaľovniach odpadov).

 

 

Zdroj: Odborná environmentálna analýza zameraná na znižovanie znečisťovania životného prostredia SR vplyvom zvýšeného využívania zemného plynu ako náhrady za iné palivá, autor: ENPI, s.r.o., február 2014, Bratislava