Система нормативных документов по охране окружающей среды

Руководящий нормативный документ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО РАСЧЕТУ ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ

ОТ ПРЕДПРИЯТИЙ АВТОТРАНСПОРТА

Исполнитель: РГП «КазНИИЭК» МООС РК

Заказчик: Министерство охраны окружающей

Среды Республики Казахстан

Астана 2010

1. Общие положения

2. Цель и задачи

3. Порядок расчетов

3.1.Теоретические основы

3.2. Выбросы СО 2

3.3. Выбросы других парниковых газов

4. Пример расчета

5. Оценка неопределенностей

6. Отчетность и документация

7. Список использованных источников

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

По значимости выбросы парниковых газов (ПГ) от всех видов транспорта во многих странах следуют обычно за выбросами энергетических предприятий. В некоторых больших городах выбросы автотранспорта часто превышают выбросы энергопредприятий.

Понятно поэтому, что нужны надежные методики для учета выбросов ПГ всеми видами транспорта. Кроме двуокиси углерода (СО 2) к парниковым газам относятся также метан (СН 4) и закись азота (N 2 O).

Категория «автотранспорт» соответствует категории «Дорожный транспорт» согласно Руководству и включает в себя все типы легковых автомобилей, легкие и средние грузовики,автомобили большой грузоподъемности, такие как тягачи с прицепом и автобусы, а также мотоциклы всех типов. Транспортные средства работают на разных типах жидкого и газообразного топлива, а также на биотопливе или его смеси с обычными топливом. Кроме того, Руководство рассматривает еще выбросы СО 2 от работы каталитических конверторов, использующих мочевину.

Выбросы СО 2 от биотоплива относятся к другому разделу учета и учитываются отдельно как информационные единицы. Это, а также факт очень малых количеств использования биотоплива в ближайшие годы (менее 2%) стал основанием невключения в данную методику технологии расчетов.

Каталитические конверторы на мочевине дают выбросы СО 2 от разложения мочевины в количестве от 1 до 3% от выбросов СО 2 двигателем автомобиля. Эта цифра, будучи скорректированной на процент конверторов такого типа в стране, оказалась ничтожной. Это тоже стало основанием невключения этого источника выбросов СО 2 в данную методику.

Для учета выбросов ПГ существует методика Руководстве, которая постоянно совершенствуется. Для инвентаризации всех выбросов в атмосферный воздух разработано Руководство по инвентаризации. По аналогии с CORINAIR дорожный транспорт в Руководстве выделен в специальную группу 7, в которой выделяются три подгруппы (таблица 1).

Таблица 1

Деление автомобилей по условиям эксплуатации

Продолжение таблицы 1

	07 01 03 02
	07 0103 03	Движение в городской черте
07 01 04	Легковые	автомобили на сжиженном нефтяном газе
	07 0104 01	Движение по шоссе
	07 01 04 02	Движение в сельской местности
	07 01 04 03	Движение в городской черте
07 0105	Двухтактные транспортные средства на бензине
	07 01 05 01	Движение по шоссе
	07 01 05 02	Движение в сельской местности
	07 0105 03	Движение в городской черте
07 02	ТРАНСПОРТ МАЛОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ
07 02 01	Транспорт малой грузоподъемности на бензине
	07 02 01 01	Движение по шоссе
	07 02 0102	Движение в сельской местности
	07 02 01 03	Движение в городской черте
07 02 02	Дизельный транспорт малой грузоподъемности
	07 02 02 01	Движение по шоссе
	07 02 02 02	Движение в сельской местности
	07 02 02 03	Движение в городской черте
07 03	ТРАНСПОРТ БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ
07 03 01	Транспорт большой грузоподъемности на бензине
	07 03 01 01	Движение по шоссе
	07 03 01 02	Движение в сельской местности
	07 03 01 03	Движение в городской черте
07 03 02	Дизельный транспорт большой грузоподъемности
	07 03 02 01	Движение по шоссе
	07 03 02 02	Движение в сельской местности
	07 03 02 03	Движение в городской черте
07 04	МОПЕДЫ и МОТОЦИКЛЫ < 50 см 3
	07 04 0101	Движение в сельской местности
	07 04 01 02	Движение в городской черте
07 05	МОТОЦИКЛЫ > 50 см 3
	07 05 01	Движение по шоссе
	07 05 02	Движение в сельской местности
	07 05 03	Движение в городской черте
07 06	ИСПАРЕНИЕ БЕНЗИНА ИЗ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Для каждой из подгрупп введена необходимость учета особенностей движения а именно:

Движение по автомагистралям;

Движение в сельской местности;

Движение в городе.

Сравнительная классификация транспортных средств в CORINAIR и в Руководстве (ЕЭК) приведена в таблице 2. Можно видеть, что классификация CORINAIR легко извлекается из классификации Руководства (ЕЭК-ООН).

Таблица 2 Классификация транспортных средств, используемая при расчетах выбросов ЗВ

Тип транспорта:
По CORINAIR	По ЕЭК-ООН
Легковые автомобили	Категория Ml:Транспорт, используемый для перевозки пассажиров и имеющий не более 8 мест, исключая сиденье водителя
Транспорт малой грузоподъемности	Категория N1:Транспорт, используемый для перевозки товаров и имеющий максимальный вес, не превышающий 3.5 тонн
Транспорт большой грузоподъемности	Категория М2:Транспорт, используемый для перевозки пассажиров и имеющий более 8 мест, исключая сиденье водителя, с максимальным весом, не превышающим 5 тонн
Категория М3:Транспорт, используемый для перевозки пассажиров и имеющий более 8 мест, исключая сиденье водителя, с максимальным весом, превышающим 5 тонн
Категория N2:Транспорт, используемый для перевозки товаров и имеющий максимальный вес, превышающий 3.5 тонн, но не превышающий 12 тонн
Категория N3:Транспорт, используемый для перевозки товаров и имеющий максимальный вес, превышающий 12 тонн
Двухколесный транспорт	Категория LI; L2; L3; L4; L5 - все виды мотоциклов

Таким образом, приняв за основу классификацию транспорта по Руководству, можно было бы рассчитывать, что наша методика расчета выбросов ПГ будет близка к международным подходам.

К сожалению, значительная часть информации, необходимой для расчетов в соответствии с Руководством, отсутствует. Поэтому нами принят подход, основанный на доступных данных об автотранспорте, и в то же время достаточно близкий к подходам Руководства и CORINAIR.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

Настоящий нормативный документ предназначен для использования на предприятиях автотранспорта для самостоятельного ежегодного расчета объемов выбросов парниковых газов.

Целью данного нормативного документа является разработка научно обоснованного и близкого по структуре к Международным и Европейским подходам метода оценки объемов выбросов парниковых газов от автотранспорта всех видов, приемлемого для условий Республики Казахстан.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

Изучить, какая информация доступна для любого автотранспортного предприятия относительно условий работы его технических средств;

Изучить известную на сегодня научную литературу, в основном дальнего зарубежья об удельных выбросах ПГ различными типами транспорта и выбрать наиболее соответствующую для условий РК;

Разработать саму методику учета выбросов ПГ автотранспортом предприятия;

Подготовить образец расчетов выбросов, для использования в качестве примера при расчетах на предприятии.

ПОРЯДОК РАСЧЕТОВ.

Теоретические основы

Основным парниковым газом является углекислый газ (СО 2), методика расчетов выбросов которого описана в Руководстве и основана на расчетах по уравнению окисляемого чистого углерода. Эта методика хорошо работает применительно к сжиганию угля. В теории на каждую тонну окисляемого углерода приходится 3,67 т. углекислого газа. На практике из-за воздействия ряда факторов возможны заметные отклонения от теории, что необходимо учитывать. Такими факторами являются полнота сгорания, наличия примесей в углероде (угле), потеря части газообразной составляющей в процессе хранения и технологии подготовки.

Применительно к жидким углеводородам проблема несколько усложняется тем, что имеется только общая их формула С n H m и соотношение между n и m заметно колеблется даже для одного типа горючего, например, бензина. Водородная составляющая в процессе окисления дает воду, а выбросы СО 2 связаны с окислением углеродной составляющей. Для углеводородов характерны значительные потери за счет испарения.

Что же касается других выбросов парниковых газов, то их величины зависят от режима работы двигателей автотранспортных средств. Наименьшие выбросы на единицу сожженного топлива приходятся на некоторый установившийся режим работы при прогретом двигателе Переходные режимы, особенно режим прогрева холодного двигателя после запуска, сопровождаются повышенными выбросами других ПГ.

В зависимости от полноты информации расчет выбросов ПГ возможен по трем уровням: Уровень 1, 2 и 3.

Чем больше информации о типе транспортного средства, режиме его работы и особенностях эксплуатации тем выше может быть уровень и точнее результат.

В общем этапы оценки выбросов ПГ представлены на рис. 1.

Рис. 1. Этапы оценки выбросов от дорожного транспорта

Можно видеть, что выбросы CO 2 оценивают обычно отдельно от СН 4 и N 2 O. На рис. 2 представлена общая схема принятия решений в зависимости от полноты информации и выбор уровня расчетов.

Рис. 2. Схема принятия решений для выбросов CO 2 от сжигания топлива в дорожных транспортных средствах.

Для Казахстана возможно выполнить расчеты на уровне 1 с использованием некоторых возможностей уровня 2.

3.2. Выбросы СО 2

Выбросы главного парникового газа на уровне 1 для всех типов автомобильных бензиновых и дизельных двигателей независимо от технического состояния вычисляются по формуле:

(1)

где m m – количество сожженного автомобилями данного класса (потребление топлива тонны);

k m – переводной множитель, ТДж (ед. топлива);

k э – коэффициент эмиссии CO 2 для данного вида топлива, который берется из таблицы 4 по умолчанию.

n – число автомобилей, по которым затем производится суммирование выбросов СО 2 .

Все необходимые для расчетов коэффициенты приведены в таблице 3 и 4.

Таблица 3Пе реводные множители для расчета выбросов СО 2

Результаты расчетов по каждому классу автотранспорта и по каждому виду топлива затем объединяются в общую таблицу.

Выбросы других парниковых газов

Схема принятия решений при расчете выбросов СН 4 и N 2 O представлена на рис. 3.

Рис. 3. Схема принятия решений для выбросов CH 4 и N 2 O от сжигания топлива в дорожных транспортных средствах.

Из структуры схемы и требований, содержащихся в ней видно, что если данных о пробеге нет, то уровень 3 не может быть использован. Наличие данных о типах автомобилей и сожженном топливе (типы технологий) позволяет выполнить расчеты на уровне 2. В этом случае выбросы парникового газа для одного автомобиля определяются как:

(2)

где m j – удельный выброс парникового газа CH 4 и N 2 O автомобилем с двигателем типа k, (кг/ТДж) (см. табл. 5);

T k – сожженное топливо за расчетный период, тыс.т;

k m – переводной множитель для топлива тыс.т в ТДж (см. табл. 3);

ПR jk – произведение коэффициентов влияния следующих факторов: технического состояния (П ) и возраста автомобиля (R ) на выброс i-го газа(см. табл. 6);

n – число автомобилей, по которым затем осуществляется суммирование выбросов.

Предусмотрены расчеты выбросов ПГ по следующим группам автомобилей:

Грузовые и специальные грузовые с бензиновым двигателем;

Грузовые и специальные грузовые с дизельным двигателем;

Автобусы с бензиновыми двигателями;

Легковые служебные и специальные.

Необходимые для расчетов коэффициенты приведены в таблицах 3, 4 и 5.

Таблица 5.Коэффициенты выбросов N 2 O и CH 4 по умолчанию для дорожного транспорта

Вид топлива/ Репрезентативная категория транспортных средств	CH 4 (кг/ТДж)	N 2 O (кг/ТДж)
По умолчанию	Нижний	Верхний	По умолчанию	Нижний	Верхний
автомобильный бензин - неконтролируемые		9,6		3,2	0,96
автомобильный бензин – катализатор окисления		7,5		8,0	2,6
автомобильный бензин – Легкий грузовой транспорт с малым пробегом, производства 1995 года или позже.	3,8	1,1		5,7	1,9
Бензин / Дизтопливо	3,9	1,6	9,5	3,9	1,3
Природный газ
Сжиженный нефтяной газ		na	na	0,2	na	na
Этанол, грузовики, США
Этанол, автомобили, Бразилия				na	na	na

Величины коэффициентов для учета технического состояния (П) и возраста автомобиля (R) на выброс i-го газа

Таблица 6

Коэффициент П

Коэффициент R

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Расчет выбросов парниковых газов автотранспортом г. Алматы (2008 год).

Заметим сразу, что применение данной методики предусматривает учет выбросов парниковых газов по предприятиям, а не по административным единицам. Поэтому при необходимости выбросы ПГ по г.Алматы должны рассчитываться как сумма выбросов этих газов автопредприятиями, расположенными, на территории города.

Приведенный пример расчета, таким образом, предназначен только чтобы продемонстрировать технологию расчетов на реальных данных по изложенной выше методике. Распределение автотранспорта по категориям приведено в таблице 7.

Таблица 7.

Потребление топлива по его типам приведено в таблице 8

Таблица 8.

Распределение потребление топлива.

А. Выбросы ПГ автотранспортом, работающим на бензине.

Таблица 10.Количество выбросов СО 2

При расчетах, содержащихся в таблице 10, коэффициент для перевода топлива в [ТДж] взят из таблицы 3. Удельный коэффициент для СО 2 был взят из таблицы 4 «по умолчанию», который был переведен в [т/ТДж] для удобства расчетов.

Выбросы CH 4 .

Таблица 11.Количество выбросов CH 4 от автомобилей, работающих на бензине.

Выбросы N 2 O.

Таблица 12 оличество выбросов N 2 Oот автомобилей, работающих на бензине.

Примечание: Поскольку для автотранспорта Казахстана выбросы ПГ приняты неконтролируемыми, то удельные коэффициенты взяты из первой строки таблицы 5 «по умолчанию» одинаковыми для обоих типов автомобилей, как рекомендует Руководство.

Итак, выбросы от автотранспорта, работающего на бензине, составляют:

СО 2 – 2 385 716,1 т.

CH 4 – 1 136,4 т

N 2 O – 110,2 т

Б. Выбросы ПГ автотранспортом, работающим на дизтопливе.

Выбросы CО 2

Таблица 13.Количество выбросов СО 2

Выбросы CH 4 .

Таблица 14.Количество выбросов CH 4 от автомобилей, работающих на дизтопливе.

Выбросы N 2 O .

Таблица 15 оличество выбросов N 2 Oот автомобилей, работающих на дизтопливе.

Итак, выбросы от автотранспорта, работающего на дизтопливе, составляют:

СО 2 – 987 740,5 т.

CH 4 – 207,25 т

N 2 O – 207,25 т

Примечание:

1. Выбросы CH 4 и N 2 O оказались одинаковыми из-за равенства удельных коэффициентов выбросов CH 4 и N 2 O «по умолчанию» (таблица 5).

2. Расчеты на уровне 1 могут быть упрощены из-за того, что коэффициенты «по умолчанию» для разных типов транспорта одинаковы. Нижеприведенный пример расчета выбросов транспортом, работающим на газе, сделан именно так.

В. Расчет выбросов ПГ автотранспортом, работающим на газе

Выбросы CО 2

Таблица 16. оличество выбросов СО 2

Выбросы CH 4 .

Таблица 17. Количество выбросов CH 4 от автомобилей, работающих на газе.

Выбросы N 2 O .

Таблица 18 Количество выбросов N 2 Oот автомобилей, работающих на газе.

Итак, выбросы от автотранспорта, работающего на газе, составляют:

СО 2 – 250952,1 т.

CH 4 – 410,5 т

N 2 O – 13,4 т

Оценим суммарные выбросы ПГ автотранспортом города.

Таблица 19 Сумма выбросов парниковых газов

Примечание:

1. Окончательные расчеты должны быть представлены аналогично таблице 19.

2. Если имеются международные рейсы, то расчеты по таким маршрутам должны быть выполнены и представлены отдельно от рейсов внутри города и страны.

Расчет выбросов парниковых газов автотранспортом г. Алматы (2008 год).

Таблица 7.

Виды транспорта
Виды транспорта
Автобусы, общее кол‑во
Автобусы, частные. влад
Легковые автомобили общее кол‑во в тыс. ед-ц
Легковые автомобили частные. влад тыс. ед-ц
Количество автомобилей на 100 человек

Потребление топлива по его типам приведено в таблице 8

Таблица 8.

Распределение потребление топлива.

Тип Автомобилей	Виды топлива и доля потребления в %
Тип Автомобилей	Бензин, т	Дизтопливо, т
Легковые
Транспорт малой грузоподъемности
Транспорт большой грузоподъемности
Автобусы

А. Выбросы ПГ автотранспортом, работающим на бензине.

Таблица 10.Количество выбросов СО 2

Типы автомобилей	Коэффициент k m тыс. т/ТДж	Количество топлива, ТДж	Удельный Коэффициент выбросов СО 2 т/ТДж	Количество СО 2 , т
легковые
автобусы

При расчетах, содержащихся в таблице 10, коэффициент для перевода топлива в [ТДж] взят из таблицы 3. Удельный коэффициент для СО 2 был взят из таблицы 4 «по умолчанию», который был переведен в [т/ТДж] для удобства расчетов.

Выбросы CH 4 .

Таблица 11.Количество выбросов CH 4 от автомобилей, работающих на бензине.

Типы автомобилей	Количество сожженного топлива, тыс.т	Коэффициент k m тыс. т/ТДж	Количество топлива, т/Дж	Удельный Коэффициент выбросов CH 4 т/ТДж	Количество СО 2 , т
легковые
автобусы

Выбросы N 2 O .

Таблица 12 оличество выбросов N 2 O от автомобилей, работающих на бензине.

Типы автомобилей	Количество сожженного топлива, тыс.т	Коэффициент k m тыс. т/ТДж	Количество топлива, т/Дж	Удельный Коэффициент выбросов CH 4 т/ТДж	Количество СО 2 , т
легковые
автобусы

Итак, выбросы от автотранспорта, работающего на бензине, составляют:

СО 2 – 2 385 716,1 т.

CH 4 – 1 136,4 т

N 2 O – 110,2 т

Б. Выбросы ПГ автотранспортом, работающим на дизтопливе.

Выбросы C О 2

Таблица 13.Количество выбросов СО 2

Типы автомобилей	Количество сожженного топлива, тыс.т	Коэффициент k m тыс. т/ТДж	Количество топлива, ТДж	Удельный Коэффициент выбросов СО 2 т/ТДж	Количество СО 2 , т
легковые
Транспорт малой грузо-подъемности
Транспорт большой грузо-подъемности + автобусы

Выбросы CH 4 .

Таблица 14.Количество выбросов CH 4 от автомобилей, работающих на дизтопливе.

Выбросы N 2 O .

Таблица 15 оличество выбросов N 2 O от автомобилей, работающих на дизтопливе.

Итак, выбросы от автотранспорта, работающего на дизтопливе, составляют:

СО 2 – 987 740,5 т.

CH 4 – 207,25 т

N 2 O – 207,25 т

Примечание:

1. Выбросы CH 4 и N 2 O оказались одинаковыми из-за равенства удельных коэффициентов выбросов CH 4 и N 2 O «по умолчанию» (таблица 5).

В. Расчет выбросов ПГ автотранспортом, работающим на газе

Выбросы C О 2

Таблица 16. оличество выбросов СО 2

Выбросы CH 4 .

Таблица 17. Количество выбросов CH 4 от автомобилей, работающих на газе.

Выбросы N 2 O .

Таблица 18 Количество выбросов N 2 O от автомобилей, работающих на газе.

Итак, выбросы от автотранспорта, работающего на газе, составляют:

СО 2 – 250952,1 т.

CH 4 – 410,5 т

N 2 O – 13,4 т

Оценим суммарные выбросы ПГ автотранспортом города.

Таблица 19 Сумма выбросов парниковых газов

Примечание:

1. Окончательные расчеты должны быть представлены аналогично таблице 19.

Добрый день, уважаемые подписчики! Расчёт парниковых газов делаем правильно!

Снова законодатели проделывают с нами очередной «финт». Приказом Минприроды России от 23.12.2015 г. № 554 утверждена форма заявки о постановке объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду (НВОС), на государственный учёт. Документ содержит сведения, необходимые для внесения в государственный реестр, в том числе в форме электронных документов, подписанных усиленной квалифицированной электронной подписью (ЭЦП).

Расчёт парниковых газов по-новому

Приказом Минприроды от 27.09.2016 г. № 499 содержание некоторых сведений изменено.

Изменений не много, что не может не радовать:

1. В пункте 2 раздела II «Сведения о воздействии объекта на окружающую среду» слова «фактическая масса выбросов углекислого газа» заменить словами «фактическая масса выбросов парникового газа в пересчете на углекислый газ (CO2- эквивалент) «.

2. После сноски 1 к пункту 4 раздела I дополнить сноской 2 к пункту 2 раздела II следующего содержания:

» В соответствии с методическими указаниями и руководством по количественному определению объёма выбросов парниковых газов организациями, осуществляющими хозяйственную и иную деятельность в Российской Федерации, утверждёнными приказом Минприроды России от 30 июня 2015 г. № 300 (зарегистрирован в Минюсте России 15 декабря 2015 г., регистрационный номер 40098), фактическая масса выбросов парникового газа определяется в пересчёте на углекислый газ.».

Кто сейчас занят подачей заявок о постановке на государственный учёт, просим иметь в виду недавние изменения. Всегда для вас сайт!

СКАЧАТЬ ДОКУМЕНТЫ

Дополнительную информацию по экологической безопасности вы всегда можете найти с помощью Поиска на Блоге .

Напоследок предлагаем посмотреть видео на тему парниковых газов. Так сказать для общего развития;)

Как на самом деле работают парниковые газы?

На этом всё. Если информация оказалось полезной, то ставим звёздочки и делимся ссылкой на эту заметку в социальных сетях;) Спасибо!

Больший вклад в загрязнения атмосферного воздуха СО2 вносит котельная.

Выбросы углекислого газа (СО2) при сжигании топлива в котельных

Необходимость инвентаризации выбросов парниковых газов определяется участием России в рамочной Конвенции ООН по предотвращению глобальных изменений климата (РКИК). Конкретизации РКИК послужил протокол, принятый на международной конференции в японском городе Киото (Киотский протокол). Согласно этому протоколу высокоразвитые страны должны сократить выбросы на уровне 1990 г. в период до 2012 г. в протоколе заложен «механизм гибкости», предусматривая торговлю квотами на выбросы парниковых газов. Российская Федерация подписала Киотский протокол в 1999г. и на данный момент его ратифицировала.

Мерой влияния парниковых газов на климат является вынуждающее радиационное воздействие (иногда оно называется «климатообразующее воздействие»). Вынуждающее радиационное воздействие - это нарушение энергетического баланса Земли - атмосферы происходящее, например, после изменений концентрации углекислого газа. Климатическая система реагирует на вынуждающее радиационное воздействие таким образом, чтобы восстановить энергетический баланс. Положительное вынуждающее воздействие, которое возникает при увеличении концентрации парниковых газов, имеет тенденцию к нагреванию поверхности. Главный парниковый газ - СО2, на его долю приходится около 80%.

Расчет выбросов СО2 ведется по методике:

«международная методика инвентаризации выбросов парниковых газов» Санкт-Петербург 2003г.

Расчет выбросов СО2 при сжигании топлива разбивается на следующии шаги:

1) Определение потребления топлива в весовых единицах;
2) Корректировка на не сгоревший углерод;
3) Расчет выделения энергии при сгорании топлива;
4) Расчет выбросов СО2;

Расчет выбрасов производится по формуле:

Е=М*К1*ТНЗ*К2*44/12*10-3, тонн/год

Где: Е - годовой выброс СО2 в весовых единицах (тонн/год);

М - фактическое потребление топлива (мазут) за год (тонн/год) М=19000;

К1 - коэффициент окисления углерод в топливе (учет неполного сгорания топлива);

ТНЗ - теплотворное нетто значения (Дж/тонн);

К2 - коэффициент выбрасов углерода (тонн/ Дж),

Сжигание мазута в котельной:

Е=8776*0,99*40,19*21,1*44/12*10-3=27015 тонн/год

Утверждаю

Министр охраны

окружающей среды

Республики Казахстан

Система нормативных документов по охране окружающей среды

Руководящий нормативный документ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО РАСЧЕТУ ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ

ОТ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И КОТЕЛЬНЫХ

Исполнитель: РГП «КазНИИЭК» МООС РК

Заказчик: Министерство охраны окружающей

среды Республики Казахстан

Астана 2010

1. Общие положения

2. Цель и задачи

3. Порядок расчетов

3.1. Теоретические основы

3.2. Расчет выбросов СО2

3.3 Расчет выбросов других парниковых газов

4. Пример расчета

5. Оценка неопределенностей

6. Отчетность и документация

7. Список использованных источников

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Выбросы парниковых газов (ПГ) предприятиями энергетики являются определяющими в национальном кадастре выбросов любой страны. Для Казахстана эти выбросы тоже составляют основную долю выбросов ПГ среди всех сфер хозяйственной деятельности. Естественно поэтому, что учет выбросов ПГ предприятиями энергетики должен быть особенно тщательным, а неопределенность в оценках минимальной.

Данные методические указания предназначены для оценки выбросов ПГ только тепловыми электростанциями и котельными, т. е. предприятиями, для которых выработка электроэнергии или тепла, а также электроэнергии и тепла одновременно является основной целью. Методические указания предназначены для расчета выбросов ПГ на всех тепловых электростанциях и котельных независимо от формы собственности. В то же время все другие предприятия, в которых тоже сжигается топливо, но для которых выработка электроэнергии и тепла не является основным выходным продуктом, данными методическими указаниями не охватываются.

В зависимости от полноты информации возможна оценка (расчет) выбросов ПГ на трех уровнях. Чем больше информации о применяемой технологии сжигания топлива, тем выше может быть уровень оценки. Так, если известны только данные о количестве сожженного топлива за год, то расчеты возможны только на уровне 1. При этом еще необходимо будет пользоваться коэффициентами выбросов ПГ на единицу сожженного топлива, полученными для Европы и США, т. н. коэффициентами выбросов «по умолчанию».

Если же имеются национальные данные об удельных коэффициентах выбросов для данных источников выбросов и типа топлива и, кроме того, известно содержание углерода в используемых видах топлива, то расчеты возможно выполнить на уровне 2. В этом случае коэффициенты выбросов ПГ «по умолчанию» для уровня 1 заменяются на конкретные, полученные для данной страны коэффициенты выбросов. Такие коэффициенты могут быть рассчитаны на основе конкретных данных для страны о содержании углерода, состоянии технологии сжигания, оставшегося в золе углерода, которые тоже можгут меняться со временем. Эффективная практика заключается в том, чтобы удельные коэффициенты выбросов для страны сравнивались с коэффициентами «по умолчанию». Различие должно быть небольшим, около 5%. Однако такое сравнение выполняют соответствующие НИИ страны. Задача предприятия – воспользоваться национальными коэффициентами, если они есть.

Уровень 3, наиболее предпочтительный, как дающий минимальные погрешности, возможно использовать, если имеются следующие данные:

Информация о качестве используемого топлива;

Технология сжигания;

Условия эксплуатации;

Технологии контроля за процессами сжигания;

Качество технического обслуживания;

Целью данного нормативного документа является разработка научно-обоснованного и близкого по структуре к Международным и Европейским подходам метода оценки объемов выбросов парниковых газов от тепловых электростанций и котельных, который был бы приемлем для условий Республики Казахстан.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

Изучена научная информация ближнего и дальнего зарубежья о современных коэффициентах выбросов ПГ в зависимости от вида топлива, технологии и режима сжигания;

Изучена структура энергетических предприятий Казахстана, существующие технологии и доступные данные;

Разработана методика учета (расчетов) выбросов ПГ предприятиям Казахстана;

Подготовлен образец расчетов выбросов ПГ энергопредприятиям, следуя которому возможно выполнить расчеты для реального предприятия.

3. ПОРЯДОК РАСЧЕТОВ.

3.1. Теоретические основы.

Расчеты выбросов углекислого газа (СО2 ) лучше всего поддаются контролю, поскольку они базируются на уравнении окисления углерода:

С + О2 = СО2

или в молярных массах:

12 + 2 ´ 16 = 12 + 16 ´ 2 = 44

Следовательно, на 12 молярных масс углерода приходится 44 массы двуокиси углерода. Соответственно, на одну молярную массу углерода приходится массы двуокиси углерода, т. е. на каждую сожженную тонну углерода выбрасывается или » 3,67 т двуокиси углерода.

Теория легко реализуется применительно к сжиганию угля, который после отделения всевозможных примесей представляет чистый углерод. Правда, твердое топливо не всегда сгорает на 100 %, однако в последнем Руководстве рекомендуют вести расчеты выбросов, исходя именно из такого условия, чему мы тоже следуем.

Несколько сложнее рассчитать выбросы других парниковых газов СН4 и N 2 O . Удельное количество выбросов каждого из них определяется особенностями технологического процесса сжигания как-то: температурой сгорания и ее распределением по объему камеры, количеством подаваемого воздуха и т. д. Соответственно, неопределенности вычислений больше. В то же время технологические процессы тепловых станций и крупных котельных характеризуются высокими стабильностью и контролем за ними, что способствует удержанию уровня неопределенности в приемлемых пределах.

Независимо от вида топлива схема подхода к оценке выбросов ПГ (схема принятия решений) одна и та же, рис 1.

В любом случае необходимо знать количество сожженного топлива за год или видов топлив.

Если имеются только эти данные, то согласно схеме рис.1. для расчета выбросов ПГ от каждого из используемых топлив (уголь, мазут, и т. д.) приходится воспользоваться удельными коэффициентами выбросов ПГ «по умолчанию». Эти коэффициенты приведены в таблице 1. Удельные коэффициенты выбросов СН4 и N 2 O приведены в таблице 2.

Теплотворная способность,

Qн, ТДж/тыст

Коэффициент эмиссии углерода, тС/ТДж

Сырая нефть

Газовый конденсат

Бензин авиационный

Бензин автомобильный

Реактивное топливо типа бензина

Керосин авиационный

Реактивное топливо типа керосина

Прочий керосин

Керосин осветительный и прочий

Газойли/дизельное топливо

Дизельное топливо

Топливо печное бытовое

Топливо для тихоходных дизелей (моторное)

Топочный мазут

Топливо нефтяное (мазут)

Мазут флотский

Сжиженный нефтяной газ

Пропан и бутан сжиженные

Углеводородные сжиженные газы

Нефтебитум

Битум нефтяной и сланцевый

Смазочные материалы

Отработанные масла (прочие масла)

Нефтяной кокс

Кокс нефтяной и сланцевый

Прочие виды топлива

Коксующийся уголь

Коксующийся уголь карагандинского бассейна

Полубитуминозный уголь

Уголь каменный

Лигнит (бурый уголь)

Кокс и полукокс из каменного угля

Коксовый газ

Доменный газ

Газ природный

Твердая биомасса

Дрова для отопления

Примечание: D - значения из Руководства МГЭИК (IPCC default);

CS - национальные данные (country specific);

PS - данные предприятия (plant specific).

Таблица 2 Коэффициенты выбросов из промышленных источников

Основная технология	Конфигурация	Коэффициенты1 выбросов (кг/ТДж подводимой энергии)

Жидкие виды топлива
Котлы на топочном мазуте
Котлы на газойле/ дизельном топливе
Большие стационарные дизельные двигатели >600л. с. (447кВт)
Котлы на сжиженном нефтяном газе
Твердые виды топлива

В том числе коксующиеся
Шубаркольское месторождение
Куу-чекинское месторождение
Борлинское месторождение
Экибастузский бассейн
Майкубенский бассейн
Месторождение Юбилейное «Каражыра»)

Источник: «Основные направления развития и размещения производительных сил Казахстана на период до 2015 года» под ред. и. – Алматы: РГП Институт экономических исследований, 2002, 656 с

Для тех углей, которые не попали в таблицу 3, следует пользоваться данными таблицы 1.

3.3. Выбросы других парниковых газов.

Выбросы СН4 и N 2 O рассчитываются по той же формуле 1 и в простейшем случае при расчетах на уровне 1 удельные коэффициенты выбросов СН4 и N 2 O берутся из той же таблицы 1 «по умолчанию». Однако выбросы СН4 и N 2 O сильно зависят от технологии сжигания топлива, поэтому желательно использовать дополнительную информацию на этот счет, чтобы выполнить расчеты на уровне 2.

Эффективная практика для этого уровня заключается в получении, а затем в использовании для конкретных технологий сжигания своих удельных коэффициентов выбросов. Такие коэффициенты разрабатываются в рамках национальных программ или в рамках региональных исследований с той же целью. К сожалению в Казахстане национальные коэффициенты выбросов СН4 и N 2 O пока отсутствуют.

4. ПРИМЕР РАСЧЕТА.

Пусть имеется котельная, в которой за год сожжено 32000 угля Шубаркольского месторождения и 1700 т мазута. Найти выбросы парниковых газов С O 2 , СН4 и N 2 O .

Расчеты.

1. Поскольку никаких данных о режиме сжигания топлива нет кроме его количества, то расчеты придется выполнять на уровне 1.

Оценим сначала выбросы С O 2 от сжигания угля, для чего на основе формулы 1 для удобства составим таблицу 4.

Таблица 4. Результаты расчетов выбросов С O 2 от сжигания угля

Таким образом, выбросы С O 2 от сжигания угля составили 60 тысяч 396,9 тонн. В данном случае коэффициент для перевода в терраДжоули мы взяли национальный из таблицы 3, а удельный коэффициент выбросов - из таблицы 2.

2. Оценим теперь выбросы С O 2 от сжигания мазута. Воспользуемся для расчетов тем же уравнением 1 и построим таблицу 5 аналогично таблице 4.

Таблица 5. Результаты расчетов выбросов С O 2 от сжигания мазута

От сжигания мазута, следовательно, имели место выбросы С O 2 в количестве 5414,9тонн.

Суммарные выбросы С O 2 котельной составили:

60366,9 + 5414,9 = 65781,8 тонн

3. Выбросы СН4 и N 2 O .

Выбросы от сжигания угля.

Поскольку выбросы СН4 и N 2 O осуществляются от того же количества топлива, что и для С O 2 , то воспользуемся уже пересчитанными данными топлива из тонн в терраДжоули, взяв их из таблиц 3 и 4 соответственно.

Расчеты выполним по тому же уравнению 1, для чего составим таблицу 6.

Таблица 6. Величины выбросов СН4 и N 2 O от сжигания угля

В данном случае удельные коэффициенты выбросов СН4 и N 2 O взяты из таблицы 2 «по умолчанию».

Выбросы от сжигания мазута.

Наши действия аналогичны, но вид топлива - мазут.

Таблица 7. Величины выбросов СН4 и N 2 O от сжигания мазута

Суммарное количество выбросов СН4 составляет:

0,63 + 0,21 = 0,84 тонн,

а суммарные выбросы N 2 O равны:

0,94 + 0,04 = 0,98 тонн.

Общее же или суммарные по котельной выбросы составили:

СО2 – 60905,6 т.

СН4 – 0,84 т.

N 2 O – 0,98 т.

При этом для перевода СН4 и N2O в СО2 экв. необходимо умножить на 21 и 310 соответсвенно.

Все полученные данные с промежуточными результатами выбросов по каждому виду топлива (с исходными данными) должны представляться в Министерство охраны окружающей среды Республики Казахстан.

Совершенно аналогично ведутся расчеты, если котельная работает на жидком топливе.

5. ОЦЕНКА НЕОПРЕДЕЛННОСТЕЙ

Оценки неопределенностей при расчетах выбросов СО2 относительно не велики, если количество сожженного топлива посчитано правильно. Именно количество сожженного топлива является источником неопределенностей. Требуется поэтому постоянный его учет, особенно, если часть топлива импортируется.

Нефтепродукты по своим характеристикам укладываются в узкий диапазон и за счет их неоднородности неопределенности в оценке выбросов СО2 невелики. Уголь может быть источником неопределенностей большим, чем нефть или газопродукты. Содержание углерода в нем может сильно меняться.

Good Practice Guidance for Land Use, Land-Use Change and Forestry" (GPG-LULUCF 2003),

7. Пересмотренные Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов. МГЭИК, 1996: т. 1. Справочное руководство.

8. Пересмотренные Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов. МГЭИК, 1996: т. 2. Рабочая книга.

9. Пересмотренные Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов. МГЭИК, 1996: т. 3. Руководство по отчетности.