TECHNICKÉ SLUŽBY OCHRANY OVZDUŠÍ OSTRAVA spol. s r.o. člen skupiny TESO ROZPTYLOVÁ STUDIE č. E/4848/2017/RS Příprava stavby plynových kotelen v Orlové Zadavatel: TZB Orlová s.r.o. Slezská 1288 735 14 Orlová - Poruba Vypracoval: Ing. Milan Číhala Schválil: Ing. Libor Obal Zhotovitel: TECHNICKÉ SLUŽBY OCHRANY OVZDUŠÍ OSTRAVA spol. s r.o. Janáčkova 1020/7 702 00 Ostrava Moravská Ostrava tel: +420 596 124 897, fax: +420 596 113 139 e-mail: teso@teso-ostrava.cz, m.cihala@teso-ostrava.cz www.teso-ostrava.cz Autorizace: MŽP, č. j. 1693/820/08/DK ze dne 6. 6. 2008 datum vydání: říjen 2017 číslo zakázky: E/4848/2017 počet stran: 29 počet příloh: 8 výtisk číslo:
Obsah: 1. Zadání rozptylové studie... 3 2. Metodika výpočtu... 3 2.1. Metoda, typ modelu... 3 2.2. Třídy stabilitního zvrstvení... 4 2.3. Způsob výpočtu... 4 3. Vstupní údaje... 5 3.1. Umístění záměru... 5 3.2. Údaje o zdrojích... 7 3.3. Meteorologické údaje... 14 3.4. Popis referenčních bodů... 14 3.5. Znečišťující látky a příslušné imisní limity... 16 3.6. Hodnocení úrovní znečištění v předmětné lokalitě... 16 4. Výsledky rozptylové studie... 18 4.1. Vypočtené hodnoty doplňkové imisní zátěže referenčních bodů... 18 4.2. Nejvyšší vypočtené hodnoty... 18 4.1. Vypočtené hodnoty ve vybraných referenčních bodech... 19 4.2. Vyhodnocení vypočtených hodnot... 24 4.3. Grafická interpretace s izoliniemi koncentrací znečišťujících látek.... 25 5. Návrh kompenzačních opatření... 25 6. Porovnání emisí jednotlivých variant výroby tepla... 26 7. Závěrečné hodnocení... 28 8. Seznam použitých podkladů... 29 E/4848/2017 Strana 2
1. Zadání rozptylové studie Úkolem této studie je zmapovat změnu imisní zátěže dotčené lokality v Orlové (okres Karviná) po instalaci plynových kotlů ve 13 kotelnách v blízkosti obytných domů. Vzhledem k tepelným příkonům stacionárních spalovacích zdrojů na zemní plyn, které až na jednu výjimku nedosahují 5 MW, není nutné dle zákona o ochraně ovzduší vypracovávat rozptylové studie a odborné posudky (viz 11, odst. 8 a odst. 9 zákona č. 201/2012 Sb.). Tato studie je vypracována jako jeden z podkladů pro stavební řízení. Výsledkem studie je vyhodnocení imisních příspěvků oxidů dusíku (NO x jako NO 2 ) a oxidu uhelnatého (CO) z plánovaných spalovacích zdrojů. Do výpočtu byly zahrnuty pouze popisované zdroje, vyhodnocen je stav po uvedení všech kotelen do provozu, tj. kumulativní vliv všech navržených zdrojů. 2. Metodika výpočtu 2.1. Metoda, typ modelu Pro výpočet doplňkové imisní zátěže je použit matematický model dle metodiky SYMOS 97, která byla vydána v červnu 1998 Českým hydrometeorologickým ústavem Praha pod názvem "Systém modelování stacionárních zdrojů". Tato metodika byla v roce 2013 upravena a doplněna, aby splňovala podmínky dané platnou legislativou. Metodika výpočtu znečištění ovzduší umožňuje: výpočet znečištění ovzduší plynnými látkami a prachem z bodových, liniových a plošných zdrojů, výpočet znečištění od většího počtu zdrojů, stanovit charakteristiky znečištění v husté geometrické síti referenčních bodů a připravit tímto způsobem podklady pro názorné kartografické zpracování výsledků výpočtů, brát v úvahu statistické rozložení směru a rychlosti větru vztažené ke třídám stability mezní vrstvy ovzduší podle Klasifikace Bubníka a Koldovského, odhad koncentrace znečišťujících látek při bezvětří a pod inverzní vrstvou ve složitém terénu. Pro každý referenční bod umožňuje metodika výpočet těchto základních charakteristik znečištění ovzduší: maximální možné krátkodobé (hodinové) hodnoty koncentrací znečišťujících látek, které se mohou vyskytnout ve všech třídách rychlosti větru a stability ovzduší, maximální možné krátkodobé (hodinové) hodnoty koncentrací znečišťujících látek bez ohledu na třídu stability a rychlost větru, roční průměrné koncentrace, denní průměrné koncentrace, klouzavý osmihodinový průměr, E/4848/2017 Strana 3
TECHNICKÉ SLUŽBY OCHRANY OVZDUŠÍ OSTRAVA spol. s r.o. doba trvání koncentrací převyšujících určité předem zadané hodnoty. Metodika se používá při posuzování vlivu stávajících nebo nově budovaných zdrojů znečištění ovzduší na okolí. Pro výpočet byla použita metodika SYMOS 97, verze 2013 (7.0.6295.24465). 2.2. Třídy stabilitního zvrstvení Stabilitní klasifikace podle Bubníka a Koldovského používaná v našich zeměpisných šířkách zahrnuje tři třídy stabilní, jednu třídu normální a jednu třídu labilní. V I. třídě stability - superstabilní - je rozptyl znečišťujících látek v ovzduší velmi malý nebo téměř žádný, znečišťující látky se i ve viditelné formě šíří na velké vzdálenosti. Koncentrace při zemi jsou nízké a ve vlečce velmi vysoké. Proto ve značně vyvýšených polohách jsou v této třídě počítány absolutní maxima koncentrací. Pro prach toto tvrzení platí i v rovině v důsledku pádové rychlosti částic. V II. a III. třídě stability se rozptylové podmínky postupně vylepšují, ale jsou stále nepříznivé. Ve IV. třídě stability - normální - jsou rozptylové podmínky dobré. Tato třída stability se v atmosféře vyskytuje nejčastěji a to zejména v rovině nebo v málo zvlněné krajině. V V. třídě stability - konvektivní - jsou sice nejlepší rozptylové podmínky, ale v důsledku intenzivních vertikálních konvektivních pohybů se mohou vyskytovat v malých vzdálenostech od zdroje nárazově vysoké koncentrace. 2.3. Způsob výpočtu Charakteristika veličin nutných pro výpočet matematického modelu rozptylu škodlivin v atmosféře byla pro CO zjištěna výpočtem z emisních limitů pro spalování zemního plynu dle vyhlášky č. 415/2012 Sb. Emise NO x byly stanoveny z garantovaných hodnot emisí jednotlivých kotlů, které specifikoval zadavatel díla. Do výpočtu jsou zahrnuty pouze emise stacionárních spalovacích zdrojů popsaných dále v textu, jiné zdroje nejsou do výpočtu zahrnuty. Proto lze vypočtené hodnoty interpretovat jako doplňkovou imisní zátěž lokality. Při výpočtu imisních koncentrací NO 2 se počítají imisní koncentrace NO 2 z emisí NO 2 a příspěvek imisních koncentrací NO 2 z emisí NO. Výsledná koncentrace je pak součtem obou vypočtených koncentrací. Poměr zastoupení NO a NO 2 v emisích NO X je pro jednotlivé typy zdrojů uveden v aktuálním metodickém pokynu MŽP. Vypočtené hodnoty a postup výpočtu je uveden v bodě 3. Vstupní údaje. E/4848/2017 Strana 4
TECHNICKÉ SLUŽBY OCHRANY OVZDUŠÍ OSTRAVA spol. s r.o. 3. Vstupní údaje 3.1. Umístění záměru Záměr zahrnuje instalaci nových kotelen ve stávajících objektech předávacích stanic tepla v blízkosti bytových domů v obci Orlová. Realizace záměrů je plánována na území celého města. Umístění kotelen je znázorněno na následujících mapách. Obrázek 1: Umístění záměru situace Tabulka 1: Seznam a umístění kotelen: Označení kotelny Parc. č. k.ú K1 4213/166 Horní Lutyně K2 4213/409 K3 Označení kotelny Parc. č. k.ú K8 3936/105 Horní Lutyně Horní Lutyně K9 91/2 Horní Lutyně 1869/5 Horní Lutyně K10 131 Horní Lutyně K4 4023 Horní Lutyně K11 3325/84 Horní Lutyně K5 3937 Horní Lutyně K12 3325/170 Horní Lutyně K6 539 Horní Lutyně K13 3420/4 Poruba u Orlové K7 516 Horní Lutyně E/4848/2017 Strana 5
Obrázek 2: Umístění kotelen E/4848/2017 Strana 6
3.2. Údaje o zdrojích 3.2.1. Popis technologie Záměrem investora je výstavba 13 lokálních plynových kotelen o výkonech 0,7 MW až 4,9 MW (celkový výkon 40,2 MW, příkon 42,7 MW) na území města Orlová. Důvodem je odpojení od stávajícího dodavatele Elektrárny Dětmarovice. 3.2.2. Popis technologického zařízení Kotelny budou osazeny plynovými kotli TH Ratíškovice, řady THP různých tepelných příkonů. Kotle budou osazeny plynovými hořáky Weishaupt řady WM-G 10 a WM-G 20. Tabulka 2: Kotelny K1 a K2 Kotelna K1 - PS15 K2 - PS21 Umístění kotelny parc.č. 4213/166 4213/409 Katastrální území - Horní Lutyně Horní Lutyně Výkon kotelny kw 4 500 4 200 Příkon kotelny kw 4 787 4 468 Typ kotlů - 3x THP 1500 IN 2x THP 1500 IN 1x THP 1200 IN Účinnost kotle (%) 92-94 92-94 92-94 Max.teplota spalin ( C) 187 187 187 Typ hořáků - WM-G 20/3-A ZM-PLN WM-G 20/3-A ZM-PLN WM-G 20/3-A ZM-PLN Emise NO x (mg/m 3 ) cca 30 cca 30 cca 30 Výška komínu (m) od 0,000 19,0 26,0 26,0 Průměr komínu (mm) 3x DN550 2x DN550 1x DN500 Výroba tepla (MWh/rok) 8 063 7 880 Spotřeba plynu (m 3 /rok) 767 916 750 562 Tabulka 3: Kotelny K3, K4 a K5 Kotelna K3 - PS30 K4 - PS6 K5 - PS8 Umístění kotelny parc.č. 1869/5 4023 3937 Katastrální území - Horní Lutyně Horní Lutyně Horní Lutyně Výkon kotelny kw 820 2 280 3 600 Příkon kotelny kw 872 2 426 3 830 Typ kotlů - 2x THP 410 IN 3x THP 760 IN 3x THP 1200 IN Účinnost kotle (%) 91,5-94 92-94 92-94 Max.teplota spalin ( C) 195 190 187 Typ hořáků - WM-G 10/2-A ZM-PLN WM-G 10/4-A ZM-PLN WM-G 20/3-A ZM-PLN Emise NO x (mg/m 3 ) cca 30 cca 30 cca 30 Výška komínu (m) od 0,000 11,0 27,0 13,0 Průměr komínu (mm) 2x DN450 3x DN400 3x DN500 Výroba tepla (MWh/rok) 527 5 136 6 264 Spotřeba plynu (m 3 /rok) 50 265 489 210 596 645 E/4848/2017 Strana 7
Kotelna Tabulka 4: Kotelna K6 TECHNICKÉ SLUŽBY OCHRANY OVZDUŠÍ OSTRAVA spol. s r.o. K6 - PS5 Umístění kotelny parc.č. 539 Katastrální území - Horní Lutyně Výkon kotelny kw 3 340 Příkon kotelny kw 3 553 Typ kotlů - 2x THP 1200 IN 1x THP 940 IN Účinnost kotle (%) 92-94 92-94 Max.teplota spalin ( C) 187 190 Typ hořáků - WM-G 20/3-A ZM-PLN WM-G 20/2-A ZM-PLN Emise NO x (mg/m 3 ) cca 30 cca 30 Výška komínu (m) od 0,000 13,0 13,0 Průměr komínu (mm) 2x DN500 1x DN450 Výroba tepla (MWh/rok) 7 051 Spotřeba plynu (m 3/ /rok) 671 566 Tabulka 5: Kotelna K7 Kotelna K7 - PS4 Umístění kotelny parc.č. 516 Katastrální území - Horní Lutyně Výkon kotelny kw 2 700 Příkon kotelny kw 2 872 Typ kotlů - 1x THP 1500 IN 1x THP 1200 IN Účinnost kotle (%) 92-94 92-94 Max.teplota spalin ( C) 187 187 Typ hořáků - WM-G 20/3-A ZM-PLN WM-G 20/3-A ZM-PLN Emise NO x (mg/m 3 ) cca 30 cca 30 Výška komínu (m) od 0,000 13,0 13,0 Průměr komínu (mm) 1x DN550 1x DN500 Výroba tepla (MWh/rok) 6 254 Spotřeba plynu (m 3/ /rok) 595 666 Tabulka 6: Kotelna K8 Kotelna K8 - PS9 Umístění kotelny parc.č. 3936/105 Katastrální území - Horní Lutyně Výkon kotelny kw 3 340 Příkon kotelny kw 3 553 Typ kotlů - 2x THP 1200 IN 1x THP 940 IN Účinnost kotle (%) 92-94 92-94 Max.teplota spalin ( C) 187 190 E/4848/2017 Strana 8
Typ hořáků - WM-G 20/3-A ZM-PLN WM-G 20/2-A ZM-PLN Emise NO x (mg/m 3 ) cca 30 cca 30 Výška komínu (m) od 0,000 27,0 27,0 Průměr komínu (mm) 2x DN500 1x DN450 Výroba tepla (MWh/rok) 2 544 Spotřeba plynu (m 3 /rok) 242 304 Tabulka 7: Kotelna K9 Kotelna K9 - PS2 Umístění kotelny parc.č. 91/2 Katastrální území - Horní Lutyně Výkon kotelny kw 4 900 Příkon kotelny kw 5 213 Typ kotlů - 1x THP 1900 IN 2x THP 1500 IN Účinnost kotle (%) 92,5-94 92-94 Max.teplota spalin ( C) 184 187 Typ hořáků - WM-G 20/3-A ZM-PLN WM-G 20/3-A ZM-PLN Emise NO x (mg/m 3 ) 50-80 cca 30 Výška komínu (m) od 0,000 16,0 16,0 Průměr komínu (mm) 1x DN600 2x DN550 Výroba tepla (MWh/rok) 7 469 Spotřeba plynu (m 3 /rok) 711 408 Tabulka 8: Kotelna K10 Kotelna K10 - PS1 Umístění kotelny parc.č. 131 Katastrální území - Horní Lutyně Výkon kotelny kw 3 900 Příkon kotelny kw 4 149 Typ kotlů - 1x THP 1500 IN 2x THP 1200 IN Účinnost kotle (%) 92-94 92-94 Max.teplota spalin ( C) 187 187 Typ hořáků - WM-G 20/3-A ZM-PLN WM-G 20/3-A ZM-PLN Emise NO x (mg/m 3 ) cca 30 cca 30 Výška komínu (m) od 0,000 13,0 13,0 Průměr komínu (mm) 1x DN550 2x DN500 Výroba tepla (MWh/rok) 6 450 Spotřeba plynu (m 3 /rok) 614 291 E/4848/2017 Strana 9
Tabulka 9: Kotelna K11 Kotelna K11 - PS13 Umístění kotelny parc.č. 3325/84 Katastrální území - Horní Lutyně Výkon kotelny kw 1 360 Příkon kotelny kw 1 447 Typ kotlů - 1x THP 760 IN 1x THP 600 IN Účinnost kotle (%) 92-94 92-94 Max.teplota spalin ( C) 190 190 Typ hořáků - WM-G 10/4-A ZM-PLN WM-G 10/3-A ZM-PLN Emise NO x (mg/m 3 ) cca 30 cca 30 Výška komínu (m) od 0,000 13,0 13,0 Průměr komínu (mm) 1x DN400 1x DN400 Výroba tepla (MWh/rok) 2 274 Spotřeba plynu (m 3 /rok) 216 615 Tabulka 10: Kotelny K12 a K13 Kotelna K12 - PS14 K13 Umístění kotelny parc.č. 3325/170 3420/4 Katastrální území - Horní Lutyně Poruba u Orlové Výkon kotelny kw 4 500 720 Příkon kotelny kw 4 787 766 Typ kotlů - 3x THP 1500 IN 2x THP 360 IN Účinnost kotle (%) 92-94 91,5-94 Max.teplota spalin ( C) 187 195 Typ hořáků - WM-G 20/3-A ZM-PLN WM-G 10/2-A ZM-PLN Emise NO x (mg/m 3 ) cca 30 cca 30 Výška komínu (m) od 0,000 14,0 11,5 Průměr komínu (mm) 3x DN550 2x DN400 Výroba tepla (MWh/rok) 8 172 1 223 Spotřeba plynu (m 3 /rok) 778 340 116 509 Kapacitní údaje Celkový tepelný příkon kotelen: Celková výroba tepla: Celková spotřeba plynu: 42,723 MW 69 307 MWh/rok 6 601 297 m 3 /rok E/4848/2017 Strana 10
3.2.3. Emisní charakteristika zdrojů Z výše uvedených kotlů jsou produkovány odpadní plyny ze spalování zemního plynu, které jsou odváděny do okolního ovzduší. Vzhledem k charakteru zdroje jsou očekávány emise oxidů dusíku (NO X ) a oxidu uhelnatého (CO). Množství emisí CO bylo stanoveno dle emisních limitů uvedených v příloze č. 2 k vyhlášce č. 415/2012 Sb., o přípustné úrovni znečišťování a jejím zjišťování a o provedení některých dalších ustanovení zákona o ochraně ovzduší. Jsou uvažovány emisní limity platné od 1. 1. 2018. Tabulka 11: Specifické emisní limity platné od 1. ledna 2018 Druh paliva Specifické emisní limity [mg.m -3 ] > 0,3-50 MW SO 2 NO x TZL CO Plynné palivo a zkapalněný plyn - 100 2) - 50 2 ) Pokud nelze této hodnoty z technických důvodů dosáhnout použitím nízkoemisních hořáků, platí specifický emisní limit 200 mg.m -3 Pro kotle jsou specifické emisní limity vztaženy k celkovému jmenovitému tepelnému příkonu a na normální stavové podmínky a suchý plyn při referenčním obsahu kyslíku 3 %. Emise NO x byly stanoveny z emisních parametrů, které byly specifikovány zadavatelem studie (projektantem technologie), aby byl vyhodnocen předpokládaný reálný nárůst emisí. Emise NO činí 95 % emisí NO X, 5 % jsou emise NO 2 (viz metodický pokyn pro vypracování rozptylových studií). E/4848/2017 Strana 11
Tabulka 12: Emise kotelen Kotelna Komín Souřadnice komína S-JTSK Spotřeba paliva (zemní plyn) Hmotnostní tok emisí NO NO 2 CO m m m 3 /h m 3 /rok g/hod g/hod g/hod K1 1-459077 -1097782 152,0 43,7 2,3 76,7 2-459076 -1097782 152,0 767 916 43,7 2,3 76,7 3-459074 -1097781 152,0 43,7 2,3 76,7 K2 1-458874 -1098060 152,0 43,7 2,3 76,7 2-458872 -1098060 152,0 750 562 43,7 2,3 76,7 3-458871 -1098060 121,6 35,0 1,8 61,4 K3 1-459507 -1097647 41,5 12,0 0,6 21,0 50 265 2-459508 -1097646 41,5 12,0 0,6 21,0 K4 1-459353 -1097923 77,0 22,2 1,2 38,9 2-459353 -1097925 77,0 489 210 22,2 1,2 38,9 3-459352 -1097926 77,0 22,2 1,2 38,9 K5 1-459848 -1097950 121,6 35,0 1,8 61,4 2-459847 -1097952 121,6 596 645 35,0 1,8 61,4 3-459846 -1097954 121,6 35,0 1,8 61,4 K6 1-459748 -1098187 121,6 35,0 1,8 61,4 2-459750 -1098187 121,6 671 566 35,0 1,8 61,4 3-459753 -1098187 95,2 27,4 1,4 48,1 K7 1-459767 -1098408 152,0 43,7 2,3 76,7 595 666 2-459766 -1098406 121,6 35,0 1,8 61,4 K8 1-459937 -1098209 121,6 35,0 1,8 61,4 2-459937 -1098208 121,6 242 304 35,0 1,8 61,4 3-459938 -1098207 95,2 27,4 1,4 48,1 K9 1-459904 -1098668 192,5 147,8 7,8 97,2 2-459901 -1098669 152,0 711 408 43,7 2,3 76,7 3-459899 -1098655 152,0 43,7 2,3 76,7 K10 1-460122 -1098890 152,0 43,7 2,3 76,7 2-460124 -1098890 121,6 614 291 35,0 1,8 61,4 3-460126 -1098889 121,6 35,0 1,8 61,4 K11 1-460464 -1098517 77,0 22,2 1,2 38,9 216 615 2-460462 -1098517 60,8 17,5 0,9 30,7 K12 1-460441 -1098713 152,0 43,7 2,3 76,7 2-460439 -1098712 152,0 778 340 43,7 2,3 76,7 3-460437 -1098712 152,0 43,7 2,3 76,7 K13 1-460106 -1099783 36,5 10,5 0,6 18,4 116 509 2-460108 -1099783 36,5 10,5 0,6 18,4 E/4848/2017 Strana 12
Tabulka 13: Emisní parametry zdrojů Kotelna Komín Výška komína Průměr komína Teplota spalin Rychlost spalin Objem spalin (vlhký plyn, n.p.) [m] [mm] [ C] [m/s] [m 3 /h] K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 K13 1 19 550 187 3,7 1 866 2 19 550 187 3,7 1 866 3 19 550 187 3,7 1 866 1 26 550 187 3,7 1 866 2 26 550 187 3,7 1 866 3 26 500 187 3,6 1 493 1 11 450 195 1,5 510 2 11 450 195 1,5 510 1 27 400 190 3,5 946 2 27 400 190 3,5 946 3 27 400 190 3,5 946 1 13 500 187 3,6 1 493 2 13 500 187 3,6 1 493 3 13 500 187 3,6 1 493 1 13 500 187 3,6 1 493 2 13 500 187 3,6 1 493 3 13 450 190 3,5 1 170 1 13 550 187 3,7 1 866 2 13 500 187 3,6 1 493 1 27 500 187 3,6 1 493 2 27 500 187 3,6 1 493 3 27 450 190 3,5 1 170 1 16 600 184 3,9 2 364 2 16 550 187 3,7 1 866 3 16 550 187 3,7 1 866 1 13 550 187 3,7 1 866 2 13 500 187 3,6 1 493 3 13 500 187 3,6 1 493 1 13 400 190 3,5 946 2 13 400 190 2,8 747 1 14 550 187 3,7 1 866 2 14 550 187 3,7 1 866 3 14 550 187 3,7 1866 1 11,5 400 195 1,7 448 2 11,5 400 195 1,7 448 E/4848/2017 Strana 13
3.3. Meteorologické údaje Lokalita, jejíž zátěž je posuzovaná v této studii, se nachází v Moravskoslezském kraji v obci Orlová a okolí. Lokalita je zvlněná. Nadmořská výška posuzované oblasti se pohybuje od 210 m do 283 m n. m. 3.3.1. Větrná růžice Pro výpočet byla použita větrná růžice platná ve výšce 10 m nad zemí, a to pro lokalitu Orlová, okr. Karviná. Vzhledem k souhrnnému hodnocení všech kotelen je použita jedna větrná růžice pro celou lokalitu. Jelikož jsou v případě zde posuzovaných kotelen zásadní krátkodobé imise NO x a CO, které nejsou na větrné růžici závislé, je využití jedné růžice pro více zdrojů na území města akceptovatelné. Obrázek 3: Rychlostní růžice Obrázek 4: Stabilitní růžice Tabulka 14: Hodnoty větrné růžice 3.4. Popis referenčních bodů Pro výpočet matematického modelu rozptylu škodlivin v lokalitě byla zvolena oblast o rozměru 5 200 x 6 000 m, ve kterých byla vytvořena síť referenčních bodů s krokem 50 m. Síť referenčních bodů je volena tak, aby pokrývala oblast nejvyššího předpokládaného ovlivnění imisní situace v posuzované lokalitě. E/4848/2017 Strana 14
TECHNICKÉ SLUŽBY OCHRANY OVZDUŠÍ OSTRAVA spol. s r.o. Tabulka 15: Vymezení oblastí s referenčními body souřadnicový systém JTSK Rozsah souřadnic - směr Z-V Rozsah souřadnic - směr S-J -462 600-457 400-1 101 600-1 095 600 Obrázek 5: Síť referenčních bodů Umístění zdrojů v lokalitě. Výškopis dotčené lokality je stanoven z digitálního modelu terénu. E/4848/2017 Strana 15
3.5. Znečišťující látky a příslušné imisní limity 3.5.1. Relevantní znečišťující látky Emitovanými látkami z provozu plynových kotelen jsou: - oxidy dusíku (NO x jako NO 2 ), - oxid uhelnatý (CO). TECHNICKÉ SLUŽBY OCHRANY OVZDUŠÍ OSTRAVA spol. s r.o. Pro výpočet emisí jsou zvoleny látky, které mají stanoven emisní a zároveň imisní limit vzhledem k posuzovanému zdroji emisí. 3.5.2. Imisní limity V současné době jsou platné imisní limity, stanovené zákonem č. 201/2012 Sb. V následující tabulce jsou uvedeny imisní limity znečišťujících látek, které jsou předmětem výpočtu rozptylové studie: Tabulka 16: Imisní limity ochrana zdraví lidí Znečišťující látka Doba průměrování Imisní limit Maximální počet překročení Oxid dusičitý 1 hodina 200 g/m 3 18 Oxid dusičitý 1 kalendářní rok 40 g/m 3 - Oxid uhelnatý Maximální denní osmihodinový průměr 10 mg/m 3-3.6. Hodnocení úrovní znečištění v předmětné lokalitě Imisní situace posuzované lokality je ovlivněna především průmyslovými a tepelnými zdroji v oblasti, lokálním vytápěním (především v zimních měsících), a to jak na území ČR, tak Polska, a dále dopravou na místních komunikacích. Pro vyhodnocení imisního pozadí byla použita data zveřejněná Českým hydrometeorologickým ústavem na webovém portálu www.chmi.cz v sekci OZKO. Jedná se o průměr imisního pozadí vybraných znečišťujících látek za období 2011-2015, který je stanoven na základě modelování z dostupných dat o emisích zdrojů a z dat imisního monitoringu. E/4848/2017 Strana 16
Obrázek 6: Průměrné imisní pozadí v lokalitě PM 10 [µg/m 3 ] PM 2.5 [µg/m 3 ] TECHNICKÉ SLUŽBY OCHRANY OVZDUŠÍ OSTRAVA spol. s r.o. NO 2 [µg/m 3 ] Benzo(a)pyren [ng/m 3 ] Průměrné roční imise CO jsou v oblasti měřeny v Bohumíně. Dle měření na stanici TBOUA (ZÚ, MSK; Bohumín) se zde dá očekávat průměrná roční koncentrace cca 400 µg/m 3. Dle údajů z ČHMÚ byl v roce 2015 ve správním obvodě obce s rozšířenou působností Orlová překročen imisní limit pro: PM 10 : denní průměr (na 100 % území). Benzo(a)pyren: roční průměr (na 100 % území). E/4848/2017 Strana 17
4. Výsledky rozptylové studie TECHNICKÉ SLUŽBY OCHRANY OVZDUŠÍ OSTRAVA spol. s r.o. 4.1. Vypočtené hodnoty doplňkové imisní zátěže referenčních bodů Výsledkem výpočtu matematického modelu je soubor hodnot doplňkové imisní zátěže referenčních bodů v posuzované lokalitě. Tabulky obsahují: Název referenčního bodu. Hodnotu maximální hodinové koncentrace NO 2. Maximální denní 8 hodinové průměry koncentrací CO. Hodnotu průměrné roční koncentrace NO 2, CO. Tabulky se všemi vypočtenými hodnotami nejsou pro rozsáhlost uvedeny v této studii a jsou k dispozici u zpracovatele studie. 4.2. Nejvyšší vypočtené hodnoty V následujících tabulkách je provedeno srovnání maximálních vypočtených hodnot doplňkové imisní zátěže posuzované lokality v síti referenčních bodů v dýchací zóně ve výšce 1,6 m a dále ve výškách 10 m, 20 m, 30 m a 40 m (což zahrnuje přibližnou úroveň střech různě vysokých objektů), s platným imisním limitem a imisním pozadím (roční koncentrace odpovídající průměru naměřených hodnot v letech 2011-2015), pokud je známo. Tabulka 17: Nejvyšší vypočtené hodnoty koncentrací NO 2 [µg/m 3 ] Výška nad terénem Maximální hodinové koncentrace Vypočtená hodnota 1,6 m 0,498 Imisní limit % limitu Vypočtená hodnota 0,2 0,0097 Průměrné roční koncentrace Imisní limit % limitu Imisní pozadí % pozadí 10 m 2,64 1,3 0,0146 < 0,1 < 0,1 20 m 49,2 200 24,6 0,42 40 1,1 ~ 22 1,9 30 m 16,2 8,1 0,079 0,2 0,4 40 m 7,4 3,7 0,057 0,1 0,3 Tabulka 18: Nejvyšší vypočtené hodnoty koncentrací CO [µg/m 3 ] Výška nad terénem Maximální denní osmihodinový průměr koncentrací Vypočtená hodnota 1,6 m 9,81 Imisní limit % limitu Vypočtená hodnota < 0,1 0,24 < 0,1 Průměrné roční koncentrace Imisní limit % limitu Imisní pozadí < 0,1 % pozadí 10 m 69,5 0,7 0,57 --- 0,1 Není 20 m 773,4 10 000 7,7 8,4 --- ~ 400 2,1 stanoven 30 m 318,3 3,2 1,6 --- 0,4 40 m 157,2 1,6 1,5 --- 3,8 --- < 0,1 E/4848/2017 Strana 18
4.1. Vypočtené hodnoty ve vybraných referenčních bodech V následujících tabulkách jsou uvedeny hodnoty koncentrací, vypočtené ve vybraných referenčních bodech, a to u obydlených objektů v okolí plánovaných kotelen. Referenční body jsou umístěny v různých výškách dle výšky komínů kotelen. Jejich pozice je patrné z obrázků uvedených dále v textu. Číslo referenčního bodu je odvozeno následovně: (X)X XXX Pořadové číslo ref. bodu u konkrétní kotelny Číslo kotelny Tabulka 19: Vypočtené hodnoty imisních příspěvků: Referenční bod Vypočtené imisní příspěvky g/m 3 ] Číslo X-ová souřadnice Y-ová souřadnice Výška nad terénem Příspěvek maximální hodinové koncentrace NO 2 Maximální denní 8hodinový průměr koncentrací CO Příspěvek průměrné roční koncentrace NO 2 m] m] m] (IL: 200 g/m 3 ) (IL: 10 000 g/m 3 ) (IL: 40 g/m 3 ) 1001-459087 -1097737 19 1,06 28,7 0,0085 1002-459058 -1097711 19 0,54 14,7 0,0084 1003-459071 -1097786 19 24,8 657 0,0709 1004-459100 -1097837 19 1,05 27,3 0,0094 1005-459123 -1097810 19 1,17 30,8 0,0094 1006-459141 -1097774 19 0,66 16,1 0,0077 2001-458844 -1098052 26 2,97 91,1 0,0201 2002-458885 -1098094 26 1,92 59,5 0,0115 2003-458895 -1098026 26 1,56 47,5 0,0084 2004-458854 -1098008 26 0,93 27,0 0,0104 3001-459520 -1097634 11 1,02 26,8 0,0061 3002-459532 -1097612 11 0,38 6,9 0,0058 3003-459494 -1097663 11 1,05 26,9 0,0068 4001-459361 -1097930 27 5,44 196,4 0,0281 4002-459337 -1097926 27 4,66 130,1 0,0225 4003-459353 -1097862 27 0,67 13,4 0,0091 5001-459830 -1097910 13 1,38 34,7 0,0124 5002-459810 -1097938 13 2,22 59,7 0,0191 5003-459772 -1097984 13 1,56 29,9 0,0097 5004-459866 -1097981 13 1,61 41,4 0,0099 6001-459707 -1098174 13 1,30 31,9 0,0163 6002-459757 -1098163 13 2,64 77,8 0,0166 6003-459791 -1098183 13 1,51 36,9 0,0114 7001-459780 -1098459 13 0,89 19,8 0,0121 E/4848/2017 Strana 19
Referenční bod Vypočtené imisní příspěvky g/m 3 ] Číslo X-ová souřadnice Y-ová souřadnice Výška nad terénem Příspěvek maximální hodinové koncentrace NO 2 Maximální denní 8hodinový průměr koncentrací CO Příspěvek průměrné roční koncentrace NO 2 m] m] m] (IL: 200 g/m 3 ) (IL: 10 000 g/m 3 ) (IL: 40 g/m 3 ) 7002-459748 -1098428 13 2,33 63,6 0,0162 7003-459730 -1098411 13 1,32 33,2 0,0130 7004-459711 -1098387 13 0,63 11,6 0,0120 8001-459965 -1098258 27 1,67 38,2 0,0115 8002-459982 -1098207 27 1,04 34,2 0,0096 8003-459911 -1098171 27 1,21 36,4 0,0136 9001-459942 -1098666 16 3,96 54,0 0,0137 9002-459908 -1098703 16 3,75 60,3 0,0153 9003-459851 -1098677 16 1,81 25,0 0,0103 10001-460096 -1098915 13 1,10 29,4 0,0075 10002-460123 -1098938 13 0,76 19,8 0,0075 10003-460176 -1098925 13 0,86 20,6 0,0075 10004-460174 -1098889 13 1,61 39,5 0,0087 10005-460115 -1098869 13 3,57 105,3 0,0260 11001-460489 -1098505 13 0,71 18,3 0,0053 11002-460455 -1098500 13 1,83 53,0 0,0144 11003-460460 -1098547 13 1,02 27,0 0,0077 12001-460443 -1098677 14 1,74 45,4 0,0096 12002-460407 -1098669 14 1,14 26,4 0,0130 12003-460406 -1098703 14 2,69 69,6 0,0174 12004-460444 -1098745 14 2,67 73,2 0,0131 13001-460085 -1099747 11 0,37 10,4 0,0045 13002-460085 -1099791 11 0,47 11,9 0,0032 13003-460138 -1099811 11 0,34 7,0 0,0031 13004-460136 -1099781 11 0,57 14,0 0,0034 MIN 0,34 6,9 0,0031 IL... imisní limit MAX 24,8 657 0,0709 E/4848/2017 Strana 20
Obrázek 7: RB - Kotelna K1 Obrázek 8: RB - Kotelna K2 Obrázek 9: RB - Kotelna K3 Obrázek 10: RB - Kotelna K4 E/4848/2017 Strana 21
Obrázek 11: RB - Kotelna K5 Obrázek 12: RB - Kotelna K6 Obrázek 13: RB - Kotelna K7 Obrázek 14: RB - Kotelna K8 E/4848/2017 Strana 22
Obrázek 15: RB - Kotelna K9 Obrázek 16: RB - Kotelna K10 Obrázek 17: RB - Kotelna K11 Obrázek 18: RB - Kotelna K12 E/4848/2017 Strana 23
Obrázek 19: RB - Kotelna K13 4.2. Vyhodnocení vypočtených hodnot 4.2.1. Imise NO2 Nejvyšší krátkodobá hodinová koncentrace NO 2 v síti referenčních bodů byla vypočtena 49,2 µg/m 3, tj. 24,6 % imisního limitu (200 µg/m 3 ), a to ve výšce 20 m nad úrovní terénu. Uvedená maxima byla vypočtena v blízkosti kotelny K9. V dýchací zóně ve výšce 1,6 m nad zemí bylo vypočteno maximum 0,498 µg/m 3, tj. 0,2 % limitu. Ve vybraných referenčních bodech u nejbližších objektů byly vypočteny maximální imisní příspěvky NO 2 od 0,34 do 24,8 µg/m 3, což je méně než 13 % imisního limitu. Maximální vypočtený příspěvek průměrných ročních koncentrací NO 2 v dýchací zóně činí 0,0097 µg/m 3, tj. méně než 0,1 % hodnoty imisního limitu (40 µg/m 3 ) i imisního pozadí (22 µg/m 3 ). Ve vyšších úrovních nad terénem je vypočtené maximum 0,42 µg/m 3, což činí 1,1 % limitu, tento příspěvek je vypočten ve výškách 20 m nad úrovní terénu. Ve vybraných referenčních bodech u nejbližších objektů byly vypočteny průměrné roční imisní příspěvky NO 2 od 0,0031 do 0,0709 µg/m 3, což je méně než 0,2 % imisního limitu. Imisní limity pro oxidy dusíku nebudou překročeny. 4.2.2. Imise CO Vypočtený příspěvek osmihodinových průměrů koncentrací CO v síti referenčních bodů dosahuje nejvýše 773,1 µg/m 3, tj. cca 7,7 % hodnoty imisního limitu (10 000 µg/m 3 ), a to ve výšce 20 m nad úrovní terénu u kotelny K9. V dýchací zóně ve výšce 1,6 m nad zemí bylo E/4848/2017 Strana 24
vypočteno maximum 9,81 µg/m 3, tj. méně než 0,1 % limitu. Relativně vysoké imisní příspěvky jsou dány uvažovaným provozem zařízení na hranici emisního limitu pro CO, reálné emise lze předpokládat významně nižší. Imisní limity pro oxid uhelnatý nebude překročen. Vypočtená průměrná roční koncentrace CO v celé lokalitě činí nejvýše řádově jednotky µg/m 3, tj. zlomek uvažovaného imisního pozadí (400 µg/m 3 ). Imisní limit není stanoven. 4.3. Grafická interpretace s izoliniemi koncentrací znečišťujících látek. Z hodnot vypočtených koncentrací doplňkové imisní zátěže v pravidelné síti referenčních bodů jsou vykresleny izolinie koncentrací znečišťujících látek, a to ve výšce dýchací zóny (1,6 m nad terénem) a ve výšce 20 m, kde byly vypočteny maximální imisní koncentrace znečišťujících látek. Tyto izolinie jsou zakresleny do výřezu katastrální mapy posuzované lokality v měřítku 1 : 30 000 (zdroj: www.cuzk.cz) a jsou přílohou této studie. 5. Návrh kompenzačních opatření Kompenzační opatření se dle 11 odst. 5 zákona č. 201/2012 Sb. ukládá v případě, pokud by provozem stacionárního zdroje označeného ve sloupci B v příloze č. 2 k tomuto zákonu došlo v oblasti jejich vlivu na úroveň znečištění k překročení některého z imisních limitů s dobou průměrování 1 kalendářní rok uvedeného v bodech 1 a 3 přílohy č. 1 k tomuto zákonu nebo je jeho hodnota v této oblasti již překročena. Dále je v 11 odst. 5 zákona č. 201/2012 Sb. uvedeno, že kompenzační opatření se u stacionárního zdroje označeného ve sloupci B v příloze č. 2 pro danou znečišťující látku neuloží, pokud pro ni zdroj nemá stanoven specifický emisní limit v prováděcím právním předpisu. Kompenzační opatření se dále neukládají u stacionárního zdroje, jehož příspěvek vybrané znečišťující látky k úrovni znečištění nedosahuje hodnoty stanovené prováděcím právním předpisem. Ve vyhlášce č. 415/2012 Sb., odst. 1, je tato hodnota stanovena na 1 % imisního limitu pro znečišťující látku s dobou průměrování 1 kalendářní rok. Z výše uvedených skutečností a je zřejmé, že u posuzovaných zdrojů není naplněna jedna ze základních podmínek pro uplatnění kompenzačních opatření dle požadavku zákona č. 201/2012 Sb., 11, odst. (5), tj., není překročen imisní limit pro roční průměry imisí NO 2. E/4848/2017 Strana 25
6. Porovnání emisí jednotlivých variant výroby tepla Pro porovnání emisí znečišťujících látek, produkovaných spalováním pevného paliva v Elektrárně Dětmarovice a spalováním zemního plynu v navrhovaných kotelnách, byl proveden výpočet emisí znečišťujících látek při výrobě 1 GJ tepla, potřebného pro vytápění dotčených objektů. Zdroj Vstupní údaje emise zdrojů tepla Plynové kotelny Vyrobená energie (výhled) 69 307 MWh (249,5 TJ) Palivo Zemní plyn Znečišťující látka Emise zařízení Celková měrná výrobní emise t/rok g/gj NO x 2,139 8,57 CO 3,334 13,4 TZL 0,0455 0,18 SO 2 0,00021 0,0008 Emise zn. látek byly stanoveny z naměřených hodnot emisí. Data o emisích za rok 2016 poskytl Český hydrometeorologický ústav. Zdroj Elektrárna Dětmarovice Vyrobená energie (2016) 24,3.10 3 TJ Palivo Černé uhlí Znečišťující látka Emise zařízení (2016) Celková měrná výrobní emise t/rok g/gj NO x 2 314,8 95,1 CO 104,8 4,3 TZL 99,7 4,1 SO 2 1 355,3 55,7 Graf 1: Měrné výrobní emise porovnávaných zdrojů E/4848/2017 Strana 26
Hmotnostní tok emisí znečišťujících látek jednotlivých zdrojů je pro porovnání jednotlivých zařízení vypočten z předpokládané výroby tepla plánovaných plynových kotelen. Zároveň je zanedbána ztráta tepla vedením, která při menší vzdálenosti od zdroje může dosáhnout jednotek %, avšak při větších vzdálenostech 10 % a více. Výroba tepla pro dotčené objekty je stanovena z podkladů zadavatele, tj. 69 307 MWh/rok, což odpovídá výrobě tepla 249,5 TJ/rok. Při této výrobě tepla tedy uvedené zdroje produkují následující emise znečišťujících látek. Graf 2: Hmotnostní tok emisí porovnávaných zdrojů odpovídající výrobě tepla 249,5 TJ Celkové vypočtené emise NO 2 jsou u stávajícího zdroje řádově vyšší, než u spalování zemního plynu. U TZL a SO 2 jsou rozdíly mnohem větší, jelikož při spalování zemního plynu k emisím těchto látek dochází v zanedbatelné míře. Srovnání emisí TZL a SO 2 je však zatíženo určitou nejistotou, jelikož u plynových zařízení je použito emisního faktoru a u Elektrárny Dětmarovice měřených emisí. U CO je měrná výrobní emise vyšší u plynových kotelen, pro výpočet emisí u plynových kotelen se však uvažoval emisní faktor, reálné emise budou pravděpodobně nižší - srovnatelné s centrálním zdrojem. E/4848/2017 Strana 27
7. Závěrečné hodnocení V předchozích odstavcích bylo provedeno vyhodnocení vypočtených příspěvků imisních koncentrací znečišťujících látek po realizaci záměru Příprava stavby plynových kotelen v Orlové. Provozem plynových kotelen bude nejvíce dotčena (mimo nejbližších objektů na úrovni střech) oblast v části Lutyně, což je dáno především tvarem okolního terénu a umístěním zdrojů zejména v této lokalitě. Vypočtené hodnoty příspěvků imisních koncentrací (jak krátkodobé, tak průměrné roční) v úrovni dýchací zóny jsou vzhledem k imisním limitům i pozadí velmi nízké, změna imisní situace je oproti současnému stavu prakticky nepostřehnutelná. Ve výšce nad 20 m nad terénem jsou vypočtené imise významně vyšší, avšak i zde nedojde k překročení imisních limitů pro látky emitované spalováním zemního plynu. Instalací kotelen dojde zároveň k odpojení od primárního centrálního zásobování teplem (CZT), což teoreticky znamená snížení emisí ze zdroje CZT (zde Elektrárny Dětmarovice), reálně však vzhledem k účelu tohoto zdroje (výroba elektřiny) nelze předpokládat přímo úměrné snížení emisí se souvisejícím snížením potřeby tepla. Na základě výše uvedených skutečností lze konstatovat, že realizací záměru v dotčené lokalitě nedojde k překročení imisních limitů pro ochranu zdraví lidí. E/4848/2017 Strana 28
8. Seznam použitých podkladů Informace zadavatele o záměru Výkresová dokumentace umístění záměrů, popis zdrojů. Mapové podklady cuzk.cz Tabelární ročenky ČHMÚ http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/isko/tab_roc/tab_roc_cz.html Vymezení OZKO a průměrné imisní pozadí v letech 2011-2015 (www.chmi.cz) Zákon č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší Vyhláška č. 415/2012 Sb. Metodika SYMOS 97 (aktualizace 2013) Metodický pokyn odboru ochrany ovzduší MŽP pro vypracování rozptylových studií podle 32 odst. 1 písm. e) zákona č. 201/2012 Sb., o ochraně ovzduší Sdělení odboru ochrany ovzduší, jímž se stanovují emisní faktory podle 12 odst. 1 písm. b) vyhlášky č. 415/2012 Sb., o přípustné úrovni znečišťování a jejím zjišťování a o provedení některých dalších ustanovení zákona o ochraně ovzduší E/4848/2017 Strana 29
Seznam příloh: 1. Příspěvky maximálních hodinových koncentrací NO 2 výška 1,6 m nad terénem 2. Příspěvky maximálních hodinových koncentrací NO 2 výška 20 m nad terénem 3. Příspěvky průměrných ročních koncentrací NO 2 výška 1,6 m nad terénem 4. Příspěvky průměrných ročních koncentrací NO 2 výška 20 m nad terénem 5. Příspěvky maximálních denních 8hodinových průměrů koncentrací CO výška 1,6 m nad terénem 6. Příspěvky maximálních denních 8hodinových průměrů koncentrací CO výška 20 m nad terénem 7. Osvědčení o autorizaci 8. Stanovisko k autorizaci