Autor Ing. Vladimír Neužil, CSc. Organizace KONEKO Marketing spol. s r.o. Název textu Emise oxidu uhličitého Blok BK2 - Emise-stacionární zdroje Datum Červenec 2001 Poznámka Text neprošel redakční ani jazykovou úpravou
Emise oxidu uhličitého Výpočet emisí CO 2 vychází ze znalosti spotřeby jednotlivých druhů paliv v řešeném území, z jejich kvalitativních znaků a z emisních faktorů pro CO 2. Množství emisí CO 2 je přímo závislé na poměru uhlíku a vodíku v molekule paliva: Emisní faktor CO 2 v závislosti na typu paliva (na poměru H:C) EF [kg/gj] 120 110 100 90 80 70 60 50 40 koks různé nižší uhlovodíky dřevné uhlí černá uhlí hnědá uhlí dřevo topné oleje metan svítiplyn zemní plyn 0 1 2 3 4 5 6 poměr vodíku a uhlíku v molekule paliva [H:C] V následující tabulce jsou uvedeny emisní faktory používané v ČR pro výpočet emisí CO 2 v rámci bilance skleníkových plynů. CO 2 [kg/gj] Refinery Gas 66,7 Gasoline 69,2 Kerosene 71,8 Diesel Oil 74,0 Distillate Fuel Oil 74,0 Residual Fuel Oil 77,3 LPG 63,0 Naphtha 73,3 Lubricants 73,3 Other Oil 73,3 Coking Coal 94,5 Other Bitumenous Coal 94,5 Brown Coal + Lignite 96,0 Brown Coal Briquettes 94,5 Coke 108,1 Gas Works Gas 47,6 Coke Oven Gas 47,6 Blast Furnace Gas 241,8 Natural Gas 56,0 2
Uvedené emisní faktory byly před jejich použitím upraveny pro řešené území. Hlavní pozornost byla věnována tuhým palivům, neboť hodnota jejich emisních faktorů je značně závislá na jejich výhřevnosti. Pro jejich kontrolu a zpřesnění byl použit následující postup. Byly tabelovány veškeré dostupné údaje o elementárním složení uhlí v ložiscích na území ČR. Z elementárního složení byla stanovena měrná emise CO 2 vztažená na t paliva a na GJ tepla v palivu. Zpracování souborů je patrné z následujících grafů. Emise CO 2 v závislosti na výhřevnosti HU 2 500 2 000 y = 67,143x + 464,05 Měrné emise 1 500 1 000 500 y = -2,9031x + 143,72 0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0 24,0 Výhřevnost [MJ/kg] Emise CO 2 v závislosti na výhřevnosti ČU 3 500 3 000 y = 79,072x + 305,77 2 500 Měrné emise 2 000 1 500 1 000 [kg/t] [kg/mj] Lineární ([kg/t]) Lineární ([kg/mj]) 500 y = -0,6781x + 108,78 0 12,0 17,0 22,0 27,0 32,0 Výhřevnost [MJ/kg] 3
Z grafického vyhodnocení závislosti měrných emisí CO 2 ve vztahu k výhřevnosti je patrné, že se jedná o lineární závislosti, což umožňuje výpočet rovnic lineární regrese. Parametry těchto rovnic jsou uvedeny v následující tabulce. Palivo Výhřevnost parametry rovnice EF CO 2 parametry rovnice EF CO 2 [MJ/kg] a b [kg/t] a b [kg/gj] HUTR 18,18 67,143 464,05 1 684-2,9031 143,72 91,0 ČUTR 23,49 79,072 305,77 2 163-0,6781 108,78 92,9 KOKS 27,80 140,9-949,53 2 967 1,2825 71,094 106,7 Uvedené výhřevnosti v této tabulce odpovídají váženému průměru vypočtenému z aktuální tabulky Kvalitativní znaky tuhých paliv, REZZO 3 (+ lokál) - obyvatelstvo, region Praha, 1999. Dodavatel Palivo Hmotnost Q r i [tun] [%] [MJ/kg] Mostecká uhelná, a.s. HU tříděné 25 449,5 11,5% 19,540 Severočeské doly, a.s. - doly Bílina HU tříděné 48 382,3 21,8% 17,756 Sokolovská uhelná, a.s. HU tříděné 71 379,0 32,2% 14,826 Sokolovská uhelná, a.s. Brikety hnědouhelné 44 334,0 20,0% 23,246 Lignit Hodonín Lignit 1 869,0 0,8% 9,476 Ostravsko karvinské doly (mimo dolu ČSM) ČU tříděné 425,4 0,2% 31,290 Ostravsko karvinské doly (mimo dolu ČSM) Koks 15 894,0 7,2% 27,800 ČMD - doly Kladno ČU tříděné 4 419,0 2,0% 22,740 Nová huť, a.s. Koks 9 306,7 4,2% 27,091 Tuhá paliva obyvatelstvo 221 458,8 100,0% 19,284 Výpočet emisí CO 2 při spalování tuhých paliv byl proveden diferencovaně pro zdroje REZZO 1 (spalovací i technologické), kde s ohledem na relativně malý počet zdrojů bylo využito uvedených parametrických rovnic a ze znalosti výhřevnosti a druhu tuhého paliva byla vypočtena emise CO 2 individuálně. Pro ostatní kategorie (REZZO 2 a 3) byl vypočten směsný emisní faktor ze znalosti poměru jednotlivých druhů tuhých paliv. Jejich podíly jsou patrné z následujícího grafu. 4
Podíly druhů tuhých paliv v kategorii REZZO 2 a 3 Dřevo 4,51% HUTR 12,12% ČUTR 0,02% Koks 83,35% Použitý směsný faktor má hodnotu 103,2 kg/gj. Pro výpočet emisí CO 2 ze spalování kapalných paliv byl použit emisní faktor 77,30 kg/gj a pro zemní plyn hodnota 56,09 kg/gj. Celkové zpracování je provedeno ve formátu EXCEL a umožňuje stanovit emise CO 2 v řešeném území po jednotlivých UO. Celkové emise jsou patrné z následující tabulky a podíly jednotlivých kategorií REZZO z grafu. CO 2 v t/rok REZZO 1 - S 1 200 988 REZZO 1 - T 245 969 REZZO 2 218 807 REZZO 3 1 448 692 Celkem 3 114 455 5
Podíly kategorií REZZO na celkových emisích CO 2 REZZO 3 46% REZZO 1 - S 39% REZZO 2 7% REZZO 1 - T 8% 6