Vývoj ochrany ovzduší v ČR po roce 1990 a vývojové tendence snižování emisí z energetických zařízení. Doc. Ing. Josef Vejvoda a prof. Petr Buryan, Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší VŠCHT Praha

Úvod - pokračování V období let 1948 – 1989 nebyla ochraně životního prostředí věnována potřebná péče srovnatelná s opatřeními realizovanými v západních zemích V období let 1948 – 1989 nebyla ochraně životního prostředí věnována potřebná péče srovnatelná s opatřeními realizovanými v západních zemích Důsledkem je značný rozsah poškození, který – i přes řadu kladných výsledků zaostává za průměrem EU. Mezi nejvíce postižené složky náleží ovzduší Důsledkem je značný rozsah poškození, který – i přes řadu kladných výsledků zaostává za průměrem EU. Mezi nejvíce postižené složky náleží ovzduší

Úvod - dokončení Positivní obrat nastal po přijetí zákona o ovzduší v roce 1991, který zavedl emisní limity a podmínky pro provoz zdrojů, které musely být dosaženy nejpozději do konce roku 1998 Positivní obrat nastal po přijetí zákona o ovzduší v roce 1991, který zavedl emisní limity a podmínky pro provoz zdrojů, které musely být dosaženy nejpozději do konce roku 1998 V souvislosti se vstupem do EU byla přijat nový zákon 86/2002 Sb., která přináší vyšší nároky na zdroje V souvislosti se vstupem do EU byla přijat nový zákon 86/2002 Sb., která přináší vyšší nároky na zdroje

Vývoj emisí látek znečišťujících ovzduší po roce 1990 Působení zákona na zdroje: výrazný pokles emisí TZL (cca 90 %), SO 2 (87 %), CO a NO x a těžkých kovů Působení zákona na zdroje: výrazný pokles emisí TZL (cca 90 %), SO 2 (87 %), CO a NO x a těžkých kovů Poklesly i emise oxidu uhličitého Poklesly i emise oxidu uhličitého

Příčiny poklesu - emise TZL a SO 2 Pokles emisí TZL (z 1 milionu t na 90 kt, z toho malé zdroje 28,5 kt a doprava 10 kt) byl vyvolán náhradou zastaralých EO a instalací nových TO Pokles emisí TZL (z 1 milionu t na 90 kt, z toho malé zdroje 28,5 kt a doprava 10 kt) byl vyvolán náhradou zastaralých EO a instalací nových TO Pokles emisí SO 2 (z 2200 na 237 kt v roce 2002, z toho malé zdroje 30 kt, tj. 12 %) – odsířením spalin elektráren a tepláren na uhlí a náhrada uhlí u menších tepláren zemním plynem. Pokles emisí SO 2 (z 2200 na 237 kt v roce 2002, z toho malé zdroje 30 kt, tj. 12 %) – odsířením spalin elektráren a tepláren na uhlí a náhrada uhlí u menších tepláren zemním plynem.

Příčiny poklesu - emise Nox a CO Emise NOx – (318 kt v roce 2002, podíl dopravy 50 %) - pokles u stacionárních zdrojů do roku 1990 byl kompenzován nárůstem motorových vozidel a jejich proběhem i přesto, že nová auta plní EURO 3 a EURO 4 Emise NOx – (318 kt v roce 2002, podíl dopravy 50 %) - pokles u stacionárních zdrojů do roku 1990 byl kompenzován nárůstem motorových vozidel a jejich proběhem i přesto, že nová auta plní EURO 3 a EURO 4 Emise CO (z 1300 kt v roce 1990 na 546 kt v roce 2002, z toho doprava 546 kt) – pokles výroby oceli Emise CO (z 1300 kt v roce 1990 na 546 kt v roce 2002, z toho doprava 546 kt) – pokles výroby oceli

Vývoj emisí CO 2

Ovzduší měst a obcí Plynofikací měst a obcí se prakticky odstranil podíl V. třídy (silně znečištěné ovzduší) Plynofikací měst a obcí se prakticky odstranil podíl V. třídy (silně znečištěné ovzduší) Dnes opět roste spotřeba uhlí v domácnostech, plyn pro občany je nákladný Dnes opět roste spotřeba uhlí v domácnostech, plyn pro občany je nákladný Prašný aerosol však překračuje platné imisní limity Prašný aerosol však překračuje platné imisní limity

Třídy znečištěného ovzduší v ČR

Nové požadavky na energetická zařízení Nové emisní limity pro zvláště velké zdroje musí být dosaženy do konce roku 2007 – další požadavky na snížení emisí. Nové emisní limity pro zvláště velké zdroje musí být dosaženy do konce roku 2007 – další požadavky na snížení emisí. Zdroje, na které bylo vydáno stavební povolení před – plán snížení emisí - s cílem je dosáhnout těchto hodnot. Zdroje, na které bylo vydáno stavební povolení před – plán snížení emisí - s cílem je dosáhnout těchto hodnot. Zdroje o tepelném příkonu >500 MW na uhlí – emisní limit 400 mg.m n -3 - dopad na fluidní kotle (dodatečné odsíření?). Zdroje o tepelném příkonu >500 MW na uhlí – emisní limit 400 mg.m n -3 - dopad na fluidní kotle (dodatečné odsíření?).

Nové požadavky na energetická zařízení-pokračov. Zdroje v útlumu – od do konce roku 2015 – kumulativně nanejvýš provozních hodin Zdroje v útlumu – od do konce roku 2015 – kumulativně nanejvýš provozních hodin Zcela nové zdroje na uhlí - stavební povolení od r – přísnější limity : Zcela nové zdroje na uhlí - stavební povolení od r – přísnější limity :

Emisní limity pro nové ZVZ na uhlí, (normální podmínky, suchý plyn, 6 % O 2 ) - tepelný příkon: Emisní limity pro nové ZVZ na uhlí, (normální podmínky, suchý plyn, 6 % O 2 ) - tepelný příkon: SO2 : SO2 : –50 – 100 MW850 mg.m-3 –100 – 300 MW200 mg.m-3 –>300 MW200 mg.m-3 NOx : NOx : –50 – mg.m-3 –> mg.m-3 TZL >50 MW30 mg.m-3 TZL >50 MW30 mg.m-3 Nové kotle na zemní plyn – emisní limit (normální podmínky, suchý plyn,3 % O2) od r (nové i stávající): Nové kotle na zemní plyn – emisní limit (normální podmínky, suchý plyn,3 % O2) od r (nové i stávající): – 50 – 300 MW 150 mg.m-3 (3 % O2) – 50 – 300 MW 150 mg.m-3 (3 % O2) –>300 MW 100 mg.m-3(3 % O2)

Vývojové trendy 1.Odsiřování spalin ze spalování uhlí 1.Odsiřování spalin ze spalování uhlí a) Práškové kotle (stávající) a) Práškové kotle (stávající) Vypírání spalin vápencem – použití organických kyselin – účinnost 98 – 99 %, koncentrace po odsíření okolo 100 mg.m-3 SO2 Vypírání spalin vápencem – použití organických kyselin – účinnost 98 – 99 %, koncentrace po odsíření okolo 100 mg.m-3 SO2 b) Fluidní atmosférické kotle b) Fluidní atmosférické kotle Současné kotle – suché odsíření vápencem doplnit o druhý stupeň (např. polosuchý způsob) Současné kotle – suché odsíření vápencem doplnit o druhý stupeň (např. polosuchý způsob) Nové kotle – patrně mokré odsíření vápencem? Nové kotle – patrně mokré odsíření vápencem?

Vývojové trendy-pokračování 1 2. Denitrifikace spalin 2. Denitrifikace spalin Selektivní katalytická redukce NOx amoniakem, resp. Selektivní katalytická redukce NOx amoniakem, resp. Katalyticko oxidační proces ALSTOM Katalyticko oxidační proces ALSTOM Simultánní odsiřování a denitrifikace (Haldar- Topsoe, Chiyoda 102 CT)? Simultánní odsiřování a denitrifikace (Haldar- Topsoe, Chiyoda 102 CT)? 3. Odprašování spalin 3. Odprašování spalin tkaninové filtry versus elektrostatické odlučovače ? tkaninové filtry versus elektrostatické odlučovače ?

Vývojové trendy-pokračování 2 4. Rtuť ve spalinách 4. Rtuť ve spalinách USA hodlají zavést emisní opatření od r (president Bush od roku 2018); USA hodlají zavést emisní opatření od r (president Bush od roku 2018); polemika – emisní limity nebo cap and trade strategie (obchodovatelná práva)?; polemika – emisní limity nebo cap and trade strategie (obchodovatelná práva)?; rtuť ve spalinách – buď elementární Hg(g) nebo Hg2+: rtuť ve spalinách – buď elementární Hg(g) nebo Hg2+: –Hg elementární - prochází odsiřovacími procesy; –Hg2+ se zachytí v odsiřování.

Vývojové trendy – pokračování 3 Intensivní vývoj procesů snižování emisí Hg v USA se zaměřil na: Intensivní vývoj procesů snižování emisí Hg v USA se zaměřil na: odstraňování Hg z uhlí před spálením; odstraňování Hg z uhlí před spálením; přeměnu Hg ve spalinách do pevné fáze; přeměnu Hg ve spalinách do pevné fáze; použití polokoksu z hnědého uhlí dávkovaného před odlučovač popílku: použití polokoksu z hnědého uhlí dávkovaného před odlučovač popílku: –poměr C : Hg – : 1; –dopad na využitelnost popílku.

Vývojové trendy - dokončení 5. PCDD + PCDF 5. PCDD + PCDF V současné době není aktuální jejich odstraňování při spalování paliv, snad po roce 2010 – V současné době není aktuální jejich odstraňování při spalování paliv, snad po roce 2010 – Potenciální technologie: Analogie odlučování ze spaloven - katalytické tkaniny firmy GORE-Tech; Analogie odlučování ze spaloven - katalytické tkaniny firmy GORE-Tech; SKR NOx amoniakem, např. spalovna KO ve Vídni. SKR NOx amoniakem, např. spalovna KO ve Vídni.

Závěry Přes nesporné snížení emisí v ČR – jsme cca 30 % za průměrem EU: Přes nesporné snížení emisí v ČR – jsme cca 30 % za průměrem EU: –jak na obyvatele; –tak i na plochu (km2) státu; –odtud tlak EU na další omezování emisí, nejen v ČR.

Závěry - dokončení nové emisní limity pro SO2 - podraží především fluidní kotle; nové EL pro NOx povedou k aplikaci SKR NOx amoniakem nové emisní limity pro SO2 - podraží především fluidní kotle; nové EL pro NOx povedou k aplikaci SKR NOx amoniakem emise Hg se stanou předmětem úsilí o jejich snižování i v Evropě; emise Hg se stanou předmětem úsilí o jejich snižování i v Evropě; poslední publikace v USA ukazují, že zplyňování uhlí se stává konkurenceschopným v porovnání se spalováním. poslední publikace v USA ukazují, že zplyňování uhlí se stává konkurenceschopným v porovnání se spalováním.