Запорожская государственная инженерная академия

студент (магистр)

Научный руководитель: Назаренко Ирина Анатольевна, доцент, кандидат технических наук, Запорожская государственная инженерная академия

Аннотация:

В работе показана экологическая и экономическая эффективность использования биогаза на пивоваренном предприятии. В статье использована стандартная методика определения эмиссии парниковых газов по уровням. Выполнены расчеты для природного газа и биогаза. Полученные результаты показали, что количество выбросов парниковых газов от сжигания природного газа и биогаза на котлах фирмы «LOOS» на ПАО «Карлсберг Украина» уменьшаются. Доказана эффективность совместного сжигания данных видов топлива. Показано, что совместное сжигание природного газа и биогаза позволит снизить выбросы эмиссионных газов на 10%.

This paper shows the environmental and economic efficiency of biogas in the brewery. The article used the standard method for determination of greenhouse gas emissions through the levels. Calculations for natural gas and biogas. The results of the calculations showed that the amount of greenhouse gas emissions from the combustion of natural gas and biogas in the boilers of the company «LOOS» JSC «Carlsberg Ukraine" reduced. The efficiency of co-combustion of these fuels. It is shown that co-combustion of natural gas and biogas will reduce the emission of emission gases by 10%.

Ключевые слова:

парниковые газы; эмиссия парниковых газов; биогаз.

greenhouse gases; greenhouse gas emissions; biogas

УДК 504.7

Введение. Непрерывный рост потребностей современного общества в энергии приводит к увеличению потребления ископаемых топливно-энергетических ресурсов и, соответственно, к увеличению выброса в атмосферу продуктов сгорания, в том числе, парниковых газов, повышение концентрации которых в атмосфере является одной из вероятных причин безвозвратного изменения климата .

Одним из основных путей снижения объема выбросов парниковых газов и экономии традиционных видов топлива является замена ископаемого топлива на возобновляемые источники энергии. Одним из таких источников может быть биогаз .

Основными критериями при выборе технологии энергетического использования биогаза являются экономические показатели и величина снижения эмиссии парниковых газов при допустимой величине выбросов загрязняющих веществ. Если экономические критерии известны и достаточно эффективно используются на практике, то существующие экологические критерии не позволяют объективно сравнивать различные технологии и оборудование, использующие различные виды биотоплива, а также полностью учесть влияние вида и качества заменяемого топлива .

Методика. В зависимости от полноты информации возможна оценка выбросов парниковых газов 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 в год, то расчеты возможны только на уровне 1 . Если же есть национальные данные об удельных коэффициентах выбросов для этих источников выбросов и типа топлива и, кроме того, известен содержание углерода в используемых видах топлива, то расчеты можно выполнить на уровне 2.

В простейшем случае при расчетах на уровне 1 выбросы любого парникового газа M ПГ в первую очередь СО 2 определяются формулой (1)

М пг =∑m*k*k пг *Ф (1)

где m - количество сожженного топлива этого типа, в тоннах;

k - коэффициент для пересчета топлива из тыс.т. в терраДжоули,

k пг - удельный коэффициент эмиссии углерода. для СО 2 k пг =V CO2 *44/15
Ф - фракция окисления. Принимается, что Ф = 1. Этот коэффициент необходим для лучшего согласования с теорией и понимания физической сути вычислений.

n - число видов топлива, которые были использованы.

Для каждого вида расчеты выполняются не зависимо, а суммы той или иной парниковых газов затем складываются .

Результаты. По вышеуказанной методике была проведена оценка выбросов парниковых газов на предприятии ПАО Карлсберг Украина (г. Запорожье). В 2009-2010 годах компанией Carlsberg Ukraine была проведена реконструкция парового котла с модернизацией горелок для работы как на природном газе, так и на смеси из биогаза. От очистных сооружений в котельную был проведен газопровод для транспортировки биогаза и последующего его сжигания в котельной. В котельной за год сжигается около 3606000 м 3 природного газа и 470000 м 3 биогаза. Рассмотрим выбросы парниковых газов СО 2 , СН 4 и N 2 O. Поскольку никаких данных о режиме сжигания топлива нет кроме его количества, то расчеты придется выполнять для СО 2 на уровне 2, а для СН 4 и N 2 O на уровне 1. Оценим сначала выбросы СО 2 от сжигания природного газа, на основе формулы 1. Предполагается что для технологических нужд сжигается только природный газ. Результаты расчетов, по выбросам СО 2 размещены в таблице 1.

Таблица 1 - Результаты расчетов выбросов СО 2 от сжигания природного газа

Таким образом, выбросы СО 2 от сжигания природного газа составили 7726641,68 тонн в год.

Оценим выбросы СO 2 в случае, когда часть природного газа замещается биогаза. Результаты показаны в таблице 2.

Таблица 2 - Результаты расчетов выбросов СО 2 от сжигания биогаза

Топливо

Количество,

тыс. нм 3 /год

Коэффициент пересчета в ТДж

Количество ТДж

Удельный коэффициент выбросов т/ТДж

Выбросы СO 2 , т

Природный газ

3606000

34,08

122892,48

6835689,4

Биогаз

470000

5,61

2636,7

90008,2

Суммарные выбросы СО 2 котельной при сжигании природного газа и биогаза составили 6925697,53 т в год.

Выбросы СН 4 и N 2 O рассчитываются от того же количества природного газа, и для СО 2 . Результаты расчетов выбросов СН 4 и N 2 O показаны в таблице 3.

Таблица 3 - величина выбросов СН 4 и N 2 О от сжигания природного газа

Коэффициенты выбросов СН 4 , данные в таблице 3 в кг/ТДж, представленные нами для удобства в тонах/ТерраДжоуль. Для коэффициента N 2 O расчеты выполнены аналогично.

Общие выбросы по котельной при сжигании природного газа составили:

а) СО 2 7726641,68 т;

б) СН 4 - 138,91 т;

в) N 2 O - 138,1 т.

Для получения результата в СО 2 -эквиваленте умножаем выбросы метана потенциал глобального потепления метана - 21, а выбросы закиси азота на потенциал глобального потепления 310. Таким образом, получено суммарные выбросы в количестве 7772621 т СО 2 -эквивалента.

При сжигании природного газа и биогаза величины выбросов СН 4 и N 2 О показаны в таблице 4.

Таблиця 4 - Величина викидів СН 4 і N 2 О від спалювання природного газу з біогазом

Топливо

Количество, тыс. нм 3 /год

Удельный коэффициент выбросов СН 4 т/ТДж

Выбросы СН 4 , т

Удельный коэффициент выбросов N 2 O

т/ТДж

Выбросы N 2 O, т

Природный газ

122892,48

0,001

122,9

0,001

122,9

Биогаз

2636,7

0,06

158,2

0,015

39,55

Общие выбросы по котельной одновременном сжигании природного газа и биогаза составили:

а) СО 2 6925697,53 т;

б) СН 4 - 281,1 т;

в) N 2 O - 162,45 т.

Получены суммарные выбросы в количестве 6981960 т СО 2 - эквивалента.

Уменьшение выбросов при одновременном сжигания природного газа и биогаза на котельной составляет 790661 т СО 2 - эквивалента в год.

Выводы. В статье показана эффективность использования биогаза на ПАО Карлсберг Украина. Это обеспечит очистки сточных вод предприятий пищевой промышленности, сократит потерю площадей, занимаемых стоками предприятия. Расчеты показали, что сжигание совместно природного газа и биогаза позволит снизить выбросы эмиссионных газов на 790661 т СО 2 - эквивалента в год, что улучшит экологическую ситуацию в Запорожском регионе. Существенное снижение выбросов в атмосферу парниковых газов позволит привлечь дополнительные средства по Киотскому протоколу.

` `

Библиографический список:

1. Губинский М.В., Усенко А.Ю., Шевченко Г.Л., Шишко Ю.В. Оценка эмиссии парниковых газов при использовании топлив и биомассы. Щоквартальний науково-практичний журнал 2’ 2007. Інтегровані технології та енергозбереження. Видання засновано Харківським державним політехнічним університетом у 1998 році
2. Національна металургійна академія України. Усенко А. Ю. Удосконалення процесу окислювального піролізу біомаси з метою зниження емісії парникових газів. Автореферат. Дисертації на здобуттянауковогоступеня кандидата технічних наук Дніпропетровськ – 2006.
3. A Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in 2050 (Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. Brussels, 8.3.2011 COM (2011) 112 final). // Official website of the European Union. / Mode of access: http://ec.europa.eu /clima/documentation /roadmap /docs/com_2011_112_en.pdf. - Date of access: 09.03.2011.
4. Белоусов В. Н., Смородин С. Н., Лакомкин В. Ю., Энергосбережение и выбросы парниковых газов (СО2). Учебное пособие. Санкт-Петербург 2014.
5. Методические указания. По расчету выбросов парниковых газов. Астана 2010.

Рецензии:

1.10.2015, 11:11 Галкин Александр Федорович
Рецензия : Статья написана на актуальную тему. Имеет элементы информативной новизны и практической значимости. Рекомендуется к публикации.

1.10.2015, 20:49 Лобанов Игорь Евгеньевич
Рецензия : Актуальность работы имеется. На мой взгляд, применяемая модель довольно примитивна. В работе нет достаточного обоснования применения именно данной модели. Очень много орфографических ошибок: статью неприятно читать в таком виде -- это неуважение к читателям статьи. Судя по приведённым в статье данным, снижение выбросов составит менее 9%, однако автор утверждает, что будет иметь место существенное улучшение экологической ситуации. После ответов на поставленные вопросы статья может быть рекомендована к печати.

13.10.2015 14:14 Ответ на рецензию автора Моисеев Евгений Николаевич :
С количеством орфографических ошибок согласен. Так как статья была написана и не прорецензирована. В секторе «Энергетика» в рамках процедур контроля качества специалистами Бюро комплексного анализа и прогнозов «BIAF» подготовлены методические рекомендации по инвентаризации выбросов парниковых газов при сжигании органического топлива в соответствии с требованиями Руководящих принципов национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК, 2006 г. В основу методики в основном положена методология Уровня 1, и лишь в некоторых случаях – Уровня 2. Наше предприятие находится в чистой экологической зоне города и в связи с этой точкой зрения снижение выбросов имеет существенные экологические показатели. Так как в Запорожье много промышленных предприятий которые загрязняют атмосферную среду.

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

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!

, 2619.87kb.

Пункт 5 предварительной повестки дня Прочие вопросы "Круглый стол" по проблемам изменения , 600.53kb.

Секторные экономические инструменты и варианты обязательств по ограничению выбросов , 3202.71kb.

Урок «изменение климата» Евсеенко Ольга Николаевна , 271.14kb.

«Коммерческое использование нетрадиционных ресурсов метана» , 49.17kb.

Пилотная программа Мирового банка по созданию потенциала сопротивления последствиям , 1717kb.

Методика определения и расчета выбросов загрязняющих веществ от лесных пожаров Сведения , 444.39kb.

Исо тк 207 , 731.54kb.

3 Расчет парниковых газов от энергетической деятельности предприятий (сжигание топлива)

В данном разделе приводится методика расчета выбросов парниковых газов от энергетической деятельности, связанной со сжиганием топлива. При проведении инвентаризации выбросов парниковых газов от сжигания топлива с целью производства энергии (электричества и тепла) и для собственных нужд предприятия оцениваются выбросы газов с прямым парниковым эффектом – двуокиси углерода (СО 2 ), метана (СН 4 ) и закиси азота (N 2 O ).

В процессе сжигания топлива большая часть углерода выбрасывается непосредственно в виде CO 2 . Другие газы (СН 4 и N 2 O ) также оцениваются. Весь высвободившийся углерод рассматривается в качестве выбросов CO 2 . Неокислившийся углерод, остающийся в виде твердых частиц, сажи или золы, исключается из общих показателей выбросов парниковых газов путем умножения на коэффициент 1 окисления углерода в топливе (который показывает долю сгоревшего углерода).

3.1 Выбросы двуокиси углерода

Выбросы двуокиси углерода при стационарном сжигании топлива являются результатом высвобождения углерода из топлива в ходе его сгорания и зависят от содержания углерода в топливе. Содержание углерода в топливе является физико-химической характеристикой, присущей каждому конкретному виду топлива и не зависит от процесса или условий сжигания топлива.

Бокс Приставки и множители
Сокращение	Приставка	Символ
10 15	пета	П
10 12	тера	Т
10 9	гига	Г
10 6	мега	М
10 3	кило	к

Исходными данными для расчета выбросов служат данные о деятельности предприятия. Данные о деятельности представляют собой сведения о количестве и виде сожженного за год ископаемого топлива, то есть фактическое потребление топлива за год, по которым предприятия ведут учет.

Для расчетов используются следующие физические единицы измерения массы или объема топлива: для твердого и жидкого топлива - тонны, для газообразного топлива - тысячи кубических метров. Для перевода физических единиц в общие энергетические единицы – джоули (Дж), мегаджоули (МДж), гигаджоули (ГДж) или тераджоули (ТДж) (Бокс 1) - используется низшее теплотворное значение (теплота сгорания, или теплотворное нетто-значение - ТНЗ ) каждой категории топлива.

Каждое топливо имеет определенные химико-физические характеристики, которые воздействуют на горение, такие, как значение ТНЗ , и содержание углерода. Содержание углерода в топливе может определяться в лаборатории на предприятии, что позволяет рассчитать собственный коэффициент выбросов двуокиси углерода и получить более точное значение выбросов. Использование собственных коэффициентов выбросов предпочтительнее усредненных коэффициентов, указанных в методике

Расчет выбросов СО 2 при сжигании топлива разбивается на следующие шаги:

1) фактически потребленное количество каждого вида топлива по каждой установке в натуральных единицах (т, м 3) для соответствующего вида продукции умножается на коэффициент его теплосодержания ТНЗ (ТДж/т, м 3);

2) полученное произведение (расход топлива в энергетических единицах – ТДж) умножается на коэффициент выбросы углерода (т C/ТДж) ;

3) полученное произведение корректируется на неполное сгорание топлива – умножается на коэффициент окисления углерода (отношение СО 2: СО);

4) пересчет выбросов углерода в выбросы СО 2 – путем умножения откорректированного углерода на 44/12.

Расчет выбросов СО 2 для каждого вида топлива для отдельных источников (установок для сжигания) производится по формуле:

Е = М х К 1 х ТНЗ х К 2 х 44/12 (3.1)

где: Е - годовой выброс СО 2 в весовых единицах (тонн/год);

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

К 1 - коэффициент окисления углерода в топливе (показывает долю сгоревшего углерода), таблица 3.1;

ТНЗ - теплотворное нетто-значение (Дж/тонн), таблица 3.2;

К 2 - коэффициент выбросов углерода (тонн/Дж), таблица 3.2;

44/12 - коэффициент пересчета углерода в углекислый газ (молекулярные веса соответственно: углерод - 12 г/моль, О 2 = 2 х 16 = 32 г/моль, СО 2 = 44 г/моль).

Определение фактического потребления топлива производится на основании учетных данных предприятия о потреблении различных видов топлива.

При сжигании топлива не весь содержащийся в нем углерод окисляется до СО 2 . Учет неполного сгорания топлива производится с помощью коэффициента окисления углерода К 1 . Средние значения К 1 представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Коэффициенты окисления углерода (K 1)

Для перевода потребленного количества топлива в энергетические единицы его масса умножается на его теплотворное нетто-значение (ТНЗ ). Для получения эмиссий углерода полученное количество потребленного топлива умножается на коэффициент выбросы углерода. Значения ТНЗ и коэффициентов выбросы углерода для видов топлива, используемых в Казахстане, приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2- Коэффициенты низших теплотворных нетто-значений - ТНЗ и коэффициенты выбросы углерода для видов топлива в Казахстане 2

Виды топлива	ТНЗ, ТДж/тыс.т	Коэффициент выбросы углерода, К 2 , тС/ТДж
Сырая нефть	40,12 CS	20,31 CS
Газовый конденсат	40,12 CS	20,31 CS
Бензин авиационный	44,21 CS	19,13 CS
Бензин автомобильный
Реактивное топливо типа бензина
Реактивное топливо типа керосина	43,32 CS	19,78 CS
Керосин осветительный и прочий	44,75	19,6
Дизельное топливо	43,02 CS	19,98 CS
Топливо печное бытовое	42,54 CS	20,29 CS
Топливо для тихоходных дизелей (моторное)	42,34 CS	20,22 CS
Топливо нефтяное (мазут)	41,15 CS	20,84 CS
Мазут флотский	41,15 CS	20,84 CS
Пропан и бутан сжиженные	47,31 D	17,2 D
Углеводородные сжиженные газы	47,31 D	17,2 D
Битум нефтяной и сланцевый	40,19 D	22 D
Отработанные масла (прочие масла)	40,19 D	20 D
Кокс нефтяной и сланцевый	31,0 D	27,5 D
Прочие виды топлива	29,309 D	20 D
Коксующийся уголь карагандинского бассейна	24,01 CS	24,89 CS
Уголь каменный	17,62 PS	25,58 PS
Лигнит (бурый уголь)	15,73 PS	25,15 PS
Кокс и полукокс из каменного угля	25,12 D	29,5 D
Коксовый газ	16,73 PS	13 D
Доменный газ	4,19 PS	66 D
Газ природный	34,78 CS	15,04 CS
Дрова для отопления	10,22 CS	29,48 CS

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.