Termomodernizacja podstawowym narzędziem walki

ze smogiem?

Andrzej Wiszniewski

Politechnika Warszawska, WIBHiIŚ

Narodowa Agencja Poszanowania Energii S.A.

SMOG to nie jest problem

„teoretyczny”

Definicja • Webster – Mgła obciążona i zanieczyszczona dymem pochodzącym ze spalania paliw oraz

wyziewami chemicznymi ,ale także mgła wywołana działaniem promieniowania ultrafioletowego na atmosferę zanieczyszczoną węglowodorami i tlenkami azotu pochodzącymi ze spalin samochodowych.

• Cambridge – mieszanina dymu, gazów I oparów chemicznych, występująca w atmosferze głównie miejskiej, powodująca utrudnienia w oddychaniu i działająca szkodliwie dla zdrowia ludzi.

Źródło: https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRzRtjalDqqeCRzEmM_nReUeOcKM969-3Q9eRyQNeNONTytj995

GIOŚ (Sygnały 2016) – Smog aerozolowy (zimowy) jest zjawiskiem atmosferycznym powstającym w wyniku pierwotnej emisji pyłu i zanieczyszczeń gazowych do powietrza i powstawania pyłu wtórnego w wyniku reakcji chemicznych zachodzących w atmosferze, w warunkach meteorologicznych sprzyjających kumulacji zanieczyszczeń takich jak cisza wiatrowa, silna inwersja termiczna, zamglenie, średnia dobowa temperatura powietrza poniżej 5˚C.

I wiele innych…..

SKUTKI NAGŁE I TRAGICZNE

Wielki smog w Londynie 5-9 grudnia 1952

W ciągu 5 dni śmierć poniosło ok. 4 000 osób, kolejne 8 000 osób zmarło wskutek smogu na przestrzeni kolejnych dwóch miesięcy. W kolejnych miesiącach również zauważono zwiększoną umieralność niż wcześniej.

• Kilkanaście dni wcześniej w Londynie nastąpiło wyjątkowe ochłodzenie.

• Znaczne zwiększenie ogrzewania mieszkań węglowymi piecami, które były wówczas w powszechnym użyciu (węgiel bardzo niskiej jakości, ten dobry był za drogi dla mieszkańców i sprzedawany do innych krajów).

• Londyńskie elektrociepłownie pracowały również na zwiększonych obrotach.

• 5 grudnia był całkowity brak wiatru.

Źródło: http://www.enviropedia.org.uk

Skutki długotrwałe

• WWA (benzo(a)piren) - podrażnia oczy, nos, gardło i oskrzele, jest związkiem silnie rakotwórczym, posiadającym właściwości mutagenne.

• Pyły (PM10, PM2,5) - przyśpieszają procesy miażdżycowe, wpływają na zaburzenia rytmu serca czy zwiększają ryzyko zawałów, powodują alergie, zapalenie spojówek, suchość gardła, trudności z oddychaniem czy uporczywy kaszel.

• Ditlenek siarki (SO2) – podrażnienia górnych

dróg oddechowych i skóry.

• Tlenki azotu (NO, NO2) – choroby płuc i oskrzeli, obrzęk płuc, wzrost wrażliwości astmatyków na alergeny.

• Ozon (O3) - Upośledza funkcje płuc,

nasila objawy zapalenia oskrzeli i rozedmy,

sprzyja występowaniu ataków astmatycznych

Fot. http://adst.mp.pl/img/articles/aktualnosci/kids-air-pollution-mask.jpg

Skutki długotrwałe

Skutki długotrwałe

Źródło: Opracowanie własne na podstawie „Air quality in Europe — 2016 report”

Średnia

roczna

Przedwczesne

zgony

-- μg/m3 1/1000 osób

1. Kosowo 28 1,94

2. Bułgaria 24,1 1,88

3. Macedonia 30,4 1,63

4. Serbia 21,1 1,49

5. Węgry 18,2 1,30

6. Polska 22,8 1,27

7. Rumunia 18,5 1,27

8. Grecja 19,7 1,25

9. Czechy 19,6 1,14

38. Finlandia 5,9 0,32

39. Szwecja 6 0,32

40. Norwegia 7,1 0,31

41. Islandia 6,5 0,25

Razem - 0,88

EU-28 - 0,96

Lp. Kraj

PM 2,5

Przedwczesne zgony spowodowane ekspozycją na

PM2,5 w 41 krajach europejskich, w tym UE-28 w 2013 r.

Zjawisko smogu jest ściśle związane z rozwojem przemysłu ale także dążeniem do podniesienia komfortu życia. Jest jego uciążliwym, niechcianym i wstydliwym „produktem ubocznym”. Do rozwoju potrzebna jest energia, a ta produkowana jest głównie z paliw kopalnych, których spalanie jest podstawową przyczyną występowania smogu.

Smog jest skutkiem rozwoju cywilizacji i człowiek jest odpowiedzialny za jego występowanie.

Skutki w Polsce – Raport MRiT 2018

Trochę historii smogu w Polsce

Źródło: Kurjer Warszawski, wydanie poranne z dnia 30/12/1931, str. 3

Zmiany koncentracji zanieczyszczeń (wartości średnioroczne) w powietrzu w Krakowie w latach 1968 – 2015 Źródło: W. Wilczyńska-Michalik, M. Michalik “Smog w Krakowie — spojrzenie w przyszłość z perspektywy historycznej”

Okładka tygodnika „Wprost” z 21 sierpnia 1994 roku

Regulacje w walce ze smogiem

• Pierwszy program ochrony powietrza przyjęty w Polsce: „Uchwała nr 17/IV/65 Rady Narodowej Miasta Krakowa z dnia 14 października 1965 r w sprawie ochrony powietrza atmosferycznego w M. Krakowie przed zanieczyszczeniami”

• Podstawowym przepisem prawnym regulującym kwestie jakości powietrza w Polsce jest ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. – Prawo ochrony środowiska (Dz. U. z 2017 r. poz. 519, z późn. zm.),

Minęło 17 lat • Uchwały antysmogowe:

• Województwo małopolskie – Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 lipca 2017 roku • Województwo śląskie - Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 września 2017 roku • Województwo opolskie - Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 listopada 2017 roku • Województwo mazowieckie – Uchwała wchodzi w życie z dniem 11 listopada 2017 • Województwo łódzkie - Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 maja 2018 roku • Województwo wielkopolskie - Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 maja 2018 roku • Województwo dolnośląskie - Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 lipca 2018 roku

Źródła pochodzenia SMOGU

Źródła zanieczyszczeń

Zanieczyszczenie Główne źródła (w tym naturalne)

Lotne związki

organiczne (VOC)

spalanie paliw, spaliny z silników, opary paliw na stacjach

benzynowych, powierzchnie lakierowane, rozpuszczalniki

organiczne, wegetacja roślinna

Wielopierścieniowe

węglowodory

aromatyczne (WWA)

proces spalania paliw stałych, odpadów, resztek roślinnych

itp. w warunkach z miejscowym deficytem tlenu w

palenisku, palenie tytoniu…

Tlenki azotu (NO,

NO2)

spalanie paliw – energetyka i ogrzewanie, spaliny z

silników, rafinerie, przemysł papierniczy, zakłady

unieszkodliwiania odpadów…

Ditlenek siarki (SO2)

spalanie paliw – energetyka i ogrzewanie, rafinerie,

przemysł papierniczy, zakłady unieszkodliwiania

odpadów…

Pyły (PM10,PM2,5)

spalanie paliw – ogrzewanie i energetyka, spaliny z

silników, wulkany, pożary lasów, erozja spowodowana

wiatrem..

Ozon (O3)

W dolnych warstwach atmosfery ozon formowany jest w

przypadku gdy zanieczyszczenia emitowane w wyniku

spalania paliw, działania silników spalinowych, przez

rafinerie, przemysł papierniczy, zakłady unieszkodliwiania

odpadów i inne źródła reagują chemicznie w wyniku

oddziaływania promieniowania słonecznego.

fot. http://keywordsuggest.org/gallery/559062.html

Stan zanieczyszczenia powietrza – Trend

Źródło: Raport GIOŚ 2016, Jakość powietrza w Polsce w roku 2015 w świetle wyników pomiarów prowadzonych w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska

Przykładowy wykres trendu średnich stężeń wybranych zanieczyszczeń w latach 2008-15 świadczy, ze nie odnotowano istotnej poprawy jakości

powietrza atmosferycznego w wybranym okresie dla wybranych zanieczyszczeń i lokalizacji.

Stan zanieczyszczenia powietrza w Polsce – 2015

Źródło: http://www.gios.gov.pl

Liczba dni z przekroczeniami 24-godzinnego poziomu dopuszczalnego dla pyłu PM10 w roku 2015 na stanowiskach pomiarowych zlokalizowanych w aglomeracjach, przy dopuszczalnej liczbie przekroczeń

wynoszącej 35 dni (czerwona linia).

Emisja zanieczyszczeń w Polsce– Trend

Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych [stats.oecd.org]

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

tyś.

to

n

lata

Emisja zanieczyszczeń w Polsce w latach 1990-2015

PM 10

PM 2,5

Polski smog na tle Europy

Żródło: https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2017

Czerwone i ciemniejsze kropki oznaczają, że stężenia zanieczyszczeń przekraczają dopuszczalny poziom.

BaP 2015

PM2,5 2015 PM10 2015

Smog w Polsce – źródła zanieczyszczeń

Dzięki uruchomieniu Państwowego Monitoringu Środowiska mamy dostęp do rzeczywistych danych na temat stanu zanieczyszczenia powietrza w Polsce. Publikowane corocznie przez GIOŚ raporty wskazują zarówno źródła , aktualny stan oraz trendy zmian stanu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego w Polsce.

Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych statystycznych z lat 2000-2016 [http://powietrze.gios.gov.pl]

0

50

100

150

200

250

300

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

liczb

a

lata

Stacje monitoringu powietrza w Polsce

stacje PM10

stacje PM2,5

Stan zanieczyszczenia powietrza śledzony na bieżąco

• Na szczęście dostrzeżono wadę oficjalnych raportów, co doprowadziło w 2015 roku do powstania czytelnego, powszechnie dostępnego źródła informacji.

• Dzięki czytelnej formie i przyjazności obsługi każdy może szybko dotrzeć do informacji o aktualnym stężeniu zanieczyszczeń w wybranej lokalizacji i w sposób łatwy zinterpretować wyniki.

• Równolegle powstały niezależne sieci pomiarowe, może mniej dokładne ale o wielokrotnie większej liczbie punktów pomiarowych

http://powietrze.gios.gov.pl/pjp/current

Opracowane przez GIOŚ coroczne raporty mają dość hermetyczną formę, zrozumiałą dla specjalistów. Były i będą podstawowym źródłem danych wyjściowych do planowania i realizacji przez JST i administrację państwową działań zmierzających do poprawy stanu Środowiska. Niestety ich przydatność jako narzędzia do działań informacyjnych i edukacyjnych podnoszących świadomość ekologiczną społeczeństwa jest ograniczona.

Smog w Polsce – źródła zanieczyszczeń

Źródła podstawowych zanieczyszczeń - Dane za 2014:

Źródło zanieczyszczenia PM2,5 PM10 B(a)P

Spalanie paliw poza

przemysłem 49,5% 48,5 % 86%

Transport 13,5% 9% 2,1%

Koksownie - - 10,3

Spalanie w przemyśle 7,7% 8,1% 0,3%

Produkcja energii 10,0% 9,3% 0,1%

Zagospodarowanie

odpadów 4,9% 4,9% 1,1%

Źródło: Raport GIOŚ 2016, Jakość powietrza w Polsce w roku 2015 w świetle wyników pomiarów prowadzonych w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska

Podstawowym źródłem zanieczyszczeń odpowiedzialnych za występowanie zjawiska smogu jest spalanie niskiej jakości paliw w urządzeniach o niskiej

efektywności – czyli paleniskach indywidualnych kotłów zasilających w ciepło, głównie budynki mieszkalne jednorodzinne.

PRZYCZYNY

Standard budynków

Źródło: www.iee.org.pl Efektywność Energetyczna w Polsce - Przegląd 2017

W porównaniu z badaniem przeprowadzonym w ubiegłym roku (Przegląd 2016), ilość budynków o niskim i bardzo niskim standardzie zmalała zaś o wysokim standardzie wzrosła. Zmiana dotyczy głównie budynków położonych na obszarach wiejskich.

Rodzaj i jakość kotłów

Źródło: www.iee.org.pl Efektywność Energetyczna w Polsce - Przegląd 2017

Kotły na węgiel : 3558,2 tys. (66,3 %),

z czego jedynie ok. 483 tys. przyzwoitej jakości.

Kotły na paliwo stałe: 4422,3 tys. (82,4 %)

W większości kotłów na paliwo stałe (poza nowoczesnymi) możliwe jest spalanie bardzo złej jakości węgla oraz śmieci.

Przyczyny inne (kolejność przypadkowa)

Ubóstwo energetyczne

„Wydatki na ciepło [..] gospodarstw domowych (ubogich energetycznie – przyp. AW) są niższe aż o 25 zł na osobę (25%) niż wydatki ogółu gospodarstw, mimo że potencjalne koszty zaspokojenia ich potrzeb energetycznych są wyższe. Wskazuje to, że osoby ubogie energetycznie zapewniając sobie ciepło korzystają także z innych strategii, takich jak kupowanie tańszego (i w związku z tym gorszej jakości) paliwa, a nawet pozyskiwanie drewna z lasu czy wręcz palenie śmieciami (Lis et al., 2016).”

Źródło: K. Sałach, P. Lewandowski - POMIAR UBÓSTWA ENERGETYCZNEGO NA PODSTAWIE DANYCH BBGD – METODOLOGIA I ZASTOSOWANIE, Raport IBS, styczeń 2018

Przyczyny inne (kolejność przypadkowa)

Brak mechanizmów wsparcia termomodernizacji budynków jednorodzinnych

ZMIANA SYSTEMU ZAOPATRZENIA W CIEPŁO

OK

. 1

5 T

YŚ.

ZŁ

ZAPOTRZEBOWANIE NA CIEPŁO

X X

EMISJE Y < 0,2 Y

KOSZT PALIWA Z 2÷4 Z

Przyczyny inne (kolejność przypadkowa)

Brak mechanizmów wsparcia termomodernizacji budynków jednorodzinnych

ŚRED

NIO

72

TY

Ś. Z

Ł

ŚRED

NIO

15

TY

Ś. Z

Ł

TERMOMODERNIZACJA ZMIANA SYSTEMU ZAOPATRZENIA W CIEPŁO

ZAPOTRZEBOWANIE NA CIEPŁO

X < 0,5 X < 0,5 X

EMISJE Y < 0,5 Y < 0,1 Y

KOSZT PALIWA Z < 0,5 Z +/- Z

Przyczyny inne (kolejność przypadkowa)

Brak mechanizmów wsparcia termomodernizacji budynków jednorodzinnych

Źródło: ŁUKASZ PYTLIŃSKI, CEM INSTYTUT BADANIA RYNKU I OPINII PUBLICZNEJ, www.iee.org.pl Efektywność Energetyczna w Polsce - Przegląd 2017

Źródło: FINANSOWANIE MODERNIZACJI BUDYNKÓW ZE ŚRODKÓW Z EU ETS. ALEKSANDER ŚNIEGOCKI WISEEUROPA. www.iee.org.pl Efektywność Energetyczna w Polsce - Przegląd 2017

Szkodliwość oddziaływania zanieczyszczeń powietrza na zdrowie jest powszechnie znana i udokumentowana. Podobnie jak w przypadku palenia tytoniu negatywne skutki zdrowotne nie pojawiają się od razu i nie wszyscy ludzie są jednakowo podatni na ich długotrwałe działanie.

Stąd wieloletnie ignorowanie tego zjawiska, później tolerancja – przecież ciepło, energia i transport są nam niezbędne do życia i rozwoju - a walka ze smogiem kosztuje.

Średnia

roczna

Przedwczesne

zgony

-- μg/m3 1/1000 osób

1. Kosowo 28 1,94

2. Bułgaria 24,1 1,88

3. Macedonia 30,4 1,63

4. Serbia 21,1 1,49

5. Węgry 18,2 1,30

6. Polska 22,8 1,27

7. Rumunia 18,5 1,27

8. Grecja 19,7 1,25

9. Czechy 19,6 1,14

38. Finlandia 5,9 0,32

39. Szwecja 6 0,32

40. Norwegia 7,1 0,31

41. Islandia 6,5 0,25

Razem - 0,88

EU-28 - 0,96

Lp. Kraj

PM 2,5

Przedwczesne zgony spowodowane ekspozycją na

PM2,5 w 41 krajach europejskich, w tym UE-28 w 2013 r.

Niska świadomość zagrożeń

Przyczyny inne (kolejność przypadkowa)

Niska świadomość zagrożeń

Przyczyny inne (kolejność przypadkowa)

Dlaczego ludzie, których stać na to aby zastosować w swoich domach niskoemisyjne źródła ciepła tego nie robią i opalają dom najgorszym węglem lub odpadami ?

Bo mogą.

Dlaczego powszechne jest tolerowanie takich zachowań u sąsiadów ?

Trudno to wytłumaczyć – nieświadomość zagrożeń lub niewiara w skuteczność interwencji ?

Badania zachowań

Badania zachowań

Badania zachowań

Badania zachowań

Badania zachowań

Jak sobie poradzili Anglicy ?

• W Londynie wymuszono wymianę domowych pieców węglowych na gazowe.

• Zlikwidowano opalane węglem elektrownie. • Nowe podejście do ochrony środowiska. • Stopniowy zanik opartego na węglu przemysłu, nakazano

podniesienie kominów, by zanieczyszczenia nie unosiły się tuż nad głowami mieszkańców, lecz rozpraszały na wysokościach i opadały daleko poza źródłem emisji.

• A potem wyprowadzono elektrownie z miast. • W latach 90. w Wielkiej Brytanii zaczął obowiązywać

całkowity zakaz palenia węglem.

Konieczne działania zmierzające do ograniczenia emisji w Polsce

Tereny z zabudową indywidualną i indywidualnymi źródłami ogrzewania :

• Termomodernizacja istniejących zasobów mieszkaniowych – skuteczne mechanizmy wsparcia

• Zmiana nośników energii na niskoemisyjne, w tym jeżeli to możliwe stosowanie niskoemisyjnych systemów zasilania w ciepło budynków indywidualnych

• Energooszczędne użytkowanie budynków i urządzeń

• Podnoszenie świadomości mieszkańców poprzez kampanie informacyjno - edukacyjne

• ………………………….

http://www.transport-publiczny.pl/wiadomosci/polkowice-kupuja-szesc-elektrobusow-53882.html

http://portalkomunalny.pl/energooszczedne-oswietlenie-gminie-331426/

Konieczne działania zmierzające do ograniczenia emisji w Polsce

Tereny miejskie z rozwiniętymi systemem ciepłowniczym:

• Ograniczenie indywidualnego transportu na rzecz komunikacji zbiorowej, szczególnie w centrach miast

• Dalsze ograniczenie indywidualnego ogrzewania na rzecz ciepła systemowego

• Energooszczędne technologie oświetlenia, przemysłowe i niskoemisyjny transport

• Podnoszenie świadomości mieszkańców poprzez kampanie informacyjno - edukacyjne

• ……………………………….

http://www.transport-publiczny.pl/wiadomosci/polkowice-kupuja-szesc-elektrobusow-53882.html

http://portalkomunalny.pl/energooszczedne-oswietlenie-gminie-331426/

Działania skrojone na miarę

Działanie kompleksowe, czyli:

• Plan Gospodarki Niskoemisyjnej, obejmujący:

– Diagnozę lokalnych zagrożeń i identyfikację ich źródeł

– Wytyczenie celów oraz horyzontu czasowego w jakim należy je osiągnąć

– Analizę możliwości i wybór środków realizacji tych celów

– Opracowanie planu realizacji, finansowania i harmonogramu działań.

• oraz jego realizacja.

Bariery

• Brak mechanizmów wsparcia dla termomodernizacji indywidualnego budownictwa;

• Niewystarczające preferencje dla stosowania indywidualnych odnawialnych źródeł energii w budynkach;

• Niska świadomość zagrożeń;

• Ubóstwo energetyczne.

Działania najpilniejsze

• Rozwiązania prawne i organizacyjne zakazujące stosowania określonych rodzajów paliw oraz urządzeń do ogrzewania budynków i mieszkań (np. Uchwały antysmogowe);

• Opracowanie i wdrożenie systemu dofinansowania termomodernizacji budynków indywidualnych (oprócz FTiR), szczególnie na terenach, gdzie problem smog występuje na największą skalę i gdzie wdrożono już prawne rozwiązania antysmogowe;

• Walka z ubóstwem energetycznym – stworzenie lokalnych programów pomocy rodzinom dotkniętym ubóstwem energetycznym;

• Włączenie do programów dofinansowania termomodernizacji montażu indywidualnych OŹE w budynkach

• Zintensyfikowanie kampanii informacyjno – edukacyjnych zarówno dla społeczeństwa jak i przedstawicieli administracji państwowej i samorządowej.

Docelowo powinniśmy wprowadzić zakaz ogrzewania domów kotłami na węgiel i to możliwie szybko.

Dziękuję za uwagę