biuletyn wdro eń - Czystsza Produkcja GIG Katowice

BIULETYN WDROŻEŃ
Egzemplarz bezpłatny
3/2006 (23)
CZYSTSZEJ PRODUKCJI
Główny Instytut Górnictwa - Krajowe Centrum Wdrożeń Czystszej Produkcji, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice
Zintegrowane zapobieganie i ograniczanie
zanieczyszczeń
SPIS TREŚCI
Zintegrowane zapobieganie i
ograniczanie zanieczyszczeń
Procesy związane z produkcją przemysłową przyczyniają
się w znacznym stopniu do zanieczyszczenia środowiska. Wiatr, jako źródło energii odnawialnej
Procesy produkcyjne są źródłem następujących
zanieczyszczeń: pyły i gazy (w tym gazy cieplarniane),
substancje zakwaszające, ścieki oraz odpady. W Unii Europejskiej zbiór powszechnie obowiązujących
zasad, związanych z wydawaniem pozwoleń na działalność gospodarczą oraz kontrolowaniem instalacji
przemysłowych, zebrano w Dyrektywie 96/61/EC z roku 1996, zwanej potocznie Dyrektywą IPPC (ang.
Integrated Pollution Prevention and Control), dotyczącej zintegrowanego zapobiegania i ograniczania
(kontroli) zanieczyszczeń.
Zasadniczym celem Dyrektywy IPPC jest minimalizacja zanieczyszczeń pochodzących z różnych źródeł
o charakterze przemysłowym, zlokalizowanych na terenie Unii Europejskiej. Operatorzy instalacji
przemysłowych, które wyszczególniono w załączniku 1 do Dyrektywy IPPC, zobowiązani są do
uzyskania pozwolenia środowiskowego, wydanego przez władze w poszczególnych krajach Unii
Europejskiej. W Unii Europejskiej około 50 000 instalacji podlega wymaganiom Dyrektywy IPPC.
Poniżej zestawiono kategorie działalności przemysłowej, do których odnosi się artykuł 1 dyrektywy:
1. Przemysł energetyczny
2. Produkcja i obróbka metali
3. Przemysł mineralny
4. Przemysł chemiczny
5. Gospodarka odpadami
6. Inne rodzaje działalności. określone w załączniku 1 do Dyrektywy IPPC.
Do innych rodzajów działalności określonych w załączniku 1 do Dyrektywy IPPC należą, między
innymi: papiernie, garbarnie, rzeźnie, instalacje przemysłu spożywczego oraz instalacje do intensywnej
hodowli zwierząt.
Nowe instalacje oraz instalacje istniejące, które podlegają „istotnym zmianom” są zobligowane do
spełnienia wymagań Dyrektywy IPPC, począwszy od 30 października 1999 r.
Pozostałe istniejące instalacje muszą osiągnąć zgodność do 30 października 2007 r. Wspomniana data
stanowi ostateczny termin pełnego wdrożenia dyrektywy.
Dyrektywa IPPC oparta jest na kilku zasadach, a mianowicie na: (1) zintegrowanym podejściu, (2)
najlepszej dostępnej technice, (3) elastyczności oraz (4) uczestnictwie społeczeństwa.
1. Zintegrowane podejście oznacza, że pozwolenia muszą brać pod uwagę efekty całej
działalności środowiskowej instalacji i obejmują, między innymi: emisje do powietrza, wody i
gleby, wytwarzanie odpadów, zużycie surowców, efektywność energetyczną, hałas,
zapobieganie sytuacjom niebezpiecznym oraz przywrócenie terenu do właściwego stanu po
zakończeniu eksploatacji instalacji. Celem dyrektywy jest zapewnienie wysokiego poziomu
ochrony środowiska, traktowanego jako całość.
GŁÓWNY INSTYTUT GÓRNICTWA - KRAJOWE CENTRUM WDROŻEŃ CZYSTSZEJ PRODUKCJI
Tel.: (032) 259 21 38, fax: (032) 259 27 74, e-mail: [email protected] http://cp.gig.katowice.pl
Biuletyn sfinansowano ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej
Opracowanie biuletynu:
Jacek Boba, Aleksandra Saratowicz
Czerwiec 2006 r.
Redakcja i skład: Jacek Boba
2. Warunki pozwolenia, włączając graniczne warunki emisji (ELV) muszą być oparte na Najlepszej
Dostępnej Technice (ang. Best Available Techniques - BAT), tak jak to zdefiniowano w
Dyrektywie IPPC. Aby wesprzeć władze wydające pozwolenia oraz firmy w określeniu
Najlepszej Dostępnej Techniki, Komisja Europejska organizuje wymianę informacji pomiędzy
ekspertami z krajów członkowskich Unii Europejskiej, a przemysłem oraz pozarządowymi
organizacjami ekologicznymi. Prace te koordynowane są przez Europejskie Biuro IPPC,
Instytutu Badań nad Rozwojem Technologii (Institute for Prospective Technology Studies) we
Wspólnym Centrum Badawczym Unii Europejskiej (EU Joint Research Centre) w Sewilli
(Hiszpania). Wynikiem prowadzonych prac jest przyjęcie i opublikowanie przez Komisję
Europejską Dokumentów Odniesienia BAT tzw. BREF (ang. BAT Reference Documents).
3. Dyrektywa IPPC zawiera element elastyczności poprzez umożliwienie władzom wydającym
pozwolenie, wzięcia pod uwagę przy określaniu warunków pozwolenia:
a) charakterystyki technicznej instalacji,
b) jej położenia geograficznego,
c) lokalnych warunków środowiskowych.
4. Dyrektywa zapewnia, że społeczeństwo ma prawo uczestniczyć w procesie podejmowania
decyzji oraz być informowane o wpływie na środowisko istniejącej lub budowanej instalacji,
przez nieograniczony dostęp do:
a)
b)
c)
d)
wniosków o wydanie pozwolenia, aby móc wyrazić swoją opinię,
wydanych pozwoleń,
wyników monitoringu środowiska,
Europejskiego Rejestru Emisji Zanieczyszczeń (European Pollutant
Emission Register - EPER). W rejestrze EPER dane dotyczące emisji,
podawane przez poszczególne państwa członkowskie UE, udostępniono w
postaci publicznego rejestru, którego zadaniem jest dostarczenie
informacji
środowiskowych
na
temat
ważniejszych
działań
przemysłowych. EPER zostanie zastąpiony przez Europejski Rejestr
Uwolnień i Transferu Zanieczyszczeń (European Pollutant Release and
Transfer Register E-PRTR), począwszy od roku sprawozdawczego 2007.
Prawodawstwo
Pierwotna wersja Dyrektywy IPPC z roku 1996 była dotychczas poprawiana dwukrotnie. Pierwsza
poprawka (Dyrektywa 2003/35/EC Parlamentu Europejskiego i Rady z 26 maja 2003 r.) wzmocniła
udział społeczeństwa, zgodnie z ustaleniami Konwencji w Aarhus. Druga poprawka (Dyrektywa
2003/87/EC Parlamentu Europejskiego i Rady z 13 października 2003 r.) sprecyzowała zależności
pomiędzy warunkami pozwolenia, określonymi zgodnie z wytycznymi Dyrektywy IPPC, a systemem
handlu emisjami gazów cieplarnianych w Unii Europejskiej.
Komisja Europejska w listopadzie 2005 r. przyjęła raport, który zawiera Plan Działań Wdrożeniowych w
zakresie IPPC. Raport stworzono dla wsparcia krajów członkowskich UE oraz monitorowania postępu w
działaniach służących osiągnięciu pełnego wdrożenia dyrektywy w ustalonym terminie.
Dalszy rozwój Dyrektywy IPPC
Obecnie Komisja Europejska dokonuje przeglądu Dyrektywy IPPC oraz związanych z nią aktów
prawnych dotyczących emisji przemysłowych. Przegląd nie będzie skutkował nowymi wymaganiami,
które Kraje Członkowskie oraz przemysł będą musiały spełnić przed 30 października 2007 r.
Przegląd bazuje, między innymi, na wynikach konsultacji zorganizowanych w oparciu o Komunikat
Komisji z dnia 19 czerwca 2003 r. pod nazwą „W drodze do zrównoważonej produkcji – postęp we
wdrażaniu Dyrektywy 96/61/WE”.
Opracowano na podstawie strony internetowej: http://ec.europa.eu/environment/ippc/index.htm, Dyrektywy
96/61/EC oraz broszury „Pomoc dla Polski we wdrażaniu Dyrektywy 96/61/WE w sprawie Zintegrowanego Zapobiegania i
Ograniczania Zanieczyszczeń (IPPC) (JB)
Wiatr, jako źródło energii odnawialnej
Krótki rys historyczny
Jednym z najwcześniej eksploatowanych przez człowieka rodzajów energii odnawialnej jest energia
wiatrowa. Do celów energetycznych wykorzystany jest wiatr o określonej prędkości, zwanej prędkością
użyteczną. Pierwsze wiatraki były wykorzystywane przez ludzi do mielenia ziarna, oraz pompowania
wody. Pierwszy opis użycia wiatraków do pompowania wody powstał około 400 r. p.n.e. w Indiach. W
Europie wiatraki zaczęto budować w średniowieczu, około 1100 roku, w Normandii. W Polsce
najstarszym typem wiatraka jest wiatrak kozłowy, tzw. „koźlak". Występowały one już w pierwszej
połowie XIV wieku na Kujawach i w Wielkopolsce, natomiast rozpowszechnienie ich stosowania
przypada na wiek XV. Pierwsza samoczynnie działająca siłownia wiatrowa, produkującą energię
elektryczną, powstała w Stanach Zjednoczonych, w czasie zimy 1887-88. Jej twórcą był Charles F.
Brush. Był on jednym z pionierów amerykańskiego przemysłu elektrotechnicznego. Jego firma Brush
Electric, połączyła się w 1892 r. z Edison General Electric Company tworząc General Electric (GE),
który dzisiaj jest jednym z największych koncernów na świecie. W latach sześćdziesiątych budową
elektrowni wiatrowych zajmowali się głównie pasjonaci. Dominowały konstrukcje o mocy do 15 kW, z
trójłopatowym wirnikiem. Przemysł zainteresował się elektrowniami wiatrowymi na początku lat
osiemdziesiątych. Z inicjatywy duńskich zakładów energetycznych zdecydowano się na opracowanie
konstrukcji o mocy 660 kW. Kolejne lata to zmaganie się z problemami technicznymi, takimi jak
konstrukcja generatora, wytrzymałość mechaniczna czy dobór odpowiednich materiałów oraz
problemami ekonomicznymi. Pierwsze konstrukcje były całkowicie nieekonomiczne. Wreszcie w latach
dziewięćdziesiątych pojawiły się urządzenia, które mogły produkować energię na skalę przemysłową, po
cenach możliwych do zaakceptowania. Moce współczesnych wiatraków sięgają kilku megawatów.
Umowne etapy rozwoju współczesnych elektrowni wiatrowych przedstawiono poniżej:
1955–1985 - małe domowe siłownie, poszukiwanie rozwiązań problemów teoretycznych, brak
międzynarodowych standardów,
1989–1994 - pierwsze seryjne siłownie wiatrowe; początki tworzenia standardów przemysłowych,
1985–1989 - produkcja masowa siłowni o mocy 600 kW,
1994–2002 - przyspieszenie rozwoju technologicznego; powstają w krótkim okresie czasu kolejno
siłownie o mocy 850 kW, 1 MW, 1.5 MW, 2 MW i więcej.
Pozyskiwanie energii wiatru
Energia wiatru pochodzi stąd, że około 1-2% energii promieniowania słonecznego, docierającego w
czasie 1 sekundy do Ziemi, przemienia się w energię kinetyczną prądów powietrza. Stanowi ona moc
1000-2000 TW. Naturalnym więc wydaje się sięganie po tego rodzaju źródło energii. Obecnie coraz
częściej buduje się elektrownie wiatrowe. Elektrownia wiatrowa to zespół urządzeń produkujących
energię elektryczną. Wykorzystuje się do tego turbiny wiatrowe. Nowoczesne turbiny wiatrowe
charakteryzują się horyzontalnymi osiami obrotu wału, ustawionymi równolegle do prędkości chwilowej
wiatru. Energia elektryczna uzyskana z wiatru jest ekologicznie czysta, gdyż jej wytworzenie nie pociąga
za sobą spalania żadnego paliwa, jeżeli pominiemy nakłady energetyczne związane z budową takiej
elektrowni oraz wyprodukowaniem urządzeń do niej.
Moce największych silników wiatrowych, napędzających generatory prądu elektrycznego, wynoszą kilka
megawatów, jednak najbardziej ekonomiczne są jednostki o mocy 200-400 kW. Przy tym użyteczna
prędkość wiatru wynosi 3-15 m/s. Typowa elektrownia wiatrowa posiada na wyjściu moc kilkaset
kilowatów. Jednak nowoczesne urządzenia energetyczne, na wysokościach ponad 50 m, mogą, przy
silnym wietrze, generować moc rzędu 1000 MW, porównywalną z mocą elektrowni jądrowej. Światowe
zasoby energii wiatru, nadającej się do wykorzystania z technicznego punktu widzenia, to 53 tys.
TWh/rok. Raport Greenpeace oblicza, że do roku 2020 elektrownie wiatrowe będą produkować ok. 12%
energii. Obecnie światowym potentatem w produkcji energii wiatrowej są Niemcy, gdzie wytwarzane jest
ok. 40% produkcji energii tego typu w skali całego globu.
Energetyka wiatrowa w Polsce
W Polsce tylko w niewielu miejscach, sezonowo, prędkość wiatru przekracza 4 m/s, co uznawane jest za
minimum, aby mogły pracować urządzenia prądotwórcze wiatraków energetycznych. Powszechnie uważa
się, że możliwości rozwoju energetyki wiatrowej istnieją jedynie nad Bałtykiem oraz w okolicach
Suwalszczyzny. Jednakże uzyskane wyniki badań, prowadzonych w IMGW, na podstawie wieloletnich
obserwacji kierunków i prędkości wiatru wskazują, że możliwości rozwoju energetyki wiatrowej w
Polsce są bardzo obiecujące. Uprzywilejowanymi w Polsce rejonami pod względem zasobów wiatru są:
• środkowe, najbardziej wysunięte na północ części wybrzeża od Koszalina po Hel,
• rejon wyspy Wolin,
• Suwalszczyzna,
• środkowa Wielkopolska i Mazowsze,
• Beskid Śląski i Żywiecki,
• Bieszczady i Pogórze Dynowskie.
Rozkład prędkości wiatru mocno zależy od lokalnych warunków topograficznych. Znane są liczne inne
mikro-rejony kraju o korzystnych bądź doskonałych warunkach wiatrowych. Godne uwagi są również
wysokie partie gór, gdzie średnie roczne prędkości wiatru miejscami przekraczają 10 m/s (grzbiet główny
Karkonoszy). Jeżeli udałoby się pokonać problemy z dostępnością (słaba sieć dróg w górach), z
podłączeniem do sieci elektroenergetycznej czy rozwiązać wątpliwości związane np. z ochroną
krajobrazu, wówczas rejony te powinny doczekać się kompleksowej oceny zasobów wiatru i ich
wykorzystania
Największe, profesjonalne, elektrownie wiatrowe podłączone do sieci elektroenergetycznej w Polsce to:
Elektrownia Zagórze - 30 MW (15x2000 kW)
• znajduje się w okolicach miejscowości Zagórze nad Zalewem Szczecińskim w województwie
zachodniopomorskim, na południowy-wschód od wyspy Wolin. Ferma wiatrowa została oddana
do użytku w styczniu 2003. Prace projektowe, badawcze i administracyjno-prawne trwały przez 3
lata. Składa się ona z 15 elektrowni wiatrowych o mocy 2 MW, o mocy elektrycznej łącznej 30
MW. Roczna produkcja energii przez park wiatrowy ma wynosić ponad 70 000 MWh.
Elektrownia Barzowice k/Darłowa - 5 MW (6x833 kW)
Elektrownia Swarzewo k/Pucka - 1,2 MW (2x600 kW)
• znajduje się w Swarzewie, nad Zatoką Pucką, w powiecie puckim. Składa się właściwie z 2 ferm,
należących do różnych właścicieli i zbudowanych w różnym okresie. W 1991 r. rozpoczęła pracę
turbina firmy ENERGA, o mocy elektrycznej 95 kW. Była to pierwsza tego typu konstrukcją w
Polsce. Później powstały 2 turbiny firmy WestWind – Poland, o mocy elektrycznej po 600 kW razem 1,2 MW.
Elektrownia Wiżajny k/Suwałk - 1,8 MW (6x300 kW)
• znajduje się w Wiżajnach, na Górze Rowelskiej, w powiecie suwalskim. Ferma wiatrowa Wiżajny
to właściwie 2 sąsiadujące ze sobą fermy wiatrowe. Koncesję na dostarczanie energii elektrycznej
otrzymała ona w październiku 2004 r. Do chwili obecnej wybudowano na Górze Rowelskiej sześć
turbin wiatrowych o mocy 300 kW każda. Łączna moc elektryczna to 1,8 MW. Pozyskana energia
przesyłana jest do sieci energetycznej Zakładu Energetycznego Białystok S.A.
Oprócz tego, na terenie Polski, działa około 25 mniejszych, profesjonalnych, elektrowni wiatrowych oraz
kilkadziesiąt mniejszych elektrowni, pracujących na sieć wydzieloną. Są to albo konstrukcje
rzemieślnicze albo konstrukcji Instytutu Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa w
Warszawie.
Planuje się, że w 2010 r. elektrownie wiatrowe będą wytwarzać ok. 2,3 % energii zużywanej w kraju.
Do wad energetyki wiatrowej, oprócz wysokich kosztów, zalicza się też opinie mówiące o oszpecaniu
krajobrazu, generowaniu uciążliwego hałasu oraz zagrożeniu dla ptaków. Dlatego też elektrownie
wiatrowe sieciowe wymagają od inwestora pokonania najbardziej skomplikowanych procedur. Ich
lokalizacja, ze względu na duże rozmiary, obecność elementów ruchomych, możliwe zakłócenia
elektromagnetyczne i powodowany przez nie hałas może wymagać dodatkowych, specyficznych
uzgodnień i pozwoleń. (AS)
Źródła: www.elektrownie wiatrowe.org.pl; www.elektrownie.tanio.net/walory; www.elektrownie.tanio.net/historia;
wikipedia.org/Wiki/elektrownia _wiatrowa; greenworld.serwus.pl; www.ptew.pl; www.energia wiatru.w.interia.pl
www.mos.gov.pl/oze/dokumenty/stan_energetyka
W 2006 roku obchodzimy 10-lecie powstania Krajowego Centrum Wdrożeń Czystszej Produkcji
Głównego Instytutu Górnictwa