ISINMA KAYNAKLI Emisyon Envanterinin Hazırlanması. 14 Aralık KAYSERİ HANDAN KAYNAKOĞLU. Çevre Mühendisi

Transkript

1 ISINMA KAYNAKLI Emisyon Envanterinin Hazırlanması HANDAN KAYNAKOĞLU Çevre Mühendisi 14 Aralık KAYSERİ Konya BüyükĢehir Belediyesi Çevre Koruma ve Kontrol Dairesi Başkanlığı

2 IKONAĠR PROJESĠ Büyükşehirlerde hava kalitesi yönetiminin geliştirilmesi, hava kalitesi yönetim ve eylem planlarının hazırlanması ve yerel ölçekte kapasitenin güçlendirilmesi hedeflenen IKONAIR projesinde uygulamada pilot bölge olarak Konya ili seçilmiştir. Türkiye de ilk olarak bir kent ölçeğinde uygulanacak olan bu projede; Konya Büyükşehir Belediyesi yerel yönetim sorumlusu olarak görev almaktadır.

3 AMAÇ Proje kapsamında Konya Hava Kalitesi modellemesi harita çalışmalarında OPS Hollanda modeli programına girilecek veri setlerinden biri olan ısınma kaynaklı emisyon envanteri hazırlanacaktır. Bu kapsamda NOx, PM10 ve SO2 olmak üzere 3 kirletici parametrenin gridler içerisindeki kg cinsinden miktarı hesaplanacaktır.

4 EMĠSYON ENVANTERĠNĠN HAZIRLANMASI 2010 yılı başında start verilen bu projede yapılan çalıştaylardan Eylül ayı içerisinde Konya da yapılan son çalışma toplantısı ve Kasım ayında Hollanda da gerçekleşen Çalışma Ziyareti ndeki bilgi paylaşımı sonucunda geliştirilen hesap yaklaşımları ile hesaplamalar yapılmıştır.

5 EMĠSYON ENVANTERĠNĠN HAZIRLANMASI * Isınma emisyon hesaplarının yapılmasında; Birleşmiş Milletler Avrupa Ekonomik Komisyonu'nun (UNECE) himayesinde hazırlanan, Uzun Mesafeli Sınır ötesi Hava Kirliliği Sözleşmesi çerçevesinde, Avrupa Çevre Ajansı (EEA) tarafından yayınlanan EMEP/EEA 2009 hava kirletici envanter rehberi kullanılmıştır. * EMEP / EEA hava kirletici emisyon envanter rehberi ; İnsan ve doğal kaynaklı emisyonların tahmini ve ülkelerin emisyon envanter raporlarını kolaylaştırmak için tasarlanmıştır. (Yayın tarihi 19 Haziran 2009)

6 YÖNTEM İlgili Rehber Doküman 3 ayrı hesap yöntemi öngörmektedir. Tier 1 yöntemi: Sadece varsayılan emisyon faktörleri ile yapılan hesaplamalar Tier 2 yöntemi,ülke veya belirli bölgelere göre belirlenen emisyon faktörleri, yakma teknolojileri bilgilerini kullanarak yapılan hesaplamalar Tier 3 Yöntemi Daha fazla detaylı verilerin olduğu yakma tesislerinin ısıl güçleri, beslenme tipi vb bilgilerin kullanılarak yapılan hesaplamalar

7 YÖNTEM Tier 2 ve Tier 3 yöntemlerinin daha ayrıntılı bilgilere ihtiyaç duyması ve proje baģlangıç çalıģması olması sebebiyle; Proje Kapsamında ilk aşamada Tier 1 yaklaģımı kullanılacaktır. Emisyon Hesapları yapılırken gerekli datalar; 1-Emisyon Kaynaklarının Türü (Enerji, Endüstriyel, Doğal Kaynak vb.) 2-Aktivasyon Dataları (Kişi sayısı, Kullanılan Yakıt Miktarı, vb.) 3-Emisyon Faktörleri

8 YÖNTEM İlgili rehber dokümanda yer alan; kömür kullanımı ile ilgili emisyon faktörleri ISINMA EMĠSYON ENVANTERĠ

9 YÖNTEM Temel hesap yaklaşımı Belirtilen Kirletici Emisyonu = Yakıt Tüketimi x Emisyon Faktörü

10 EMĠSYON ENVANTERĠ ÇALIġMA ALANI Konya, göller hariç Km² yüzölçümüyle Türkiye nin en büyük şehridir. İlimiz İç Anadolu Bölgesinin ortasında etrafı dağlarla çevrili geniş bir çukur alan içinde bulunmaktadır. Denizden ortalama yüksekliği 1016 mt dir.

11 EMĠSYON ENVANTERĠ ÇALIġMA ALANI KONYA Konya nın şehir merkezi nüfusu 2010 verilerine göre dir.

12 EMĠSYON ENVANTERĠ ÇALIġMA ALANI İlimizde Coğrafi Bilgi sistemine dayalı ARC GIS programı ile, Büyükşehir Belediyemiz Kent Bilgi sistemi veri tabanından alınan bilgiler ve Daire Başkanlığımız arşivi kullanılarak emisyon envanteri hazırlanmış ve Hava Kalitesi Bilgi Sistemi oluşturulmuştur.

13

14 EMĠSYON ENVANTERĠ ÇALIġMA ALANI Çalışma Haritası İlimiz merkezinde yerleşim yerlerinin olduğu bölgeler esas alınarak 1km x 1km lik gridlere bölünmüş, Toplam 624 adet grid elde edilmiştir. Gridlerin her biri için numaralandırma yapılmıştır. Her bir konut için x ve y koordinatları mevcuttur. Numaralandırma ve koordinatlar model çıktılarında büyük önem arzetmektedir.

15

16 KONYA KENTĠ ĠÇĠN EMĠSYON ENVANTERĠ HESAPLARI Emisyon Hesapları için örnek çalışma; Konya da Kömür Kullanımı için PM10 Emisyonun AB31numaralı GRİD içerisindeki miktarı bulunacaktır. Hesaplamalar için gerekli veriler; 1-İlimizde kullanılan yakıt türü ve miktarı 2-İlimizde kullanılan yakıtın aylara göre dağılımı 3-Kullanılan yakıtların alt ısıl değerleri, rehber dökümanda yer alan PM10 emisyon faktörleri ile yapılan hesaplamalar 4-Hesaplanan toplam emisyonların her bir konut için değeri

17 KONYA KENTĠ ĠÇĠN EMĠSYON ENVANTERĠ HESAPLARI İlimize ait yakıt türlerinin ve miktarlarının belirlenmesi için; Kent bilgi sistemi veri tabanında kayıtlı bulunan konut sayıları ve ısınma tipleri bilgileri kullanılmıştır. ĠLĠMĠZDE ISINMA TĠPĠ VE KULLANILAN YAKIT TÜRÜNE GÖRE KONUT SAYILARI ISINMA TİPİ KÖMÜR DOĞALGAZ BİREYSEL ISINAN KONUT SAYISI MERKEZİ ISINAN KONUT SAYISI TOPLAM

18 KONYA KENTĠ ĠÇĠN EMĠSYON ENVANTERĠ HESAPLARI KULLANILAN YAKIT MĠKTARI Doğalgaz kullanımı ile ilgili bilgiler ilimizde faaliyet gösteren Doğalgaz Dağıtım Firmasından temin edilmiştir. Bireysel Isınan bir dairede kullanılan yakıt miktarı : 1850 m3 /Yıl Merkezi Isınan bir dairede kullanılan yakıt miktarı : 1365 m3/ Yıl Toplam kullanılan doğalgaz miktarı : m3/ yıl İlimizde kullanılan doğalgazın alt ısıl değeri : 8250 kcal/m3

19 KONYA KENTĠ ĠÇĠN EMĠSYON ENVANTERĠ HESAPLARI KULLANILAN YAKIT MĠKTARI İlimizde kullanılan kömür miktarının tespit edilmesi için iki farklı metod kullanılarak birbiri ile doğrulaması yapılmıştır. Birinci metod Yapılan anket çalışmaları sonucunda kabul yapılmıştır. Bireysel ısınan bir Dairede ortalama 1,250 ton/yıl yerli kömür kullanıldığı, Merkezi ısınan bir dairede ise ortalama 2 ton ithal kömür kullanıldığı kabul edilerek hesap yapılmıştır.

20 KONYA KENTĠ ĠÇĠN EMĠSYON ENVANTERĠ HESAPLARI İkinci metod Ġlimizde satıģ yapan Ġzin Belgesi olan Kömür üretim tesisleri ve bayilerden; 2009 yılı içerisinde il merkezine yapılan satıģ miktarları istenerek karģılaģtırma yapılmıģtır. Yakıt Birinci Yaklaşım İkinci Yaklaşım Yerli kömür İthal Kömür Toplam Yapılan karşılaştırmada rakamların birbirine çok yakın olduğu görülerek, yapılacak hesaplamalar için toplan kömür miktarı olarak alınmıştır.

21

22 Değerler Belediyemiz Çevre Analiz Laboratuarında analizi yapılan numunelere ait ortalama değerlerdir ISINMA EMĠSYON ENVANTERĠ KONYA KENTĠ ĠÇĠN EMĠSYON ENVANTERĠ HESAPLARI İlimizde ısınma amaçlı doğalgazın yanı sıra iki farklı özellikte kömür kullanılmaktadır. Kömür Özellikleri İthal Kömür Yerli Kömür Alt Isıl Değer 7000 kcal /kg Orijinal 5600 kcal /kg Orijinal Toplam Nem % 4,5 Orijinal % 9,16 Satışa Sunulan Toplam Kükürt % 0,38 Orijinal % 0,75 Orijinal Uçucu Madde %24,19 Kuru Bazda %32,76 Kuru Bazda Kül % 12,52 Kuru Bazda % 15,54 Kuru Bazda Boyut mm(18mm altı %10 tolerans, 150mm üstü Max %10 tolerans) Satışa sunulan mm(18mm altı %10 tolerans, 150mm üstü Max %10 tolerans) Satışa sunulan Satışa sunulan Satışa sunulan

23 KONYA KENTĠ ĠÇĠN EMĠSYON ENVANTERĠ HESAPLARI KULLANILAN TOPLAM YAKITIN AYLARA GÖRE DAĞILIMI Kullanılan yakıtın aylara göre dağılımının belirlenebilmesi için İlimizde uzun yıllar boyunca gerçekleşen aylara göre sıcaklık ortalamaları alınmıştır. Mahalli Çevre Kurulu Kararı gereği; dış ortam hava sıcaklığı 15Cº nin altına düştüğü zaman kaloriferlerin yakılmasına izin verilmektedir. Hava sıcaklığının 15 Cº nin altına düştüğü zamanlarda kömür kullanımı olduğu varsayılarak bir katsayı elde edilmiş ve aylara göre dağılım yapılmıştır.

24 Elde Edilen Katsayılar Aylar Ort.Sıcaklık 15Cº 15-Ort.T Katsayı (T) 15-Ort.T/68.5 Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık

25 Aylara göre hesaplanan kömür miktarı Aylar Katsayı Toplam Yerli kömür Toplam İthal kömür 15-Ort.T/ Katsayı x Toplam kömür miktarı Katsayı x Toplam kömür miktarı Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık

26 Aylara göre kömür kullanım grafiği Yerli İthal Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık

27 PM10 EMĠSYONU HESAPLANMASI Kullanılan yakıtların alt ısıl değerleri miktarları ve rehber dokümanda yer alan PM10 emisyon faktörleri ile yapılan hesaplamalar Kullanılan Yakıtın İthal Kömürler için alt ısıl değeri: 7000 kcal /kg 7000 kcal /kg x 0, = 0,029 GJ/kg Kullanılan Yakıtın Yerli Kömürler için alt ısıl değeri : 5600 kcal /kg 5600 kcal /kg x 0, =0,023GJ/kg Evsel ısınmada kömür için varsayılan emisyon faktörleri Tablosunda PM10için alınacak değer : 404 g/gj (Emep/EEA)

28 AYLARA GÖRE HESAPLANMIġ PM10 DEĞERLERĠ PM Miktarı (g) = Kullanılan Kömür Miktarı (kg) x Kullanılan kömürün alt ısıl değeri (GJ/kg) x Emisyon Faktörü (g/gj) Aylar PM10yerli kömür PM10 İthal Kömür Toplam (kg) (kg) (kg) Ocak , , ,6588 Şubat , , ,2172 Mart , , ,4918 Nisan , , ,085 Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim , , ,88319 Kasım , , ,8514 Aralık , , ,6967

29 TOPLAM EMĠSYONLARIN GRĠDLERE DAĞITILMASI Aylara göre hesaplanmış PM10 emisyonunun çalışma haritasında bulunan gridlere paylaştırılması için, Her bir konut için PM10 miktarı hesaplanacaktır. Toplam PM10 miktarının konut sayısına bölünmesi ile her bir konut için PM10 emisyonu hesaplanmıştır.

30 AYLARA GÖRE HESAPLANMIġ BĠR KONUT ĠÇĠN PM10 DEĞERĠ Aylar Yerli Kömür (kg) İthal Kömür (kg) Ocak 2,594,289,254 5,233,716,788 Şubat 2,373,859,448 4,789,021,898 Mart 1,627,789, ,390,073 Nisan 0, ,249,927 Mayıs 0 0 Haziran 0 0 Temmuz 0 0 Ağustos 0 0 Eylül 0 0 Ekim 0, , Kasım 1,576,920,919 3,181,278,832 Aralık 2,306,034,892 4,652,192,701 Toplam 1,161,495,516 2,304,527,056

31 AB31 NUMARALI GRĠD ĠÇERĠSĠNDEKĠ PM10 EMĠSYONU ISINMA EMĠSYON ENVANTERĠ

32 AB31 NUMARALI GRĠD ĠÇERĠSĠNDEKĠ PM10 EMĠSYONU AB31 NUMARALI GRİD İÇERİSİNDE 6263 adet bireysel ısınan (yerli kömür kullanan) konut 210 adet merkezi ısınan (ithal kömür kullanan ) konut bulunmaktadır.

33 AB31 NUMARALI GRĠD ĠÇERĠSĠNDEKĠ PM10 EMĠSYONU Aylar Bireysel ısınan Konutlar Merkezi Isınan Konutlar Toplam Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık Toplam

34 SONUÇ Yapılan hesaplamalar sonucunda Ġlimizde daha kaliteli olan Ġthal Kömür kullanımından kaynaklanan PM10 Emisyonunun Yerli kömür kullanımından kaynaklanan PM10 emisyonundan daha yüksek olduğu görülmüģtür. Bunun sebebi ise ülkemizde ısınma amaçlı kullanılan kömürlerin EMEP-EEA Ulusal Emisyon Envanteri Hazırlama Teknik Kılavuzu nda yer alan kömürlerden farklı özellikte olması ve yapılan hesaplamalarda her iki kalitedeki kömür içinde aynı emisyon faktörünün kullanılmasından kaynaklanmaktadır.

35 SONUÇ Bu durumla ilgili olarak; Hollanda ya gerçekleģtirilen çalıģma ziyareti nde; Uygulamalı Bilim Akademisi TNO da çalıģan uzmanlara konu tarafımızca aktarılmıģ ve kendilerinden IKONAIR projesi kapsamında ilimizde kullanılan kömür tipleri için kullanılacak emisyon faktörleri ile ilgili bilgi talep edilmiştir. TNO da bulunan uzmanlara ülkemizde kullanılan kömür tipleri ve kullanılan yakma sistemleri ile ilgili bilgiler gönderilmiģ olup, bu kömürler için hesaplamalarda kullanılacak uygun emisyon faktörlerinin belirlenmesi beklenmektedir.

36 SONUÇ Doğru ve gerçeğe yakın emisyon envanterinin hazırlanması, ayrıntılı verilerin bulunması ve veri kalitesi ile doğrudan ilgilidir. Toplanacak olan verinin nerede nasıl kullanılacağının bilinmesi ve veri tabanı oluģturulurken dikkate alınması önem arz etmektedir.

37 SONUÇ BaĢkanlığımız bünyesinde Kent Bilgi Sisteminin kurulmuģ olması ve Yapılan hesaplamalar için kaynak teģkil edecek konut sayıları ve ısınma tipleri bilgilerinin mevcut olması yapılan çalıģmanın verimini ve kalitesini arttırmıģtır. Kent Bilgi sistemindeki veriler sürekli güncellenmektedir. Bu da yapılan çalıģmanın sürdürülebilirliğini sağlayacaktır. Ancak ilimize ait yakma sistemlerinin özellikleri ısıl güçleri yakma teknolojileri vb.bilgilerin elde edilmesi ile Tier 2 ve Tier 3 yöntemleri kullanılarak daha doğru ve gerçeğe yakın hesaplamalar yapılması hedeflenmektedir.

38 HANDAN KAYNAKOĞLU 14 Aralık KAYSERİ Çevre Mühendisi