The impact of measures aimed at reducing low-stack emission in Poland and on energy efficiency and the household emission of pollutants

• Autorzy: Kryzia Dominik , Pepłowska Monika

Identyfikatory

DOI

10.33223/epj/109912

Warianty tytułu

PL

Wpływ działań zmierzających do ograniczenia niskiej emisji w Polsce na efektywność energetyczną i emisję polutantów w gospodarstwach domowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

According to the European Environment Agency (EEA 2018), air quality in Poland is one of the worst in Europe. There are several sources of air pollution, but the condition of the air in Poland is primarily the result of the so-called low-stack emissions from the household sector. The main reason for the emission of pollutants is the combustion of low-quality fuels (mainly low-quality coal) and waste, and the use of obsolete heating boilers with low efficiency and without appropriate filters. The aim of the study was to evaluate the impact of measures aimed at reducing low-stack emissions from the household sector (boiler replacement, change of fuel type, and thermal insulation of buildings), resulting from environmental regulations, on the improvement of energy efficiency and the emission of pollutants from the household sector in Poland. Stochastic energy and mass balance models for a hypothetical household, which were used to assess the impact of remedial actions on the energy efficiency and emission of pollutants, have been developed. The annual energy consumption and emissions of pollutants were estimated for hypothetical households before and after the implementation of a given remedial action. The calculations, using the Monte Carlo simulation, were carried out for several thousand hypothetical households, for which the values of the technical parameters (type of residential building, residential building area, unitary energy demand for heating, type of heat source) were randomly drawn from probability distributions developed on the basis of the analysis of the domestic structure of households. The model takes the coefficients of correlation between the explanatory variables in the model into account. The obtained results were multiplied so that the number of hypothetical households was equal to 14.1 million, i.e. the real number of households in Poland. The obtained results allowed for identifying the potential for reducing the emission of pollutants such as carbon dioxide, carbon monoxide, dust, and nitrogen oxides, and improving the energy efficiency as a result of the proposed and implemented measures, aimed at reducing low-stack emission, resulting from the policy. The potential for emissions of gaseous pollutants is 94% for CO, 49% for NO_x, 90% for dust, and 87% for SO₂. The potential for improving the energy efficiency in households is around 42%.

PL

Celem pracy była ocena wpływu działań zmierzających do obniżenia niskiej emisji w gospodarstwach domowych (wymiana kotłów, zmiana rodzaju paliwa, docieplenie budynków) wynikających z regulacji prawnych w zakresie ochrony środowiska na poprawę efektywności energetycznej i emisję polutantów w sektorze gospodarstw domowych w Polsce. Zbudowano stochastyczne modele bilansu energii i masy dla hipotetycznego gospodarstwa domowego, które zostały wykorzystane do oceny efektywności energetycznej i emisji polutantów realizacji działań wynikających z prawodawstwa. Dla hipotetycznych gospodarstw domowych oszacowane zostało roczne zużycie energii i emisji polutantów przed wdrożeniem danej regulacji i po jej wdrożeniu. Wykorzystując symulację Monte Carlo obliczenia zostały przeprowadzone dla kilku tysięcy hipotetycznych gospodarstw domowych, dla których wartości parametrów technicznych (liczba osób w gospodarstwie, sposób przygotowania ciepłej wody użytkowej i ogrzewania budynku, rodzaj paliwa, wiek i klasa energetyczna budynku, powierzchnia i lokalizacja budynku) były losowane z rozkładów prawdopodobieństwa przygotowanych na podstawie analizy struktury krajowej gospodarstw domowych. Otrzymane wyniki zwielokrotniono tak, aby liczba hipotetycznych gospodarstw była równa 14,1 mln, tj. rzeczywistej liczbie gospodarstw domowych w Polsce. Otrzymane wyniki pozwoliły określić potencjał w zakresie ograniczenia emisji polutantów takich jak CO₂, CO, pyły oraz NO_x i poprawy efektywności energetycznej w wyniku proponowanych i realizowanych działań zmierzających do ograniczenia niskiej emisji wynikających z regulacji prawnych. Potencjał emisję zanieczyszczeń gazowych sięga ponad 94%, natomiast potencjał w zakresie poprawy efektywności energetycznej w gospodarstwach domowych wynosi około 42%.

Słowa kluczowe

EN

energy efficiency; Monte Carlo simulation; household; low-stack emission

PL

efektywność energetyczna; symulacja Monte Carlo; gospodarstwo domowe; niska emisja

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 22, z. 2
• Strony: 121--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kryzia Dominik

• Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Krakow, Poland

autor

Pepłowska Monika

• Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Krakow, Poland

Bibliografia

• BDP 2012. Report: Energy status of buildings in Poland (Raport: Stan energetyczny budynków w Polsce). Cigacice: BuildDesk Poland (BDP), 18 pp. (in Polish).
• CM 2015. Resolution of 22 June 2015 National plan to increase the number of buildings with low Energy consumption (Krajowego planu mającego na celu zwiększenie liczby budynków o niskim zużyciu energii). Council of Ministers (CM). (M.P.2015.614) (in Polish).
• CSO 2011. National Population and Housing Census 2011 (Narodowy Spis Powszechny Ludności i Mieszkań 2011). Central Statistical Office (CSO). [Online] www.stat.gov.pl [Accessed: 2017-11-02].
• CSO 2016. Housing Economy in 2016 (Gospodarka mieszkaniowa w 2016). Central Statistical Office (CSO). [Online] www.stat.gov.pl [Accessed: 2017-11-02].
• EEA 2018. Air quality in Europe – 2018 report. Luxembourg: European Environment Agency (EEA), 88 pp.
• EPL 2001. Act of 27 April 2001 Environmental Protection Law (Prawo ochrony środowiska). (Dz.U.2001.62.627) (in Polish).
• Kubica et al. 2004 – Kubica, K., Paradiz, B., Dilara, P., Klimont, Z., Kakareka, S. and Dębski, B. 2004. Small Combustion Installations, Chapter for “Emission Inventory Guidebook”. UNECE TFEIP, (Updated by Kubica K., and Woodfield M. in 2006), B216-2.
• Local Data Bank of Central Statistical Office. [Online] www.stat.gov.pl [Accessed: 2017-11-02].
• ME 2015. The National Programme for air protection to 2020 (with the prospect of 2030) (Krajowy program ochrony powietrza do roku 2020 (z perspektywą do 2030)). Warszawa: Ministry of the Environment (ME), 90 pp. (in Polish).
• MEDF 2017. Regulation of the Minister for Economic Development and Finance of 1 August 2017 on the requirements for solid-fuel boilers (Rozporządzenie Ministra Rozwoju i Finansów z dnia 1 sierpnia 2017 r. w sprawie wymagań dla kotłów na paliwo stałe) (Dz.U.2017.1690) (in Polish).
• Mirowski, T. and Orzechowska, M. 2015. The use of biomass fuels in individual heating in areas threatened by low emission (Wykorzystanie paliw biomasowych w ogrzewnictwie indywidualnym na obszarach zagrożonych niską emisją). Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 18(4), pp. 75–88 (in Polish).
• Sadlok et al. 2014 – Sadlok, R., Graboś, A., Żymankowska-Kumon, S. and Sadlok, J. 2014. Preventing low emissions in areas of compact residential buildings (Przeciwdziałanie niskiej emisji na terenach zwartej zabudowy mieszkalnej). HELIOS, 112 pp. (in Polish).
• SZOOP 2017. A detailed description of the Regional Operational Programs of Małopolskie Voivodship 2014–2020 (Szczegółowy opis osi priorytetowych Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Małopolskiego na lata 2014–2020). Urząd Marszałkowski Województwa Małopolskiego, Kraków, 343 pp. (in Polish).
• WB 2018. Report: Smog-fighting. Financial Instruments for Energy Efficiency of single-family houses (Raport: Walka ze smogiem: Instrumenty finansowe dla podnoszenia efektywności energetycznej budynków jednorodzinnych). The World Bank, 139 pp. (in Polish).
• Zawada, M. and Starostka-Patyk, M. 2016. Energy Efficiency in the Context of Low-stack Emissions Reduction on the Example of the City of Czestochowa. Transportation Research Procedia 16/2016, pp. 587–597.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).