Podsumowanie
Całkowita wielkość emisji w UE maleje z czasem. Emisje w 2020 roku będą mniejsze niż w 1990 r. o 80% w przypadku SO2 i o 60% w przypadku NOx.[6] Spowoduje to znaczne zmiany w ilorazie SO2/NOx i odpowiednie zmiany w składzie chemicznym atmosfery. Wskutek tego, efekty zdrowotne na tonę emitowanych zanieczyszczeń staną się większe.
Szacuje się, że koszt zdrowotny emitowanej tony NOx będzie w 2020 roku o ok. 40% wyższy niż był w 2000 roku. Również emisja jednej tony SO2 w 2020 r. spowoduje oddziaływanie siarczanów, które będzie o ok. 20% większe niż w 2000 roku. Zjawisko to staje się zrozumiałe w świetle faktu, że chociaż emisje SO2 i NOx zmaleją znacznie, emisje NH3 pozostaną na niezmienionych poziomie. Oznacza to, że na jednostkę SO2 i NOx będzie więcej NH3, które może wejść z nimi w reakcję i spowodować powstawanie groźnych dla zdrowia aerozoli [6].
Tak więc koszty zewnętrzne przypadające na tonę emitowanych zanieczyszczeń będą w przyszłości rosły. Należy to uwzględniać przy analizowaniu decyzji strategicznych, których pełne skutki staną się widoczne w roku 2020 lub później.
Obliczenia, których wyniki pokazano w Tabl. 7 i na Rys. 9 wykazały, że obecne systemy elektroenergetyki oparte na spalaniu paliw organicznych charakteryzują się najwyższymi kosztami zewnętrznymi, np. dla węgla brunatnego wg Tabl. 7 – 55,7 m€/kWh. Wprowadzenie zaawansowanej technologii (CC i PFBC) zmniejsza znacząco koszty zewnętrzne systemów z paliwem organicznym, ale nadal pozostają one w zakresie od 10 do 20 m€/kWh. Dotyczy to także produkcji skojarzonej ciepła i energii elektrycznej, w której dzięki stosowaniu technologii gazowej koszty zewnętrzne znacznie maleją.
Stosowanie technologii obniżających emisje zanieczyszczeń do atmosfery wiąże się z koniecznością poniesienia dużych kosztów. Według ocen [34] koszty obniżenia emisji SO2 i NOx do poziomów dopuszczalnych wynoszą w walucie z 2000 roku około 16-22 m€/kWh. To jednak nie eliminuje jeszcze kosztów zewnętrznych. Elektrownia emitująca 10% wytwarzanego SO2 powoduje wciąż jeszcze bardzo duże obciążenie środowiska.
Na przykład w rejonie miasta Wałbrzych hałdy górnicze powodują silne zapylenie miasta, dając wkład wynoszący ponad połowę łącznego zapylenia ze wszystkich źródeł. Obecnie gros hałd góruje nad zabudową mieszkalną Wałbrzycha, tak że np w rejonie dzielnicy Sobięcin pylenie hałd powodowało w końcu lat 80-tych opady rzędu 250 t/km2 rok [35]. Obecnie opady pyłowe maleją wskutek usprawnień układów kontroli emisji w elektrowniach i zamykania zakładów szczególnie uciążliwych dla środowiska, ale procesy rekultywacji hałd przebiegają znacznie wolniej i hałdy pozostają poważnym źródłem zagrożenia.
Podczas spalania węgla wytwarzane są duże ilości popiołu. Przy średniej zawartości popiołu w węglu polskim równej 20% wytworzenie 1 GWa energii elektrycznej powoduje powstanie około pół miliona ton popiołu. Pył węglowy używany jest do utwardzania dróg, jako składnik farb, a około 5% popiołu stosuje się w konstrukcjach i budownictwie. Ze względu na emisję produktów rozpadu radonu użycie węgla w budownictwie mieszkalnym wiąże się ze średnią dawką dodatkową promieniowania wynoszącą około 80 osobo-Sv/GW rok. [22] Przy współczynniku 0.05 zgonu/osobo-Sv daje to 4 zgony/GW-rok, a więc wiele więcej niż zagrożenie promieniotwórcze w przypadku elektrowni jądrowych.
Ponadto w warunkach polskich konieczne jest dodanie kosztów szkód wywołanych zrzucaniem do polskich rzek zasolonej wody pochodzącej z kopalni węgla kamiennego. Wg [37] w 2003 r. w województwach Śląskim i Dolnośląskim razem odprowadzono do wód powierzchniowych ok. 115 mln m3 wody zasolonej zawierającej ok. 1.4 mln ton soli Ścieki z elektrowni są w większości oczyszczane, np. w 2003 r. na 65.3 mln m3 ścieków wytworzonych w elektrowniach i elektrociepłowniach zawodowych oczyszczono 64,4 mln m3, a tylko 0.9 mln m3 ścieków zostało usuniętych do rzek w postaci nieoczyszczonej [37].
Dla porównania należy także ocenić koszty zewnętrzne związane z wytwarzaniem energii elektrycznej w cyklu jądrowym (w całym cyklu, nie tylko w samych elektrowniach). Szczegółową wycenę tych kosztów przeprowadzono w ramach programu ExternE dla Francji, Niemiec, W. Brytanii, Szwecji i innych krajów, a dla warunków polskich dokonano takiej oceny w pracy [22]. Okazało się, że łączne obciążenia środowiska i zagrożenia zdrowia człowieka powodowane przez cykl produkcji energii nuklearnej wg NewExt [6] wynoszą mniej niż 1,9 m€/kWh, z czego 70 % powodowane jest przez uwolnienia radioaktywne w fazie wydobycia i oczyszczenia uranu. Elektrownia jądrowa daje tylko 5% kosztów zewnętrznych całego cyklu. Według ocen brytyjskich [38], do których wprowadzono poprawki uwzględniające przyjęte obecnie metody zabezpieczeń odpadów z oczyszczania rudy uranowej określone w studium [39], łączne koszty zewnętrzne dla cyklu jądrowego z przerobem paliwa wypalonego równe są 0,46 m€/kWh [22].
Tak więc dla Polski, nawet po pominięciu kosztów zanieczyszczeń naszych rzek przez odpady z cyklu węglowego, okazuje się że koszty zewnętrzne dla cyklu węglowego wynoszą około 45 m€/kWh, a dla cyklu jądrowego z przerobem paliwa wypalonego są one od 20 do 100 razy niższe. Tak wielka różnica kosztów zewnętrznych powoduje, że przy ich uwzględnieniu energia jądrowa okazuje się najtańszym źródłem energii elektrycznej dla społeczeństwa jako całości, i to zarówno w warunkach europejskich, jak i w warunkach polskich.
Literatura
[01] Bickel P. Friedrich R.,: ExternE 05 –Externalities of Energy, Methodology 2005 update, EUR 21951, 2005
[02] EXTERNE 1998, Externalities of Energy, Vol. 1-10, published by European Commission, Directorate General XII, Science Research and Development, Luxembourg, 1998
[03] NEWEXT - New Elements for the Assessment of External Costs from Energy Technologies, coordinator Rainer Friedrich, Final Report to the European Commission, DG Research, Technological Development and Demonstration (RTD), IER, Germany, ARMINES / NSMP, France, PSI, Switzerland, Université de Paris I, France, University of Bath, United Kingdom, VITO, Belgium, September 2004.
[04] WATKISS P.: AEAT/ED51014/Baseline Scenarios CAFE CBA: Baseline Analysis 2000 to 2020, AEA Technology Environment, January 2005
[05] LEKSELL I., RABL A., Air Pollution and Mortality: Quantification and Valuation of Years of Life Lost, Risk Journal, 2001
[06] RABL A. et al.: Externalities of Energy: Extension of accounting framework and Policy Applications, Final Technical Report, Version 2, August 2005
[07] STRUPCZEWSKI A. : Oddziaływanie małych dawek promieniowania na zdrowie człowieka, Biuletyn PSE, lipiec 2005
[08] MYERS D.K., WERNER M.M., A Review of the Health Effects of Energy Development, Nuclear J. of Canada, 1987, p.14-24
[09] WHO (2000) . Air Quality Guidelines for Europe, second edition. WHO Regional Publications, European Series No. 91.
[10] PAN Ochrona i kształtowanie środowiska na tle społecznego rozwoju oraz przestrzennego zagospodarowania w makroregionie południkowo-zachodnim, PAN, Urząd Wojewódzki w Legnicy, Komisja Planowania przy R.M. Legnica, 1978
[11] Świątczak J.: Wpływ zanieczyszczeń powietrza na zdrowie mieszkańców Łodzi, in: Ochrona i kształtowanie środowiska ...Komisja Planowania przy Radzie Ministrów, PAN Urząd Wojewódzki w Piotrkowie Trybunalskim, s 217 Piotrków Trybunalski, 1979.
[12] SRAM R.J, DEJMEK J.I, TOPINKA J., BINKOVA B, DOSTAL M., MRACKOVA G, PETERKOVA K, BENES I, SELEVAN S.G, (1996) Impact of Environmental pollution on human health in Northern Bohemia
[13] BOBAK M., LEON D. A. , Air pollution and infant mortality in the Czech Republic, 1986-88, the Lancet, Vol. 340, Oct. 24, 1992),, 1010-114
[14] ROZPORZĄDZENIE MINISTRA OCHRONY ŚRODOWISKA, ZASOBÓW NATURALNYCH I LEŚNICTWA z dnia 18 września 1998 r. w sprawie szczegółowych zasad ustalania dopuszczalnych do wprowadzania do powietrza rodzajów i ilości substancji zanieczyszczających oraz wymagań, jakim powinna odpowiadać dokumentacja niezbędna do wydania decyzji ustalającej rodzaje i ilości substancji zanieczyszczających dopuszczonych do wprowadzania do powietrza. (Dz.U. 98.124.819 z dnia 30 września 1998 r.)
[15] ZEJDA J.E (1998) Respiratory symptoms in children of Upper Silesia, Poland: Eur. J. Epidemiol.
[16] ZEJDA J.E. et al. (1996) Health hazard of the ambient air pollution in the Upper Silesia Industrial Zone. Report to the Katowice Province Authorities. (in Polish).
[17]PERERA FP et al. (1992) Molecular and genetic damage in humans from environmental pollution in Poland. Nature, 360 (6401): 256-258.
[18] JĘDRYCHOWSKI W, BECHER H, WAHRENDORF J, BASA-CIERPIALEK Z. (1990) A case-control study of lung cancer with special reference to effect of air pollution in Cracow. J Epidemiol Community Health, 44:114-120.
[19] MAREK K., LEBECKI K. (1999) Occurrence and prevention of coal miners’ pneomoconiosis in Poland. Am J Ind Med. 36:610-617.
[20] MAREK K., STARZYŃSKI Z. (1998) Epidemiology of pneumoconiosis in Poland. Med.Pracy XLIX, 41-48.
[21] STARZYŃSKI Z., MAREK K., KUJAWSKA A., SZYMCZAK W. (1996) Mortality amongcoal miners with pneumoconiosis in Poland. Am J Ind Med. 30: 718-725.
[22] STRUPCZEWSKI A., BORYSIEWICZ M., TARKOWSKI S., RADOVIC U., Ocena wpływu wytwarzania energii elektrycznej na zdrowie człowieka i środowisko i analiza porównawcza dla różnych źródeł energii, w: „Ekologiczne Aspekty Energetyki”, Warszawa 14-16 listopad 2001
[23] Radomski J. Dynamika stężeń pyłu w b. województwie katowickim w latach 1980-1999, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, vol. 35, nr. 3, maj-czerwiec 2001 s. 101-104
[24] ExternE NewExt. http://www.externe.info/
[25] Scasny M. et al ExternE method application in the Czech Republic, DIEM workshop, Prague 16-7 February 2004
[26] ARE: Długoterminowa prognoza rozwoju gospodarki paliwami i energią do roku 2025, ARE S.A., 2004
[27] OECD/IEA, Energy Balances of OECD Countries 2002/2003, Paris, 2005.
[28] Trechcinski R. Odnawialne źródła energii a energetyka jądrowa: konkurencyjność czy komplementarność? Energetyka Październik 2005, s. 725-726.
[29] Emitor (1990-2004) - Emisja zanieczyszczeń środowiska w elektrowniach i elektrociepłowniach zawodowych, ARE S.A., Warszawa
[30] Eurelectric, European Electricity Supply Industry: Demand and Generation prospects to 20120, Synopsis of the Eurprog. Report 2002, 2003,
[31] Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 14 grudnia 2004 r. w sprawie opłat za korzystanie ze środowiska (Dz. U. z dnia 29 grudnia 2004 r., Nr 279, Poz. 2758)
[32] RADOVIĆ U., Assessment of external costs of power generation in Poland, Part of the IAEA’s Co-ordinated Research Project in „Estimating the external costs associated with electricity generating options in developing countries using simplified methodologies’, ARE S.A., Warsaw, 2002.
[33] Melichar J., Havranek M., Maca V., Scasny M and Kudełko M., Implementation of ExternE Methodology in Eastern Europe, Final Report on Work Package 7 of the ExternE-Pol: Externalities of Energy: Extension of accounting framework and Policy Applications, Funded by European Community, Nov 2004. Available at http://www.externe.info/
[34] Projected Costs of Generating Electricity — 1998 Update, OECD, Paris, 1998.
[35] KOTOWSKI W. ULBRICH R. Iloraz 4 i iloraz 10 – granice wykorzystania środowiska przez człowieka Gospodarka Paliwami i Energią, 9/2000 s 26-30
[35] WÓJCIK J. Zapylenie powietrza atmosferycznego w Wałbrzychu w latach 1970-1994, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, Vol. 30, Nr. 6, s. 195-199, 1996
[36] PINKO L., RAKOWSKI J. SWIERSKI J. Ekologiczne aspekty wytwarzania energii elektrycznej w krajowych elektrowniach cieplnych, Międzyn. Konf. Aspekty Ekologiczne Wytwarzania Energii Elektrycznej, Warszawa, 14-16 listopad 2001
[37] GUS, Ochrona Środowiska 2004
[38] BERRY, J.E., HOLLAND M.R., WATKISS P.R. STEPHENSON W., Power Generation and the Environment - a UK Perspective ETSU Final Report. June 1998
[39] SENES, Long Term Population Dose Due to Radon (Rn-222) Released from Uranium Mill Tailings, SENES Consultants Limited, Richmond, Canada, April 1998
wstecz
