1.4 Экологические аспекты co2
В 1993, было установлено долгосрочное энергетическое соглашение (MJA-E) между правительством и промышленностью садоводства. Цель энергетического соглашения состояла в том, чтобы улучшить эффективность энергии на 50 % к 2000 году с 1980 как основным уровнем. Эффективность энергии была определена как первичное потребление топлива на единицу изделия. Цель энергетического соглашения базировалась на национальной цели CO2 в национальном Экологическом Плане Политики голландского правительства Плюс (NMP +). Правительство хотело, чтобы абсолютная CO2 эмиссия в 2000 была на 3 % ниже, чем в 1990. Цель на 2010 – 10%-ое сокращение по сравнению с уровнями 1990. Если попытки, сделанные сектором, не достаточны, чтобы оправдать надежды, есть реальный шанс того, что правительство наложит обязательные требования. Для того чтобы оправдать цели и избежать наложения принудительных требований, необходимо, чтобы CO2 и энергия использовались бережно. К концу 1997, результатом энергетического соглашения были 42 %. Это означало, что были другие 8 %, которых нужно было достичь к 2000. В результате, эффективность CO2 (то есть эмиссия CO2 на единицу изделия) также улучшается и поэтому способствует национальной цели CO2. Таблица 1 показывает различные источники эмиссии углекислого газа с их ежегодной выработкой CO2. Тем временем, долгосрочные соглашения были установлены с множеством этих производителей для того, чтобы ограничить эмиссию CO2.
Садоводческая промышленность была ответственна за испускание 8.0 миллионов тонн CO2 в 1996. Это на 12 % больше, чем в 89/90! (источник: LEI-DLO).
Таблица 1 Ежегодная эмиссия CO2 из различных источников в миллионах кг (1000 тонн) источник: CBS 1995
Источник CО2 эмиссия CO2 (106 кг) Транспортные источники 32,838 из которых: - дорожное движение „-, ,_c Zl,oOO - сельскохозяйственное оборудование Печи (общее) 123 274 из которых: - сельское хозяйство (включая садоводство) n лпс y,uyt> - промышленность 42,354 – энергетические компании ^2 43-1 - внутренний 21230 Общая ежегодная эмиссия „ _- . „ „ 1ob,1 iZ из которых: - сельское хозяйство, в общем – процент (%) 6 5 |
Зачем ограничивать эмиссию CO2?
Оценено, что CO2 ответственен за 55 % парникового эффекта. Это происходит, когда вещества в атмосфере сохраняют тепло, излучаемое землей, результатом чего является увеличение температуры и возможные изменения в климате. Подсчеты показали, что увеличение CO2 во внешнем воздухе приблизительно к 600 ppm имеет результатом повышением температуры от 1.5 к 4.5 °C. В 1987, среднее ежегодное увеличение концентрации CO2 в воздухе было 1.5 ppm, которое основывалось на глобальном потреблении энергии в то время.
CО2 также действует как слабая кислота. Она растворяет известь, что приводит к эрозии памятников и зданий. Другие элементы в эмиссии дымоходного газа такие, как CO, NO и NO2, также имеют отрицательное воздействие на окружающую среду. Окиси азота повреждают растения и содействуют кислотному дождю. Этиленовые и взаимодействующие вещества способствуют формированию смога. Смог может причинить проблемы с дыханием у людей.
CO2 всегда выпускается в сгорании углеродистых составов, таких, как газ, для того, чтобы генерировать электричество и/или тепло. Лучший способ ограничивать эмиссию CO2 состоит в том, чтобы использовать энергию настолько эффективно насколько это возможно и ограничивать использование энергии в максимально возможной степени.
Важная разработка в этой области – использование Связей-энергии-тепла (H/PL или H/P) с очисткой дымоходного газа. Они позволяют электричеству, теплу и CO2 быть полученными из природного газа и затем использоваться, приводя к уменьшению загрязнения воздуха. Необходимо, чтобы H/PL и сочетание буфера тепла, и успешные соглашения с поставщиками электричества было способным использовать эти продукты (тепло, электричество и CO2) для максимального эффекта. Использование чистых методов сгорания, таких, как горелки Низкого-NOx, является также существенным.
Дозирование CO2
Использование дозирования CO2 может быть разделено на две общих ситуации. В первой ситуации, используется CO2, выпущенный от топлива, сжигаемого, чтобы нагревать теплицу. Во второй ситуации, нет потребности в тепле, но все еще есть потребность в CO2.
Это часто имеет место в первой ситуации, что выпускается слишком много CO2: например, интенсивность света
может быть низкой, или урожай не может использовать весь доступный CO2. Идеальное решение было бы хранить этот излишек CO2 для более солнечных периодов. К сожалению, этот тип Хранения - Все еще слишком дорогой, в этой ситуации, единственный способ ограничить эмиссию CO2 – это экономить энергию. Есть множество способов эффективного использования энергии, включая:
- использование остаточного тепла от третьих лиц;
- использование или улучшенное использование экранов энергии;
- достижение хорошего распределения климата в теплице;
- использование самого подходящего операционного оборудования. Во второй ситуации, где требования энергии не достаточно для того, чтобы обеспечить требование CO2, казалось бы, единственным способом ограничивать эмиссию CO2 было бы уменьшение или прекращение дозирования. Однако, это не всегда желательно. Эта ситуация происходит при условиях, где есть очень высокая интенсивность света. Дозируя при этих условиях, производство на единицу используемой энергии увеличивается и, в результате, повышается эффективность энергии. CO2 производится дополнительным сжиганием топлива или снабжением чистого CO2, а не очищением дымоходных газов откуда-нибудь еще. В течение сжигания топлива, тепло выпускается, что может не всегда использоваться. В этом случае, улучшение эффективности энергии расходится с экономией энергии и ограничением эмиссии CO2. К счастью, есть различные варианты для того, чтобы решить эту дилемму.
Бак тепло хранения или буфер тепла
Защита окружающей среды
Использование тепло хранения представляет самое простое решение. Газ сжигается в течение дня. Дымоходные газы используются для дозирования CO2, и тепло сохраняется в буферном баке. Это тепло используется ночью для отопления теплицы. Использование буфера имеет много преимуществ и с экономической и с экологической точки зрения, если для дозирования CO2 используется минимальная температура воды. В последнем случае, тепло, которое является бесполезным, в той специфической точке вовремя выпускается. Однако, несколько садоводческих предприятий имеют буфера тепла с достаточной вместимостью. Исследование, выполненное Институтом Сельскохозяйственной Экономики (ИСЭ) показало, что в 1995 только 14 % предприятий по садоводческим теплицам имели буфер, главным образом используемый производителями овощей. Четверть производителей овощей имела буфер, но три четверти буферов были слишком маленькие для самого эффективного использования. Это означает, что есть дальнейшие возможности для сектора, чтобы делать сбережения, если больше компаний купят буфер или установят буфер с адекватной вместимостью. Пока, только тепло хранение в период 24 часов экономически выгодно. Это не вопрос во время хранения летнего тепла для использования в течение зимы, но мы работаем над этим.
Вторая опция – использование очищенных дымоходных газов от системы H/P. H/P система производит меньше тепла на единицу CO2 по сравнению со стандартным котлом. Это означает, что излишек тепла происходит менее часто. Этот метод работает только, если электричество, которое вырабатывается в то же самое время, также используется, или в самом рассаднике, или обеспечивая третьи лица. Очистка дымоходных газов H/P также вносит вклад в сокращение эмиссии NOX. В будущем, инструкции, касающиеся поставок электричества, будут расширены, так, чтобы внутреннее управление станции H/P в соединении с коллегами или даже в садоводческой области стало более привлекательным предложением.
В ситуациях, где нет буфера и/или нет очистки дымоходного газа на H/P, вентиляция может быть ограничена, если есть много света. Это уменьшает потерю вентиляции и увеличивает концентрацию CO2 в воздухе теплицы. В результате немного поднимается температура, но это может часто быть компенсированным путем поддерживания немного более низкой температуры ночью. Тогда незначительно меньше топлива должно быть сожжено ночью, чтобы достигнуть требуемой температуры за период 24 часов. Это называется как температурная интеграция. И снова это вносит вклад в снижения в потреблении энергии и эмиссии. Исследование показало, что для большинства культур средняя 24-часовая температура более важна для роста и развития растения, чем точный день и ночные температуры.
Четвертая опция – использование чистого CO2. Одно из главных преимуществ этого метода – то, что риск повреждения урожая (например, от NOX и этилена) минимизирован. Чистый CO2 – все еще дорогой, но предпринимаются основные шаги для того, чтобы получать и/или распределять более дешевый CO2. Большие отрасли промышленности в 'Rijnmondgebied' (область дельты Рейна) интересуются поставкой их излишка CO2 в Уэстленд. Они вкладывают капитал в исследование новых методов получения чистого CO2 от промышленных дымоходных газов (например, мембранная технология) и в новые распределительные методы, такие как трубопровод ниже 'Nieuwe Waterweg1.
Новые садоводческие области имеют существенные возможности экономии энергии и уменьшения эмиссии CO2, путем использования остаточного тепла и очищенных дымоходных газов от электростанций или других промышленных производителей. Фактически, должны быть наложены ограничения, чтобы предотвратить проекты по остаточному теплу от запуска, если не было найдено решение об обеспечении CO2. Объединенный проект остаточного тепла (тепло и CO2) превращает рыночного садовода в потребителя, который тратит энергию впустую, вместо производителя, тратящего энергию впустую. Использование первичной энергии в садоводстве уменьшается, поэтому;
улучшается эффективность энергии и сокращается эмиссия CO2. Это – очень привлекательная опция с экологической, финансовой и социальной точек зрения.
В 1996 доля тепла от третьих лиц была 8 %, так что была хорошая экономия 5 % на первичном использовании сектором (Источник: LEI-DLO).
Пункт часто сделан так, что садоводческая промышленность, по сравнению с другими 'энергетическими горелками', имеет возможность использовать немного из выпущенного CO2. В самых благоприятных обстоятельствах, это только приблизительно 10 % CO2, произведенного садоводством через год, остальное вытекает через оконные вентили или дымоходы. CO2 сохраняется растениями и не выпускается в атмосферу непосредственно. Однако, это не может рассматриваться как сокращение эмиссии. Когда разрушается урожай (например, на куче компоста, в сгорании отбросов или в животе), CO2 все еще выпускаются. В терминах парникового эффекта не имеет значения, выпущен ли CO2 непосредственно в течение сгорания или позже, когда материал растения распадается. Питание растений с CO2 не ограничивает эмиссию, а просто откладывает её.