Економічна оцінка показників забруднення повітря твердопаливними локальними котельнями

Abstract

In Ukraine, the losses from air pollution in 2020 amounted to 10.42 billion US dollars, or 6.7% of GDP (gross domestic product). Up to 83% of all emissions of pollutants into the atmosphere of Ukraine are accounted for by the electricity industry from the combustion of all fuels. According to the State Statistics Committee of Ukraine, 15233 settlements in rural areas are heated by coal. Due to the fighting in eastern Ukraine, energy (long-flame gas) coal began to enter the private sector and the public sector for heating with local solid fuel boilers. No other fuel pollutes the atmosphere like long-flame coal. The paper shows that for some types of emissions from the combustion of fossil coal is ten times higher than the maximum allowable concentrations. The largest exceedances of the maximum permissible concentration of 5300 times in carbon dioxide (CO2) and sulfur dioxide (SO2) in 168.8 times, as well as nitric oxide NO2 in 6.1 times. In addition, the emission of benzo (a) pyrene from coal combustion is 0.27 g / GJ. Therefore, it is impossible to solve the environmental problems of decarbonization in Ukraine without taking into account emissions from local low-power solid fuel boilers. We propose to replace fossil long-flame coal in local solid fuel boilers with biochar made from agricultural waste. Such a solution would significantly reduce emissions of pollutants and solve the problem of agricultural waste disposal. The practical use of the proposed technology is constrained by the cost of biochar production, which is higher than that of fossil coal. It is shown that the decision to replace fossil coal with biochar must also take into account the impact of pollutants on the environment and human health. The paper estimates the losses from pollution by one solid fuel boiler of the environment, which amount to UAH 333,000, and the economic damage from pollution by one solid fuel boiler on human health, which amounts to UAH 640,000. In this case, the replacement of fossil coal with biochar is very cost-effective.

В Україні збитки від забруднення повітря у 2020 році складали 10,42 мільярда доларів США, або 6,7% від ВВП (внутрішнього валового продукту). До 83% усіх викидів забруднюючих речовин в атмосферу України припадає на галузь електроенергетики від спалювання всіх видів палива. За даними Держкомстату України 15233 населених пунктів в сільських регіонах опалюються вугіллям. Через бойові дії на сході України для опалювання локальними твердопаливними котлами в приватний сектор та бюджетну сферу стало поступати енергетичне (довгополуменеве газове) вугілля. Ніяке інше паливо не забруднює так атмосферу, як енергетичне довгополуменеве вугілля. У роботі показано, що за деякими видами викиди в атмосферу від спалювання викопного вугілля в десятки разів перевищують гранично допустимі концентрації. Найбільше перевищення рівня шкідливості гранично допустимої концентрації в 5300 разів у діоксиду вуглецю (CO2) та діоксиду сірки (SO2) в 168,8 рази, а також оксиду азоту NO2 в 6,1 рази. Крім того, емісія бенз(а) пірена від спалювання вугілля складає 0,27 г/ГДж. Через це вирішувати екологічні проблеми декарбонізації в Україні без урахування викидів від локальних твердопаливних котелень малої потужності неможливо. Нами пропонується замістити викопне довгополуменеве вугілля в локальних твердопаливних котельнях на біовугілля виготовлене з відходів сільськогосподарської діяльності. Таке рішення дозволило б суттєво знизити викиди в атмосферу забруднюючих речовин та вирішити проблему утилізації відходів сільськогосподарської діяльності. Практичне використання запропонованої технології стримується вартістю виробництва біовугілля, що вище ніж у викопного вугілля. Показано, що при прийнятті рішення про заміщення викопного вугілля на біовугілля необхідно враховувати також вплив забруднювачів на екологію та здоров'я людей. У роботі приведена оцінка збитків від забруднення одним твердопаливним котлом навколишнього середовища, які складають 333 000 грн., та економічний збиток від забруднення навколишнього середовища одним твердопаливним котлом на здоров’я людини який складає 640 000 грн. В цьому випадку заміщення викопного вугілля на біовугілля є дуже економічно вигідним.