TN-31-72.pdf (699.7Kb)

(1)

Referanse: IO 000869

Dato: Juli 1972

FORSLAG TIL EN MODELL FOR

BESKRIVELSE AV SO2-EMISJONEN I NORGE SOM FUNKSJON AV TID OG STED

av

E Amble

NORSK INSTITUTT FOR LUFTFORSKNING Postboks 15, 2007 Kjeller

Norge

(2)

- 1 -

FORSLAG TIL EN MODELL FOR

BESKRIVELSE AV SO2-EMISJONEN I NORGE SOM FUNKSJON AV TID OG STED

Som koordinatsystem har en valgt det geografiske gradnett som diskretiseringsenhet (gridelement), ½ breddegrad x 1 lengdegrad.

Hvert element er identifisert ved det sydvestre hj¢rnets koordinater.

Modellen antar at SO2-emisjonen for hvert gridelement kan skrives som en sum av komponenter, hvor hver komponent har en for

komponenten veldefinert tidsavhengighet.

EM(x,t) =

l

A.(x) • f,(t)

. l l

l

Her representerer

X

t

EM(x,t) fi(t) Ai(x)

stedskoordinatene, tiden,

SO2-emisjonen pr gridelement pr tidsenhet,

den valgte tidsfunksjon for den i'te emisjonskategori, en konstant for den i'te emisjonskategori, som blir å bestemme slik at man for hvert gridelement får den riktige årsemisjon for den i'te emisjonskategori når man tar hensyn til dennes tidsavhengighet.

For Norge har vi for det f¢rste utkast blitt stående ved en modell med tre komponenter:

1) En konstant emisjon som skyldes en kontinuerlig produksjon.

Denne komponent er sammensatt av SO2-emisjonen fra energi- produksjonen for industrien og SO2-emisjonen som skyldes SO2 som er dannet som et biprodukt ved industriprosessene.

2) En komponent er tatt ut for spesiell industri med et eget

emisjonsm¢nster. I Norge står sildeolje-og fiskemelsindustrien i en særstiliing, idet denne er i virksomhet ca 100 dager i

året. For Europa kan det vise seg n¢dvendig å innf¢re en fjerde komponent for varmekraftverk.

(3)

3) En komponent som skyldes oppvarming, både for industri og

husholdning, er tatt med. Denne komponenten er nærmere omtalt under anmerkningen side 5.

Den norske rapporten "Air Pollution from Fuel Combustion in Stationary Sources" for OECD fra NILU for året 1968 danner utgangspunktet for våre data. I denne finnes en oversikt over SO₂-emisjonen fra oppvarming i industri og husholdninger for hvert av de 20 fylker i Norge, og en prognose for utviklingen

frem til 1980.

Tilleggsopplysninger om de viktigste st¢rre bedrifter er innhentet delvis fra R¢ykskaderådet, delvis ved direkte foresp¢rsel ved de enkelte bedrifter og endelig ved beregning av bedrifters

S0₂-emisjon ut fra bedriftens produksjonstall og produksjons- metoder. Det Norske Industriforbunds milj¢vernkontor har vært behjelpelig med å kontrollere våre beregninger.

Vi har s¢kt f¢lgende opplysninger for de enkelte bedrifter:

1) Beliggenhet av de forskjellige produksjonssteder.

2) Samlet temperaturavhengig SO2-emisjon pr år fra fossilt brensel for hvert produksjonssted.

3) Samlet SO2-emisjon pr år for konstant respektive semikonstant produksjon fra fossilt brensel på hvert produksjonssted.

4) Samlet SO2-emisjon pr år for SO2 dannet som biprodukt ved prosessene på hvert produksjonssted.

For hvert fylke har en samlet alle SO2-utslippene som skyldes fyring med fossilt brensel innen de registrerte produksjonssteder.

Summen har en trukket fra den industrielle komponent angitt for fylket ⁱ OECD-rapporten. Differensen betraktes som en temperaturavhengig komponent (småindustri), og fordeles sammen med

utslippet fra husholdninger ut over fylkets areal, proporsjonalt med produktet av befolkningstallet og graddagtallet for ruten.

Statistiske opplysninger om kommunenes befolkning brukes til dette formål, idet de norske kommuner med få unntak er så små at de

entydig kan tilordnes ett gridelement.

(4)

- 3 -

Idet den mulighet foreligger at man i enkelte land vil ha vanskeligheter med å få opplysninger fra industrien, har jeg gjennomf¢rt en analyse av de industrielle fylkesutslipp av S0_2, fra OECD-rapporten, for å se hvor nær den n¢yaktigere modell man kan komme med disse data.

Industrikomponenten pr individ i hvert fylke ble sammenlignet med den midlere individindustrikomponent for landet som helhet.

Er denne for et fylke st¢rre enn landsmidlet, anses overskuddet å skyldes kontinuerlig industri, og settes i dette fylke på en

"konto" for kontinuerlig industri. Den "normale" industrikomponent for fylket settes til å være produktet av fylkets folketall og

landets midlere individ-industrikomponent.

Dette gjennomf¢res for alle fylker, man får så en ny "normal"

industrikomponent pr individ for landet som helhet, og gjentar den ovennevnte prosess til feks 80% av befolkningen har den samme

"normale" industrikomponent pr individ.

Denne betraktes som temperaturavhengig og fordeles sammen med

husholdningskomponenten proporsjonalt med produktet av befolkningen og graddagtallet som i den f¢rste modell.

Den konstante komponent for fylkene fordeles også etter befolkningen og graddagtallet.

Figur 1 viser oppsettet av datakortene for modellen.

(5)

/s

⁰¹ ^Østfold ²⁵ ²¹⁸⁵⁰⁵ ¹³⁹⁷² ÎÎÎÎ_I ²¹⁸⁹¹ ¹⁰⁹⁶ ÎÎÎÎ_I ¹⁷⁴⁴ ^"\

.µ I I

Q) I I

.µ ~ ^ro ^I ⁰ ^ro ^I ⁰

aJ ^,-i ^<.D I ro ^<.D I ro

~ ^:>, Ô'l Î Ô'l Ô'l Î ^rn

,-i 4--i ^,-i I ^,-i ^,-i I ^,-i

.µ >, I I

H ^4--i ^-r-l

~ 0 ^·ri ^.µ ^,...._

(/) Q) t:=:l

Q) H ^,-i u

~ ^Q) ^,-i ^I ^µ:i ^I

,-i i:: ru i:: ru i:: ⁰ i:: ru i::

>, H i:: ^;:j .µ <l.> H i:: ^'-./ <l.> H i:: I

4--i _H ^Q)

§

> ^ru_i::

§

₀ ^(/)^bO_i:: •n,...._ ^{i:: 4--i}⁰ ,Q âJ^H î::Q) ·n,...._ î::⁰^4",Q ^Q)^H..C: ^(/)^;:jâJî::aJ

0 ^;:j ~ ^·rl ^{(/) H} ^•rl ^{(/) H} ^bO

4--i i:: (/) i:: ·rl •ru .µ ·rl H ^•rl•ru .µ •rl i::

(/) .µ ^,-i ~ s - ,-i .µ s - ,-i ·rl ,...._

Q) aJ ^Q) ^,-i ^,-i ^<l.) i:: •rl 4--i (/) aJ i:: ·rl 4" i:: t:=:l

~ ~ ~ ru 0 ^I i:: (/) 4" ;:j I S:: U)4" 'CJ U

H ^,-i ^,-i ^.µ ^4--i NQ (/) Q 'C) c-.i Q U) O ,-i µ.:i

Q) >, >, i:: aJ O +.J O +.J S:: O +.J O +.J 0 O

\..

^~ ^µ_, ^µ_, ^<C ^i::o

Cf) '-./ 4" (/) • ri Cf) '-./ 4" (/) ..c: '-./

Industrikort

I I

I C 01

I

⁰² ^Navn ³ ¹¹ ²⁶³⁰ ¹⁷⁵⁰ ⁴³⁸⁰

I I I

I ^Q) aJ I H H H

.µ I 'D 'D H •ru •ru •ru

H I ^Q) 'D bO ;:j +.J '- .µ--.._ _{+.J '-}

0 I i:: i:: ^Q) i:: .µ bO i:: ^N .µ i:: ^N .µ i:: ^N

~ ^Q) I ;:j aJ H aJ ru •rl <l.> o i:: aJ 0 i:: ^<l.)O

·rl ~ I s ^•rl i::o ...:I H bO S:: Cf) ru i:: C/) ru i:: C/)

H ^,-i I s H _l^<l.) ^i::⁰ ^.µ⁰ ^.µ⁰

.µ •rl >, _I 0 .µ - p.. Q) p.. i:: (/) p.. i:: (/) p.. i::

(/) H ^µ_, I ::,.::; ^(/) s ..c: ^{s i::} ^{i:: si::} ^{i:: si::}

;:j 0 I ;:j <l.> > 0 0 0 0 0 0 0 0

'D on 'D E--t ru~E--t ::,.::;~E--t ::,.::;~E--t

i:: ^Q) ~ _i::

"

·rl .µ .µ ·ri .µ

ru ^Q) ^i:: ^y ^"V

H ~ ..c: ^•ru ^Q) ^H

0 ·rl i:: p.. s ^I ^Q)

4" H ^Q) ^Q) ^aJ H ru H ^(/)

.µ bO .µ ,-i ,-i I aJ H .µ <l.> ^(/)

Q) (/) bO Q) Q) •ri i:: 4--i 4--i (/) ,-i Q)

~ ^;:j ^·ri ^i:: ^'D ^(/) ^{i:: 4--i} ^;:j^,-i^(/)

H 'D ^,-i > ^·rl ^(/) ^aJ ⁰ ^N'CJ <l.) 0

Q) i:: ^Q) ru H 0 H ^.µ ^{0 S::}^·rlH

~ ^H ^i::o

z

^(.!) ^µ_, ^,Q ^(/) ^C/)^·rl ^p..

Kommunekort

C 01 02 Sarpsborg 3 11 13151 3500

.,. ^i::Q)

.

aJ ^Q) .µ bO

.µ 'D 'D ^;:ji::

H ^'D bO H ru

0 ^Q) i:: ^•rl bO

~ ^H ^Q) ^·rl

Q) i::o ...:I ^.µ ^Q)

i:: ^Q) H .µ

;:j

"'

^rl ^Q)^U)

§

^,-i ^{bO H}

.

H i:: ru ru -s.,...._

0 H ^Q) > ^.µ 'D 4--i (/)

~ ^Q)

§

^ru ^.µ ^(/) ^'D ^Q)

§

^i:: ^i:: ^bO ^ru^{i:: i::}

H ^;:j ^Q) ^i:: H ;:j >

0 ^;:j i:: ^(/) s ^·rli:: ^{bO ~}aJ

4--i i:: ^Q) ^Q) ^Q) i:: aJ i::

(/) i:: i:: ^,-i ~ i:: ^{,-i (/)}

Q) Q) ;:j ;:j ^Q) ^,-i;:j ,-i ·rl i::

~ ~ ^s

§

^'D ⁰^s ^{ru en}<l.>

H ^,-i s ^·rl 4--i s .µ i:: .µ

Q) :>, 0 0 H ^Q)⁰ ^i::<C ~

~ ^i:,... ^::,.::; ^::,.::; ^(.!) ^i::o~ <C '-./ H

(6)

- 5 -

Anmerkninger

Tidsavhengigheten_av_den_temEeraturavhengige_S02-emisjonskom£onent.

En vil pr¢ve å analysere oljeforbruket for en by som er oppvarmet fra en felles varmesentral,

av utetemperatur og vind.

for å finne timeforbrukets avhengighet Goran Persson vil pr¢ve å skaffe tilveie det n¢dvendige materiale for byen Vasterås i Sverige.

En analyse av dagsforbruket for varmesentralen for en liten dansk by viste at dette var mindre avhengig av fyringsd¢gnets enn av det foregående d¢gns middeltemperatur.

I en samtale med sivilingeni¢r Hagen ved Norges Byggforsknings- institutt hevdet han det syn at fyringsm¢nsteret gjennom et d¢gn i f¢rste rekke er avhengig av menneskets ¢nske og rytme.

--

^.

Det fyr~ngsm¢nster som er programmert inn i moderne fyringsanlegg representerer lang tids erfaring på dette område, og kan trygt tas som m¢nster for fyringen i store områder. I fyringsperioden

fyres slike anlegg med stor intensitet fra ca kl 0600 - 0800, mer moderat frak~ 0800 - 2200 og betydelig redusert fra kl 2200 - 0600.

Dette~illustreres i figur 2.

(7)

Da varmetapet fra en bygning er proposjonalt med differensen mellom inne- og utetemperatur kan man bruke den innetemperatur man ville ha fått i likevekt med en konstant utetemperatur som mål for fyringsintensitet.

Figur 2 viser en variasjon av den fiktive innetemperatur som kan svare til fyringsm¢nsteret ovenfor.

Beregningen av

so

2-emisjonen fra en elementær rute i vårt grad- nettsystem som fyres slik beskrives entydig ved et Algol statement.

S02EM If TIME <.. 6 or TIME> 22 Then EM

t

(13,5 - T) else if TIME< 8 Then EM~ (22 - T)

else EM* (20 - T) Her er

SO2EM :

so

2-emisjonen fra en rute i en time Tonn SO

2/time EM Rutens

so

2-emisjon pr. gradtime= TOTEM 24 - DGT TOTEM Den estimerte samlede

so

2-emisjonen fra fyringssektoren for året 1973

DGT Rutens graddagstall.

De forskjellige fiktive innetemperaturer T. l Figur 2, er valgt

l

slik at integralet over et d¢gn

2)

0

slik at d¢gnet får det riktige graddagtall.

( T. - 18) dt = 0

l

Figur 3 på neste side viser utskriften for Norge, idet en har benyttet den beskrevne modell.

(8)

II II 11 I> I• u ,, _I•

••

^lO ^li ^li ^li ^l'

0 0

10 6J

•bun ~too

, .. ^,

, ...

... ^,

( 1 noo

)6C I 7e

••OO 5000

.... _••

_lH I I• 0 r

0 0 0 C Il

,.

hP CO• le lS o\000 • 1 or •300 •SOO ~nor

... ^,

_1'6 ₁₁₆ _r

"

•o 0 0 ;oo 0

•a 5• J• Io, 129 3900 3900 •zoo 4500 •!.O·~

••••

r

•2 42.0C

11.,

•• ₀ _uooo•

••• .,

⁰

41 OU •soo • 100

u.o

88 0

0 I nro

52 J6 )0

l!OO 4700 5,1'1~0

.,.s

M _•o• _•J^u ^t>•OO_{JI 2}

3100 JQUO •tioo

66.0

0 u

0 too

6) 83 I J

3100 •JOO 5000

,s.s

0 0

• ⁵⁹ ¹²

Hoo )100 5000 65.0

0

0 0

.,.

28 )700 4~00 ~400 6♦,5

.

•

21

~200 II•

,.

0

SlnO

"

l~

61 ~o ~bo ^I~

se 0 r " •

" '•

^12. ⁷¹ ⁿ

•800 510" 5 )OU !> lori ~ 10,

I,-

..

_n _u

Jtt- ,s 16 2J

• luv •IIIOU .-..oon o,3uo

0

~ I 72 21

":Jnon 1bf:i01, 6• 00

,.

"

...

_l1• ₇

5$00

..

0 ⁰

•

l" ,. ll

!.•Uln 5 I oo 561 t r c;zaa

•

li .,

!:,900 !,&00

• ^• ^·.9 ^{l n} ¹¹ ^{l 2} ^{l J} Î• Î> ¹⁶ ^'7 Î" Î" ^zu ^li ,, ₇₁

AB Q

0 u u

2, )67 I J II 1401,; JSOO 43011 S400 6♦,0

66 ₀ 1'• 0 I JOO "

57 I C7 5• 321 33('10 J500 J90C 1900 6J.~

352 0 u

Q c.(00 ?800 I 001'

1•l ,. l JS 1160 I 07 3201\ 3t,no J600 ... 00¹ •?Or.

IJ,O

11• ₀ •• ₀ _sno ⁰₀ ^[_C

)6) JJS 16? s• •8 7J

3000 J•oo 350C! •200 •8Ol 5t-OO

.,.~

••o ^J!,," ^u

n 0 0 "

l~il •5• 1• J1. ^Jij lbJ SI

2900 JOOO JI 00 C,f,(IC 5500 ~bOC. ssoc

.,.o

]52 • ⁰ ^llllttrlc^T111^Sli~■ar1/Y1arlll1II

9•0 " ~ ⁰ _' ^r.

)51 200 sg lO I

.,

^so

)UUO )~OU •erio •Boo SlOC ~non

61 ,5

u --- 5,pK .O, ind "1triol componen t

0 0

0 I qo 0 7SO

" ,. ^u---Con,tont -· - - .. _ 15 i SI •l 250 •1 I 02 ?52 121 I u•--- T~ah,rr,-~ t.ompont'nt

1c;oo JI 00 )JOO )SCIO • 100 s 1 no • 10i. 111QOn 50uo- -- OtgtN-doy', of ,+w, ,e-g.on

••••

₀ 0 0 0 r 0

0 0 0 0

•

⁰ ^{1 301.1}

1 s• HJ 23 16 29 l )01 1 r,81

"" ^I^i'l

2QOO 3000 •\000 4900 51 00 ., 00 uo:, ••oo •~('In

...

^~ .. o ₀ _{11 oo}0 ₀ • ₀ I JOv 0

"

4!193 llO •• ^q5 ^il? ¹⁽¹⁹ ^•29 ^{J'J I·}

?900 )JOU JJOO 5500 •600 •HOU •JOO •JlJII

.,.o

0 0 0 0 0

4lt I 000 0 5J I c2S 1J447 1110 I~• 181 216 'lp lfll I 1,11 7tiS1

, .. o, l~OC. •• ,a 41"1(10 • I UO J700 "1QOO

, ..

^~ _>68

" ⁰ ^J ⁰

~~o 0 1aJn 196'- I f'?•t

I elO 211 I ~J '11 ll§fh ,,. 1e JIU IIUO 3000 3900 )01"., JIOO J10, J~Oo

, ...

ll~t ₁₄₁₄

..

_II• ⁰_I _IJ^u• _Pe^r⁰ ^{~ 400}_It'll⁰

lott HOO 3700 )400 :!2.00

"·'

^!-28₀ _11~0⁰ _,,.a^at _JUNE1972

]55 5)J ,H

2900 ll00 1znr

TN-31-72.pdf (699.7Kb)

l

/s

§

§

\..

I

z

.

"'

§

.

§

§

§

--

.

so

t

so

so

so

2)

••

, .. ,

, ...

... ,

.... ••

,.

... ,

••••

••• .,

.,.

.

,.

" '•

..

,.

...

..

•

•

.,.~

.,

••••

•

...

, ..

, ...

..

"·'

....

^.

, .. ^,

... ^,

.... _••

... ^,