Underbilaga B3
RAPPORT
Fortum Värme AB
Spridning- och depositionsberäkningar Hammarbyverket
Uppdragsnummer 1331234
Göteborg2012-09-25
Sweco Environment AB
Leif Axenhamn
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
1 Sammanfattning 3
1 Bakgrund 8
2 Syfte och beskrivning av beräkningsalternativ 8
3 Metod, bedömningsgrunder och förutsättningar 8
3.1 Depositionsberäkningar 9
3.2 Belastningsgränser och kritisk belastning 10
3.3 Nationella och regionala miljömål 10
3.4 Miljökvalitetsnormerna 10
4 Beräkningsområde 13
5 Bakgrundshalter av Kvävedioxid och Partiklar(PM10) 13
6 Beräkningsunderlag och utsläpp till omgivningsluft 16
6.1 Utsläppsdata enligt nollalternativ 16
6.2 Utsläppsdata enligt sökt alternativ 17
6.3 Utsläppsdata enligt sökt alternativ kallår 18
6.4 Skorstensspecifika data använda i spridningsberäkningarna 19
7 Meteorologi 20
7.1 Vinddata 20
8 Resultat från spridningsberäkningarna 21
9 Resultat från depositionsberäkningarna 36
1 Sammanfattning
Sweco Environment AB har på uppdrag av AB Fortum Värme utfört bedömning av påverkan på omgivningsluften från framtida planerad verksamhet med en ny pellets panna vid kraftvärmeverket, Hammarbyverket i Stockholms kommun.
Beräkningarna ingår i ansökan från AB Fortum Värme med anledning av planerad förändring av nuvarande verksamhet.
I arbetet ingår spridningsberäkningar och depositionsberäkningar.
Spridningsberäkningarna omfattar utsläpp av svaveldioxid, kväveoxider och partiklar.
Depositionsberäkningarna omfattar utsläpp av svavel, kväve, partiklar.
Resultat från spridningsberäkningarna
Beräkningarna är utförda för tre alternativ: dels nollalternativ vilket innebär att
verksamheten drivs vidare med stöd av gällande tillstånd och dels ett planerat ansökt alternativ. För att simulera ett fall vid kall väderlek och den högsta bränslekapacitet som då kan krävas av anläggningen så har antagits en situation med 10 % kallare väderlek än ett normalår. Detta kallas för ”kallår”.
Bolaget ansöker om att fortsätta driften vid Hammarbyverket med de nuvarande pannorna samt att uppföra en eller två nya pannor för pellets enligt följande sammanfattande alternativ:
Nollalternativ: Hammarbyverket drivs vidare med stöd av gällande tillstånd utan utbyggnad eller förnyelse av pannbeståndet.
Sökt alternativ: En eller två nya biopelletseldade panna/pannor varvid de två befintliga biooljepannorna övergår till mer utpräglad spets- och reservdrift.
Sökt alternativ kallår: Motsvarar sökt alternativ men för en situation med 10 % kallare väderlek än ett normalår.
För varje alternativ har beräknats två scenarier. Dels har förväntat årligt utsläpp beräknats, dels högsta årliga utsläpp. Högsta årliga utsläpp tar hänsyn till vissa
driftstörningar etc. I spridningsberäkningarna har använts de högsta årliga utsläppen för att inte riskera att underskatta verksamhetens påverkan på omgivningen.
Resultaten från spridningsberäkningarna sammanfattas i nedanstående tabell 1 till tabell 6 och avser de högsta beräknade halterna inom beräkningsområdet.
Tabell 1. Beräknade högsta haltbidrag från nollalternativ, sökt alternativ och sökt alternativ kallår som årsmedelvärden
Miljökvalitetsnormerna för kvävedioxid och partiklar PM10 innehålls i de områden som påverkas mest av utsläppen från den ansökta verksamheten.
Tabell 2. Beräknade haltbidrag från nollalternativ, sökt alternativ och sökt alternativ kallår som dygnsmedelvärden (98 resp. 90-percentiler)
Parameter Haltbidrag, nollalternativ
Haltbidrag, sökt alternativ
Haltbidrag, sökt alternativ kallår
MKN, 98- percentilvärden
dygn Kvävedioxid < 1 µg/m3 < 1 µg/m3 < 1 µg/m3 60 µg/m3
Svaveldioxid < 1 µg/m3 < 1 µg/m3 < 1 µg/m3 100 µg/m3
PM10
(90 %-il)
< 0,01 µg/m3 < 0,02 µg/m3 < 0,05 µg/m3 50 µg/m3 (90 %-il)
När det gäller percentilvärden för dygnsmedelvärden riskerar normen att överskridas för kvävedioxid och partiklar som PM10 inom det aktuella beräkningsområdet (enligt SLB- Analys), dock är påverkan i detta område från den ansökta verksamheten utan betydelse..
Tabell 3. Beräknade haltbidrag från nollalternativ, sökt alternativ och sökt alternativ kallår som timmedelvärden (98-percentiler)
Parameter Haltbidrag, nollalternativ
Haltbidrag, sökt alternativ
Haltbidrag, sökt alternativ kallår
MKN, 98- percentilvärden
timma
Kvävedioxid < 1 µg/m3 < 1 µg/m3 < 2 µg/m3 90 µg/m3 Svaveldioxid < 1 µg/m3 < 0,5 µg/m3 < 1 µg/m3 200 µg/m3
För 98-percentilvärdena timbaserade, inryms halterna av kvävedioxid och svaveldioxid i hela beräkningsområdet. Den ansökta verksamhets bidrag av svaveldioxid och
kvävedioxid saknar betydelse.
Parameter Haltbidrag, nollalternativ
Haltbidrag, sökt alternativ
Haltbidrag, sökt alternativ kallår
MKN, årsmedelvärden Kvävedioxid < 0,05 µg/m3 < 0,1 µg/m3 < 0,1 µg/m3 40 µg/m3 PM10 < 0,01 µg/m3 < 0,01 µg/m3 < 0,01 µg/m3 40 µg/m3
Tabell 4. Beräknade haltbidrag från nollalternativ, sökt alternativ och sökt alternativ kallår som dygnsmedelvärden (99-percentiler)
Parameter Haltbidrag, nollalternativ
Haltbidrag, sökt alternativ
Haltbidrag, sökt alternativ
kallår
MKN, 99-percentilvärden dygn
Svaveldioxid < 2 µg/m3 < 2 µg/m3 < 2 µg/m3 125 µg/m3
För 99-percentilvärdena dygnbaserade, inryms halterna av svaveldioxid inom hela beräkningsområdet. Den ansökta verksamhets bidrag är av minimal betydelse.
Tabell 5. Beräknade haltbidrag från nollalternativ, sökt alternativ och sökt alternativ kallår som timmedelvärden (99,7-percentiler)
Parameter Haltbidrag, nollalternativ
Haltbidrag, sökt alternativ
Haltbidrag, sökt alternativ
kallår
MKN, 99,7- percentilvärden timma
Svaveldioxid < 5 µg/m3 < 5 µg/m3 < 10 µg/m3 350 µg/m3
För 99,7-percentilvärdena timbaserade, inryms halterna av svaveldioxid inom hela beräkningsområdet. Den ansökta verksamhetens bidrag är av liten betydelse.
Tabell 6. Beräknade haltbidrag från nollalternativ, sökt alternativ och sökt alternativ kallår som timmedelvärden (99,8-percentiler)
Parameter Haltbidrag, nollalternativ
Haltbidrag, sökt alternativ
Haltbidrag, sökt alternativ
kallår
MKN, 99,8-percentilvärden timma
Kvävedioxid < 5 µg/m3 < 5 µg/m3 < 10 µg/m3 200 µg/m3
För 99,8-percentilvärdena timbaserade, inryms halterna av kvävedioxid inom hela beräkningsområdet. Den ansökta verksamhets bidrag är av liten betydelse.
Sammanställning av Miljökvalitetsnormen och beräknade halter
En sammanställning av miljökvalitetsnormerna för kvävedioxid, svaveldioxid och partiklar(PM10) i jämförelse mot de högst beräknade halterna (sökt alternativ kallår) redovisas i nedanstående tabell 7.
Tabell 7. Miljökvalitetsnormerna och beräknade halter
40 0.1
60
1 90
2
200
10 100
1 200
1 350
10 40
0.01 50
0 0.05 50 100 150 200 250 300 350
Årsmedelvärde Årsmedelvärde dygn 90-percentil dygn 90-percentil dygn 98-percentil dygn 98-percentil timma 98-percentil timma 98-percentil timma 99,7-percentil timma 99,7-percentil timma 99,8-percentil timma 99,8-percentil
MKN Beräknat MKN Beräknat MKN Beräknat MKN Beräknat MKN Beräknat MKN Beräknat
µg/m3
Miljökvalitetsnormerna jämfört mot de högsta beräknade halterna
Kvävedioxid Svaveldioxid Partiklar
Den största relativa inverkan på miljökvalitetsnormerna har halten av kvävedioxid
beräknade som 99,8-percentiler för timma, där är halttillskottet 5 % av gränsvärdet. Dock är marginalen till nuvarande omgivningshalter och miljökvalitetsnorm stor i det område där den aktuella halten beräknats. Bakgrundshalter för 98/90-percentilvärden för dygnsmedelvärden redovisas i avsnitt 5.
Bedömning utifrån Miljökvalitetsnormerna
Utifrån resultaten från spridningsberäkningarna med utsläpp enligt ansökt verksamhet vid Hammarbyverket bedöms bidraget av luftföroreningar vara av liten betydelse och sakna betydelse för möjligheten att innehålla miljökvalitetsnormerna. Inom beräkningsområdet förekommer områden/vägavsnitt där miljökvalitetsnormerna riskerar att överskridas för dygnsmedelvärdena, dock är det relativa bidraget från Hammarbyverket med ansökta utsläppsalternativ försumbart (för kvävedioxid 98-percentil för dygn är maximala bidraget
<1 µg/m3 och för partiklar 90-percentil för dygn är det maximala bidraget omkring 0,05 µg/m3).
I bedömningen om Miljökvalitetsnormen för omgivningsluft ingår den totala
haltbelastningen (inklusive Hammarbyverkets utsläpp enligt sökt alternativ kallår) samt spridningsberäkningarna (2012) utförda av SLB-Analys, Stockholms stad.
Resultat från depositionsberäkningarna
Depositionsberäkningarna visar att Hammarbyverket med ansökta verksamhet bidrar med maximalt 5 mg/m2 kväve per år. Det bör dock kommenteras att dessa beräkningar är utförda med maximala års utsläpp av kväve.
När det gäller kritiska belastningsgränser för kväve ligger den i intervallen 400- 1500 mg/m2 och år för Stockholms läns marktyper. Belastningsgränserna gäller dock naturliga naturtyper inte exploaterad mark som utgör en stor del i Stockholm. För
parkmiljöer finns inga belastningsgränser eller mål uppsatta eftersom det inte finns någon naturligt referenstillstånd att relatera till.
För deposition av svavel beräknas Hammarbyverket med ansökta verksamheter bidra med maximalt 10 mg/m2 och år. Det bör dock kommenteras att dessa beräkningar är utförda med maximala årsutsläpp av svavel. Det ska även påpekas att huvuddelen av det område som beräknas få ett bidrag på maximalt 10 mg/m2 ligger dels inom ett tätbebyggt område med omhändertagande av dagvatten och dels avser ett vattenområde (Mälaren), När det gäller kritiska belastningsgränser för svavel ligger den i intervallen 250-
800 mg/m2 och år för Stockholms läns marktyper. Belastningsgränserna gäller dock naturliga naturtyper inte exploaterad mark som utgör en stor del i Stockholm. För
parkmiljöer finns inga belastningsgränser eller mål uppsatta eftersom det inte finns någon naturligt referenstillstånd att relatera till. Störst svavelnedfall inträffar i områden med stor andel låghusbebyggelse där uppvärmning med olja förekommer.
1 Bakgrund
Sweco Environment AB har på uppdrag av AB Fortum Värme utfört bedömning av påverkan på omgivningsluften från planerad verksamhet med en ny pelletspanna vid kraftvärmeverket, Hammarbyverket i Stockholms kommun.
Beräkningarna ingår i ansökan från AB Fortum Värme med anledning av planerad förändring av nuvarande verksamhet.
2 Syfte och beskrivning av beräkningsalternativ
Fortum Värme planerar att utöka verksamheten vid Hammarbyverket. Bolaget ansöker om att fortsätta driften av de nuvarande pannorna samt att uppföra en eller två nya pelletspannor. Syftet med denna utredning är att visa på omgivningspåverkan av luftföroreningsutsläppen och att jämföra tillskottet av halter och mängder i närområdet kring anläggningen.
De alternativ som presenteras i den här utredningen är följande:
Nollalternativ: Hammarbyverket drivs vidare med stöd av gällande tillstånd utan utbyggnad eller förnyelse av pannbeståndet.
Sökt alternativ: En eller två nya biopelletseldade panna/pannor varvid de två befintliga biooljepannorna övergår till mer utpräglad spets- och reservdrift.
Sökt alternativ kallår: Motsvarar sökt alternativ men för en situation med 10 % kallare väderlek än ett normalår.
3 Metod, bedömningsgrunder och förutsättningar Spridningsmodell
Spridningsberäkningarna är utförda enligt de amerikanska miljömyndigheternas (US- EPA) godkända modellkoncept Aermod. Inom EU saknas motsvarande system när det gäller krav på spridningsmodeller. I EU finns organisationen Eionet (European Topic Centre on Air and Climate Change) som har tagit fram en förteckning över
spridningsmodeller som används inom EU. Där klassas Aermod enligt högsta nivå 1 när det gäller kvaliteten på modellen vid validering/utveckling och dokumentationen.
Tre olika applikationer ingår i detta arbete, dessa är:
1. AERMET är en specialanpassad beräkningsapplikation för att beräkna de meteorologiska parametrarna för bl.a. vertikala profiler i luftrummet.
2. AERMOD är spridningsmodellen för utsläpp från bl.a. skorstenar och är utvecklad för att beskriva halter/deposition i närområdet kring utsläppskällan.
3. AERMAP är en beräkningsmodell för definiering av de topografiska förhållandena.
För att bestämma andelen kvävedioxid används metoden PVMRM (Plume Volume Molar Ratio Method). Metoden beräknar förhållandet mellan kväveoxid och tillgång på ozon i rökgasplymen samt hur mycket kväveoxid som oxideras till kvävedioxid. Även andra atmosfäriska gaser kan oxidera kväveoxid men ozon är dock normalt den viktigaste.
Marknära ozondata har hämtats från Naturvårdsverkets mätstation på Aspvreten och representerar år 2005 till och med år 2009.
Resultaten redovisade som halter gäller 1,5 meter ovan marknivå.
Depositionsberäkningarna avser deponerad mängd under ett år.
3.1 Depositionsberäkningar Deponering av Svavel
Svavel deponeras både som våt- och torrdeposition. Depositionsprocesserna är olika snabba för olika former av svavel. Processerna är relativt väl kända. Bl.a. varierar värdena starkt beroende på årstid, tid på dygnet, rådande väder, markens beskaffenhet och vegetationens typ och skick. De utnyttjade värdena har beräknats genom att dels att ta hänsyn till årstidsvariationerna rådande väderlek (nederbörd) och dels genom att ta hänsyn till markens beskaffenhet. Sulfat (SO4) har en snabbare torrdeposition än SO2
medan det omvända gäller vid våtdeposition. I utsläppsmynningen uppträder nästan hela svavelutsläppet som SO2. I atmosfären oxideras SO2 till sulfat genom olika
atmosfärkemiska processer. För de transportavstånd som är aktuella i dessa beräkningar har 99 % antagits föreligga som SO2-svavel och 1 % som sulfatsvavel.
Deponering av Kväve
Kväveoxider deponeras både genom våt- och torrdeposition För att någon deposition av betydelse ska kunna ske måste de dock först förekomma i högre oxiderade former. Något förenklat gäller att ju högre oxidationsgrad, desto högre depositionshastighet. Snabbast deponeras HNO3, medan depositionen av NO sker i ringa eller försumbar omfattning. För att beräkna kvävedepositionen måste man därför ta hänsyn till kväveoxidernas
atmosfärskemi. Lösligheten av de primära kväveoxidformerna i vatten är låg, i synnerhet för NO men även för NO2. Våtdepositionen av kväveoxider via dessa former är därför av marginell betydelse för totaldepositionen. Sålunda tvättas t ex NO2 ut ur atmosfären med nederbörd 4-5 gånger långsammare än SO2. HNO3 och partikelbundna nitrater däremot tvättas effektivt ut av vattendroppar, speciellt inuti moln, och är de komponenter som lämnar det största bidraget till nitrathalten i nederbörd. Torrdepositionen via den primäremitterade formen NO är obetydlig. För NO2 är den enda kända
torrdepositionsprocessen av betydelse upptag av växter via klyvöppningarna, och således mest betydande dagtid under växtsäsongen. HNO3 torrdeponeras mycket effektivt till vegetation eftersom ämnet har hög affinitet (dragningskraft) till alla slags ytor.
Omvandlingshastigheten av NO2 till HNO3 är central för en riktig uppskattning av den totala kvävedepositionen. Omvandlingen tar dock en viss tid. I facklitteratur finns det beskrivning på depositionsmodeller för kväveföreningar enligt dessa beräkningar
föreligger omkring 5-10 % av kvävet som HNO3 för de transportavstånd som här är aktuella. I beräkningarna har andelen 10 % ansatts.
3.2 Belastningsgränser och kritisk belastning
”Kritisk belastning” är ett begrepp som används till att visa på vad naturen tål av försurande nedfall och övergödande ämnen. Kritisk belastning innebär att olika undersökta variabler kopplas samman med modeller för att beräkna hur mycket av ett ämne, eller flera, ett ekosystem tål.
Kritisk belastning jämförs med det verkliga nedfallet och ger då en indikation på om ekosystemet är i farozonen. Kritisk belastning kan dock inte visa på hur lång tid återhämtningen i ekosystemet kan ta.
I Sverige beräknas kritisk belastning av försurande ämnen, som svavel och kväve, för ytvatten och skogsmark.
För skogsmark beräknas även kritisk belastning för kvävets övergödande effekt. Ytvatten utgörs av sjöar, medan skogsmark indelas i gran-, tall- och lövskog.
Kritiska belastningsgränser för olika naturtyper har definierats av Naturvårdsverket för deposition av svavel och kväve.
För svavel ligger kritisk belastning i intervallen 250-800 mg/m2 och år för Stockholms län och för kväve är motsvarande intervall 400-1500 mg/m2 och år, beroende på naturtyper.
3.3 Nationella och regionala miljömål
Riksdagen har antagit nationella miljömål för Frisk Luft där bl.a. delmål för kvävedioxid och partiklar som PM10 ingår. Länsstyrelsen i Stockholms län har antagit anpassade regionaliserade mål för samma parametrar.
För de nationella delmålen avseende kvävedioxid gäller att halten 60 µg/m³ som timmedelvärde och 20 µg/m³ som årsmedelvärde för kvävedioxid skall i huvudsak underskridas. Timmedelvärdet får överskridas högst 175 timmar per år. I Stockholms län gäller att kvävedioxidhalten 30 μg/m3 som årsmedelvärde och 75 μg/m3 som
timmedelvärde ska vara uppnådda. Timmedelvärdet får överskridas högst 175 timmar per år.
De nationella delmålen är samma i Stockholms län för partiklar och där gäller att halten 35 µg/m³ som dygnsmedelvärde och 20 µg/m³ som årsmedelvärde för partiklar (PM10) skall underskridas. Dygnsmedelvärdet får överskridas högst 37 dygn per år.
3.4 Miljökvalitetsnormerna
I förordningen (2010:477) om Miljökvalitetsnormer (MKN) för utomhusluft beskrivs dels föroreningsnivåer som inte får överskridas eller som får överskridas endast i viss angiven utsträckning och dels föroreningsnivåer som ”skall eftersträvas”. I tabell 8 till 10 nedan redovisas Miljökvalitetsnormerna för kvävedioxid (NO2), svaveldioxid (SO2) och partiklar som PM10. Dessutom förekommer Miljökvalitetsnormer för koloxid, bly, bensen, arsenik,
kadmium, nickel, PAH (BaP), ozon och partiklar som PM2,5. Miljökvalitetsnormerna för arsenik, kadmium, nickel, PAH och ozon definierar nivåer som ”skall eftersträvas”.
Tabell 8. Miljökvalitetsnormer för kvävedioxid
Miljökvalitetsnormer för Kvävedioxid i utomhusluft
Normvärde Skydd för
människors hälsa
Maximalt antal överskridanden
Årsmedelvärde 1) 40 µg/m³ Aritmetiskt medelvärde
Dygnsmedelvärde 2) 60 µg/m³ 7 ggr per kalenderår
Timmedelvärden 3) 90 µg/m³ 175 ggr per kalenderår om föroreningsnivån aldrig överstiger 200 µg/m³ under 1 timme mer än 18 ggr
per kalenderår
1) Årsmedelvärde definieras som aritmetiskt medelvärde där summan av alla värden divideras med antalet värden.
2) För dygnsmedelvärde gäller 98-percentilvärde, vilket innebär att halten av kvävedioxid som dygnsmedelvärde får överskridas maximalt 7 gånger/dagar på ett kalenderår (2 % av 365 dagar).
3) För timmedelvärde gäller 98-percentilvärde, vilket innebär att halten av kvävedioxid som timmedelvärde får överskridas maximalt 175 gånger/timmar på ett kalenderår (2 % av 8760 timmar) om halten 200 µg/m3 inte överskrids mer än 18 timmar (99,8
percentilvärden).
Tabell 9. Miljökvalitetsnormer för svaveldioxid
Miljökvalitetsnormer för Svaveldioxid i utomhusluft
Normvärde Skydd för
människors hälsa
Maximalt antal överskridanden
Årsmedelvärde 1) 20 µg/m³ Aritmetiskt medelvärde
Dygnsmedelvärde 2) 100 µg/m³ 7 ggr per kalenderår om föroreningsnivån aldrig överstiger 125 µg/m³ mer än 3 ggr per kalenderår
Timmedelvärden 3) 200 µg/m³ 175 ggr per kalenderår om föroreningsnivån aldrig överstiger 350 µg/m³ under 1 timme mer än 24 ggr
per kalenderår
1) För årsmedelvärde gäller gränsvärdet till skydd för växtlighet, > 20 km utanför tätort eller 5 km från annat bebyggt område, industriell anläggning eller motorväg till skydd för vegetation.
2) För dygnsmedelvärde gäller 98-percentilvärde, vilket innebär att halten av svaveldioxid som dygnsmedelvärde får överskridas maximalt 7 gånger/dagar på ett kalenderår (2 % av
365 dagar) om inte svaveldioxidhalten överskrider 125 µg/m3 mer än 3 dagar per år (99 percentilvärden).
3) För timmedelvärde gäller 98-percentilvärde, vilket innebär att halten av svaveldioxid som timmedelvärde får överskridas maximalt 175 gånger/timmar på ett kalenderår (2 % av 8760 timmar) om inte svaveldioxidhalterna överskrider 350 µg/m3 mer än 24 timmar per år (99,7 percentilvärden).
Tabell 10. Miljökvalitetsnormer för partiklar som PM10
Miljökvalitetsnormer för Partiklar (PM10) i utomhusluft
Normvärde Skydd för
människors hälsa
Maximalt antal överskridanden
Årsmedelvärde 1) 40 µg/m³ Aritmetiskt medelvärde
Dygnsmedelvärde 2) 50 µg/m³ 35 ggr per kalenderår
1) Årsmedelvärde definieras som aritmetiskt medelvärde där summan av alla värden dividerats med antalet värden.
2) För dygnsmedelvärde gäller 90-percentilvärde, vilket innebär att halten av partiklar (PM10) som dygnsmedelvärde får överskridas maximalt 35 gånger/dagar på ett kalenderår.
4 Beräkningsområde
Haltberäkningarna samt depositionsberäkningarna är genomförda i ett område på ca 530 km2 stort (24 x 22 km). För området har höjddata använts och markanvändningen klassats. I figur 1, presenteras det aktuella beräkningsområdet. Totalt används ca 1 500 punkter för beräkningarna av halter- och depositionsmängderna.
Figur 1. Beräkningsområde
5 Bakgrundshalter av Kvävedioxid och Partiklar(PM10)
Miljöförvaltningen genom SLB-Analys har genomfört beräkningar när det gäller utsläpp av kväveoxider och partiklar (PM10) (”Kartläggning av kvävedioxid- och partikelhalter (PM10) i Stockholms och Uppsala län samt Gävle kommun och Sandviken kommun (SLB-Analys, februari 2012"). De normer som är svårast att klara är percentilvärden för dygn. Därför redovisas enbart beräkningar för dessa kriterier.
Enligt dessa beräkningar riskerar Miljökvalitetsnormen som 98-percentil för
dygnsmedelvärdet (60 µg/m3) att överskridas (röd färg) för kvävedioxid vid vissa större vägar och gaturum inom Stockholms kommun, se figur 2.
Figur 2. Kvävedioxidhalter i Stockholm som 98-percentilvärden för dygn
Motsvarande beräkningar för partiklar partiklar(PM10) visar att det finns det risk att Miljökvalitetsnormen som 90-percentilvärde för dygn (50 µg/m3) överskrids (markerad med röd färg), vid väg och gaturum, se figur 3.
Figur 3. Partikelhalter (PM10) i Stockholm som 90-percentilvärden för dygn
6 Beräkningsunderlag och utsläpp till omgivningsluft
Beräkningarna är utförda för tre alternativ: dels nollalternativ vilket innebär att
verksamheten drivs vidare med stöd av gällande tillstånd och dels ett planerat ansökt alternativ. För att simulera ett fall vid kall väderlek och den högsta bränslekapacitet som då kan krävas av anläggningen så har dessutom antagits en situation med 10 % kallare väderlek än ett normalår. Detta kallas för ”kallår”.
Nollalternativ: Hammarbyverket drivs vidare med stöd av gällande tillstånd utan utbyggnad eller förnyelse av pannbeståndet.
Sökt alternativ: En eller två nya biopelletseldade panna/pannor varvid de två befintliga biooljepannorna övergår till mer utpräglad spets- och reservdrift.
Sökt alternativ kallår: Motsvarar sökt alternativ men för en situation med 10 % kallare väderlek än ett normalår.
6.1 Utsläppsdata enligt nollalternativ
I tabell 11 redovisas utsläppen för drift enligt nollalternativet avseende partiklar som PM10, svaveldioxid samt kväveoxider.
För varje alternativ har beräknats två scenarier. Dels har förväntat årligt utsläpp beräknats, dels högsta årliga utsläpp. Högsta årliga utsläpp tar hänsyn till vissa
driftstörningar etc. I spridningsberäkningarna har använts de högsta årliga utsläppen för att inte riskera att underskatta verksamhetens påverkan på omgivningen.
Tabell 11. Utsläppskoncentrationer och utsläppsmängder för nollalternativ Nollalternativ, OP1 + OP2
Troligt årligt utsläpp PM10 Svaveldioxid Kväveoxider
Torr gas mg/nm3 11 148 188
Våt gas mg/nm3 9 131 166
Utsläpp mg/MJ 3 42 53
Utsläpp kg/GWh 11 151 192
Utsläpp g/s 0.6 9 12
Utsläpp ton/år 5 72 92
Högsta årligt utsläpp PM10 Svaveldioxid Kväveoxider
Torr gas mg/nm3 21 200 200
Våt gas mg/nm3 19 177 177
Utsläpp mg/MJ 6 57 57
Utsläpp kg/GWh 22 204 204
Utsläpp g/s 1.4 13 13
Utsläpp ton/år 10 99 99
6.2 Utsläppsdata enligt sökt alternativ
I tabell 12 och 13 redovisas utsläppen enligt sökt alternativ, med befintliga pannor för bioolja samt en ny pelletspanna avseende partiklar som PM10,svaveldioxid samt kväveoxider. Även här har det tagits fram två utsläppsscenarier dels med troliga utsläpp och dels de högsta årliga utsläppen. I spridningsberäkningar används de högsta årliga utsläppen.
Tabell 12. Utsläppskoncentrationer och utsläppsmängder för sökt alternativ biooljepannor Sökt alternativ , OP1 + OP2
Troligt årligt utsläpp PM10 Svaveldioxid Kväveoxider
Torr gas mg/nm3 11 148 188
Våt gas mg/nm3 9 131 166
Utsläpp mg/MJ 3 42 53
Utsläpp kg/GWh 11 151 192
Utsläpp g/s 0.6 9.3 11.8
Utsläpp ton/år 3 37 47
Högsta årligt utsläpp PM10 Svaveldioxid Kväveoxider
Torr gas mg/nm3 20 296 211
Våt gas mg/nm3 18 262 187
Utsläpp mg/MJ 6 84 60
Utsläpp kg/GWh 21 302 216
Utsläpp g/s 1.3 19 13
Utsläpp ton/år 5 74 53
Tabell 13. Utsläppskoncentrationer och utsläppsmängder för sökt alternativ, pelletspanna Sökt alternativ, ny pelletspanna
Troligt årligt utsläpp PM10 Svaveldioxid Kväveoxider
Torr gas mg/nm3 7 12 130
Våt gas mg/nm3 6 10 115
Utsläpp mg/MJ 3 4 45
Utsläpp kg/GWh 9 14 161
Utsläpp g/s 0.4 0.7 8
Utsläpp ton/år 5 8 85
Högsta årligt utsläpp PM10 Svaveldioxid Kväveoxider
Torr gas mg/nm3 15 23 150
Våt gas mg/nm3 13 21 133
Utsläpp mg/MJ 5 8 52
Utsläpp kg/GWh 18 29 186
Utsläpp g/s 0.9 1.4 9
Utsläpp ton/år 10 15 98
De totala utsläppen enligt sökt alternativ, avseende partiklar som PM10 uppgår till 8-15 ton/år, svaveldioxidutsläppen uppgår till 45-89 ton/år och utsläppen av kväveoxider uppgår till 132-151 ton/år.
6.3 Utsläppsdata enligt sökt alternativ kallår
I tabell 14 och 15 redovisas utsläppen enligt sökt alternativ kallår med högre
bränsleförbrukning jämfört med sökt alternativ, med befintliga pannor för bioolja samt en ny pelletspanna avseende partiklar som PM10,svaveldioxid samt kväveoxider. Även här har det tagits fram två utsläppsscenarier dels med troliga utsläpp och dels de högsta årliga utsläppen. I spridningsberäkningar används de högsta årliga utsläppen.
Tabell 14. Utsläppskoncentrationer och utsläppsmängder för sökt alternativ kallår Sökt alternativ, OP1 + OP2
Troligt årligt utsläpp PM10 Svaveldioxid Kväveoxider
Torr gas mg/nm3 11 148 188
Våt gas mg/nm3 9 131 166
Utsläpp mg/MJ 3 42 53
Utsläpp kg/GWh 11 151 192
Utsläpp g/s 0.6 9 12
Utsläpp ton/år 4 56 71
Högsta årligt utsläpp PM10 Svaveldioxid Kväveoxider
Torr gas mg/nm3 20 296 211
Våt gas mg/nm3 18 262 187
Utsläpp mg/MJ 6 84 60
Utsläpp kg/GWh 21 302 216
Utsläpp g/s 1.3 19 13
Utsläpp ton/år 8 112 80
Tabell 15. Utsläppskoncentrationer och utsläppsmängder för sökt alternativ kallår, pelletspanna Sökt alternativ, ny pelletspanna
Troligt årligt utsläpp PM10 Svaveldioxid Kväveoxider
Torr gas mg/nm3 7 12 130
Våt gas mg/nm3 6 10 115
Utsläpp mg/MJ 3 4 45
Utsläpp kg/GWh 9 14 161
Utsläpp g/s 0.4 0.7 8
Utsläpp ton/år 5 9 98
Högsta årligt utsläpp PM10 Svaveldioxid Kväveoxider
Torr gas mg/nm3 15 23 150
Våt gas mg/nm3 13 21 133
Utsläpp mg/MJ 5 8 52
Utsläpp kg/GWh 18 29 186
Utsläpp g/s 0.9 1.4 9
Utsläpp ton/år 11 18 113
De totala utsläppen enligt sökt alternativ kallår avseende partiklar som PM10 uppgår till 9- 19 ton/år, svaveldioxidutsläppen uppgår till 65-130 ton/år och utsläppen av kväveoxider uppgår till 169-193 ton/år.
I tabell 16, framgår bränsleförbrukningen och dess fördelning över året för de olika alternativen. Den totala bränsleförbrukningen enligt nollalternativet uppgår till ca 480 GWh, för sökt alternativ ligger den totala bränsleförbrukningen på ca 770 GWh och för sökt alternativ kallår ligger bränsleförbrukningen på ca 980 GWh per år.
Tabell 16. Bränsleförbrukningen fördelad över året för de olika driftalternativen Bränsleförbrukni
ng
Nollalternativ Sökt alternativ Sökt alternativ kallår
GWh OP1+OP2 OP1+OP2 pellets OP1+OP2 pellets
Januari 121 65 119 94 126
Februari 107 65 99 85 106
Mars 88 41 97 62 107
April 24 6 39 18 56
Maj 3.2
Juni Juli Augusti
September 0.7 1.7 3.1
Oktober 7 3 14 6 26
November 41 16 60 33 73
December 94 49 99 72 111
Totalt 482 244 528 370 611
Den högsta bränsleförbrukningen sker under vintern då värmebehovet är som störst.
Bränsleförbrukningen och därmed drift- och utsläppsdata är implementerade i spridningsberäkningarnas förutsättningar.
6.4 Skorstensspecifika data använda i spridningsberäkningarna
Rökgasdata och panneffekter redovisas i tabell 17. De befintliga pannorna OP1 och OP2 har varsitt rökgasrör i huvudskorstenen som är ca 100 meter hög. De/de planerade pannorna kommer att ha separata rökgasrör i den befintliga skorstenen.
Tabell 17 Skorstensspecifika data
Skorsten-och panndata OP1 OP2 Pelletspanna
Panneffekt MW 111 111 176
Rökgastemperatur °C 130 130 130
Rökgashastighet m/s 30 30 22
Rökgasmängd m3n/s 36 36 101
Skorstenshöjd m 100 100 100
7 Meteorologi
Speciellt anpassade meteorologiska data för spridningsberäkningar (AERMOD/AERMET) och har tagits fram (beräknats) enligt dataformat från den internationella organisationen för meteorologi, World Meteorological Organization (WMO). Den meteorologiska informationen bygger på en numerisk väderprognos modell, ”Mesoscale Model 5th generation” (MM5), vilken har beräknat de lokala meteorologiska förutsättningarna för Stockholm åren 2005-2009, totalt 43 824 timmar. Bland parametrar som ingår kan
nämnas lufttryck, temperatur, vindhastighet, vindriktning, relativ fuktighet, molnmängd och nederbörd. Vissa parametrar är även definierade för olika nivåer i vertikalled
(vindhastighet, vindriktning, lufttryck, temperatur, relativ fuktighet etc.). Metoden att använda MM5 data följer den anvisningar som de amerikanska miljömyndigheterna (US- EPA) tagit fram att användas i motsvarande tillståndsansökningar i USA.
7.1 Vinddata
I figur 4, beskrivs meteorologin i form av ett vindrosdiagram. Medelvindhastigheten för året 2005- 2009 är 3,2 meter per sekund. Dominerande vindriktning är väst till sydvästlig riktning.
Figur 4. Vindros för meteorologiska data åren 2005 - 2009
8 Resultat från spridningsberäkningarna Haltbidrag av kvävedioxid
Figur 5. Kvävedioxid som årsmedelvärde (µg/m3), nollalternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 0,05 µg/m3. Figur 6. Kvävedioxid som årsmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 0,1 µg/m3.
Figur 7. Kvävedioxid som årsmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ kallår .
De högst beräknade halterna ligger lägre än 0,1 µg/m3.
Figur 8. Kvävedioxid som 98-percentil för dygnsmedelvärden (µg/m3), nollalternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 1 µg/m3. Inom det största området med de högsta beräknade halterna förekommer enligt beräkningar från SLB-analys ingen risk för överskridande av MKN.
Figur 9. Kvävedioxid som 98-percentil för dygnsmedelvärden (µg/m3), sökt alternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 1 µg/m3. Inom det största området med de högsta beräknade halterna förekommer enligt beräkningar från SLB-analys ingen risk för överskridande av MKN.
Figur 10. Kvävedioxid som 98-percentil för dygnsmedelvärden (µg/m3), sökt alternativ kallår.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 1 µg/m3. Inom det största området med de högsta beräknade halterna förekommer enligt beräkningar från SLB-analys ingen risk för överskridande av MKN.
Figur 11. Kvävedioxid som 98-percentil för timmedelvärden (µg/m3), nollalternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 1 µg/m3.
Figur 12. Kvävedioxid som 98-percentil för timmedelvärden (µg/m3), sökt alternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 1 µg/m3.
Figur 13. Kvävedioxid som 98-percentil för timmedelvärden (µg/m3), sökt alternativ kallår.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 2 µg/m3.
Figur 14. Kvävedioxid som 99,8-percentil för timmedelvärden (µg/m3), nollalternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 5 µg/m3.
Figur 15. Kvävedioxid som 99,8-percentil för timmedelvärden (µg/m3), sökt alternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 5 µg/m3.
Figur 16. Kvävedioxid som 99,8-percentil för timmedelvärden (µg/m3), sökt alternativ kallår.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 10 µg/m3.
Haltbidrag av svaveldioxid
Figur 17. Svaveldioxid som 98-percentil för dygnsmedelvärde (µg/m3), nollalternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 1 µg/m3.
Figur 18. Svaveldioxid som 98-percentil för dygnsmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 1 µg/m3.
Figur 19. Svaveldioxid som 98-percentil för dygnsmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ kallår .
De högst beräknade halterna ligger lägre än 1 µg/m3.
Figur 20. Svaveldioxid som 99-percentil för dygnsmedelvärde (µg/m3), nollalternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 2 µg/m3.
Figur 21. Svaveldioxid som 99-percentil för dygnsmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 2 µg/m3.
Figur 22. Svaveldioxid som 99-percentil för dygnsmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ kallår
De högst beräknade halterna ligger lägre än 2 µg/m3.
Figur 23. Svaveldioxid som 98-percentil för timmedelvärde µg/m3), nollalternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 1 µg/m3.
Figur 24. Svaveldioxid som 98-percentil för timmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 0,5 µg/m3.
Figur 25. Svaveldioxid som 98-percentil för timmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ kallår.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 1 µg/m3.
Figur 26. Svaveldioxid som 99,7-percentil för timmedelvärde (µg/m3), nollalternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 5 µg/m3.
Figur 27. Svaveldioxid som 99,7-percentil för timmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 5 µg/m3.
Figur 28. Svaveldioxid som 99,7-percentil för timmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ kallår.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 10 µg/m3.
Haltbidrag av Partiklar
Figur 29. Partiklar som årsmedelvärde (µg/m3), nollalternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 0,01 µg/m3. Figur 30. Partiklar som årsmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 0,01 µg/m3.
Figur 31. Partiklar som årsmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ kallår.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 0,01 µg/m3. Figur 32. Partiklar som 90-percentil för dygnsmedelvärde (µg/m3), nollalternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 0,01 µg/m3. Inom det största området med de högsta beräknade halterna förekommer enligt beräkningar från SLB-analys ingen risk för överskridande av MKN.
Figur 33. Partiklar som 90-percentil för dygnsmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 0,02 µg/m3. Inom det största området med de högsta beräknade halterna förekommer enligt beräkningar från SLB-analys ingen risk för överskridande av MKN.
Figur 34. Partiklar som 90-percentil för dygnsmedelvärde (µg/m3), sökt alternativ kallår.
De högst beräknade halterna ligger lägre än 0,05 µg/m3. Inom det största området med de högsta beräknade halterna förekommer enligt beräkningar från SLB-analys ingen risk för överskridande av MKN.
9 Resultat från depositionsberäkningarna Depositionsbidrag av Kväve
Figur 35. Kväve som årsmängd (mg/m2), nollalternativ.
Den högst beräknade mängden uppgår till maximalt 5 mg/m2. Figur 36. Kväve som årsmängd (mg/m2), sökt alternativ.
Den högst beräknade mängden uppgår till maximalt 5 mg/m2.
Figur 37. Kväve som årsmängd (mg/m2), sökt alternativ kallår.
Den högst beräknade mängden uppgår till maximalt 5 mg/m2. Depositionsbidrag av Svavel
Figur 38. Svavel som årsmängd (mg/m2), nollalternativ.
Den högst beräknade mängden uppgår till maximalt 5 mg/m2.
Figur 39. Svavel som årsmängd (mg/m2), sökt alternativ.
Den högst beräknade mängden uppgår till maximalt 5 mg/m2. Figur 40. Svavel som årsmängd (mg/m2), sökt alternativ kallår.
Den högst beräknade mängden uppgår till maximalt 10 mg/m2.
Depositionsbidrag av Stoft
Figur 41. Stoft som årsmängd (mg/m2), nollalternativ.
Den högst beräknade mängden uppgår till maximalt 5 mg/m2. Figur 42. Stoft som årsmängd (mg/m2), sökt alternativ.
Den högst beräknade mängden uppgår till maximalt 10 mg/m2.
Figur 43. Stoft som årsmängd (mg/m2), sökt alternativ kallår.
Den högst beräknade mängden uppgår till maximalt 10 mg/m2.
Litteratur - Referens förteckning
1. Länsstyrelsen I Stockholms län, Nedfall av kväve och svavel, beräkningar för 1998, Christer Johansson (april 2002)
2. Naturvårdsverket, Luftguiden, Handbok om miljökvalitetsnormer för utomhusluft, Handbok 2011:1 (januari 2011)
3. Kartläggning av kvävedioxid- och partikelhalter (PM10) i Stockholms och Uppsala län samt Gävle kommun och Sandviken kommun (SLB-Analys, februari 2012)