MODELITZACIÓ DE LA IMMISSIÓ Oriol...

MODELITZACIÓ DE LA IMMISSIÓ

Oriol Teixidó

Jornada sobre Plans de millora de la qualitat de l’aire – Mesures i experiències

Eines de diagnosi, anàlisi i previsió de la contaminació atmosfèricaOctubre 2013 2

Barcelona Regional, Agència de desenvolupament urbà

La agència Barcelona Regional és una empresa d’accionariat integramentpúblic creada per entitats i empreses del sector públic amb l’objectiu dedisposar d’un instrument tècnic comú, de caràcter estable, que permet lacooperació entre els diferents agents públics que actuen en el àmbitmetropolità.

La seva funció principal és la prestació de serveis d’assistència tècnica enintervencions urbanístiques, mediambientals i d’infraestructures.


EMISSIONS IMMISSIONS

TRANSPORT

TRANSFORMACIÓ


INVENTARI EMISSIONS


INVENTARI EMISSIONS – Quantificar les fonts emissores

TRANSPORT TERRESTRE45.4% NOX

45.02% PM10

INDUSTRIA I GEN. ENERGIA

29.6% NOX29.54% PM10

TRANSPORT MARÍTIM

15.7% NOX22.44% PM10

TRANSPORT AERI

4.5% NOX1.54% PM10

DOMÈSTIC I COMERCIAL

4.8% NOX1.45% PM10

Font dades: DTES


EMIS

SIO

NS

L’Ajuntament de Barcelona, mitjançant un estudi ad-hoc en 16 punts viaris de la ciutat de Barcelonaal llarg de 32 dies durant el mes de maig i juny de2009, ha pogut determinar amb gran exactitud(mitjançant la lectura de plaques de matrícula), elparc de vehicles que circula realment per laciutat, ja que la placa de matrícula determina latipologia del vehicle, les seves característiquestècniques, i el seu municipi de residència. Es vanenregistrar més de 96.000 matrícules.

Al mateix temps es van enregistrar les emissionsreals de més de 40.000 vehicles que circulavenper Barcelona.Aquest anàlisi ha estat possible mitjançant unsistema de detecció d’emissions dels tubsd’escapament anomenat RSD “Remote SensignDevice”, sistema que a diferència dels sistemes dedetecció d’emissions On Board, és no intrusiu (nomodifica la velocitat ni acceleració dels vehiclesregistrant les dades en una situació de circulaciónormal).

TIPU

S VE

HIC

LEINVENTARI EMISSIONS – Caracterització del parc mòbil que circula per la ciutat

Font: PECQ, Aj. de Barcelona

Font imatge: Technet


EMIS

SIO

NS

Font imatge: Technet

INVENTARI EMISSIONS – Caracterització del parc mòbil que circula per la ciutat

• Vehicles més nous del que es creia.• Mitjana d’edat turismes censats 9.1 anys,turismes circulant 5.5 anys.• Turismes benzina son més antics que turismesgasoil.• El combustible més usat és el diesel (55.1%), seguit de gasolina (44.1%), biodiesel (0.6%) i gas natural (0.3%).• El 50% dels vehicles són de fora de BCN.

• Comparant les emissions amb els factorsd’emissió bibliogràfics (EMEP/EEA COPERT IV)trobem:

• Emissions NOX: un 16,2% més altes• Emissions PM10*: un 76.6% més altes

(*) hot emissions + cold emissions brakes abrasion, tire wear and pavement erosion. Resuspension is NOT included.

TIPU

S VE

HIC

LE

Font: PECQ, Aj. de Barcelona


INVENTARI EMISSIONS – Caracterització del parc mòbil que circula per la ciutat

ENERGY CONSUMPTION

(liters/year) & (liters/100km)

NOX EMISSIONS(tones/year) &

(g/km)

PM10 EMISSIONS(tones/year) &

(g/km)

CO2eq EMISSIONS(tones/year) &

(g/km)

Consum de combustible (gasolina i gasoil) per la mobilitat viària dels vehicles a Barcelona i Rondes per classificació EURO (2008): 380.093.062,87 litres/any [COPERT] [mitja total (♦): 8,56 litres/100km]

8,96 8,76 8,95 9,01 9,544,28

9,00 7,31 7,77 7,23 7,224,49 3,11 2,99 2,92

14,6717,19 17,19 17,19 17,19

11,59 10,51 10,51 10,51 10,51

17,0820,05

16,31 16,99 17,41 17,06

34,7429,78 29,84 31,90 29,92 30,67

50,28 48,69 49,90 47,80 47,80

n/an/a0

10

20

30

40

50

60

70

80

PRE-EURO EURO I EURO II EURO III EURO IV HIBRID PRE-EURO EURO I EURO II EURO III EURO IV PRE-EURO EURO I EURO II EURO III PRE-EURO EURO I EURO II EURO III EURO IV PRE-EURO EURO I EURO II EURO III EURO IV PRE-EURO EURO I EURO II EURO III EURO IV EURO V PRE-EURO EURO I EURO II EURO III EURO IV EURO V EURO I EURO II EURO III EURO IV EURO V EURO III (GN) EURO IV [EEV] (GN)

milions de litres/any

0

10

20

30

40

50

60

litres/100km

TURISMES GASOLINA TURISMES GASOIL MOTOS + CICLOMOTORS FURGONETES GASOLINA FURGONETES GASOIL MDV (CAMIONS <12tn) GASOIL HDV (CAMIONS >12tn) GASOIL BUS i AUTOCARS GASOILBUS i AUTOCARS GASOIL BUS GNC

Emissions de CO2eq a Barcelona i Rondes dels vehicles per classificació EURO (2008): 1.012.581,72 tn/any [COPERT] [mitja total (♦): 228,10 g/km]

222 218 217 214 227102

243 198 211 198 198113 77 74 72

358 419 418 417 409312 284 284 286 286

469542

441 458 470 463

945806 808 861 808 834

1.358 1.314 1.345 1.288 1.293 1.282 1.275

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000


tn CO2eq/any

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

g/kmTURISMES GASOLINA TURISMES GASOIL MOTOS + CICLOMOTORS FURGONETES GASOLINA FURGONETES GASOIL MDV (CAMIONS <12tn) GASOIL HDV (CAMIONS >12tn) GASOIL BUS i AUTOCARS GASOILBUS i AUTOCARS GASOIL BUS GNC

Emissions de NOx a Barcelona i Rondes dels vehicles per classificació EURO (2008): 5.014,72 tn/any [COPERT+RSD] [mitja total (♦): 1,1297 g/km]

2,010,52 0,32 0,13 0,10 0,01 0,77 0,94 1,02 1,02 0,83 0,27 0,56 0,81 0,63

3,000,70 0,29 0,16 0,08

2,991,63 1,63 1,37 1,11

7,60 8,09 7,375,80

3,672,05

19,56

12,4914,28

11,93

6,90

4,04

10,98 11,57 11,74

6,54

3,73

7,59

1,90

0100200300400500600700800900

1.000


tn NOx/any

0

5

10

15

20

25g/km


Emissions de PM10 a Barcelona i Rondes dels vehicles per classificació EURO (2008): 457,95 tn/any [COPERT+RSD] [mitja total (♦): 0,1032 g/km]

0,04 0,04 0,04 0,03 0,03 0,03

0,48

0,15 0,13 0,09 0,090,19

0,11 0,06 0,04 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

0,53

0,21 0,21 0,16 0,11

1,04

0,67

0,31 0,330,17 0,17

1,40

0,97

0,47 0,54

0,21 0,22

1,64

0,810,71

0,31 0,310,17 0,16

0102030405060708090

100


tn PM10/any

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0g/km


TURISMES GASOLINA

TURISMES GASOIL

MOTOS + CICLOMOTO

RS

FURGONETES GASOLINA

FURGONETES GASOIL

MDV (CAMIONS <12tn) GASOIL

HDV (CAMIONS >12tn) GASOIL

BUS i AUTOCARS

GASOIL

BUS GNC

<E E1 E2 E3 E4 HIB <E E1 E2 E3 E4 <E E1 E2 E3 <E E1 E2 E3 E4 <E E1 E2 E3 E4 <E E1 E2 E3 E4 E5 <E E1 E2 E3 E4 E5 E1 E2 E3 E4 E5 E3 EEV

Font: PECQ


INVENTARI EMISSIONS – Temporalitzar les emissions

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

tn NOx/hora

Biogèniques Port Aeroport Sector Industrial Puntual Sector Industrial Extern Sector Industrial BCN

Sector Terciari Extern Sector Terciari BCN Sector Domèstic Extern Sector Domèstic BCN Transit Extern BCN Transit Urba BCN

Dilluns Dimecres Divendres DiumengeDissabteDijousDimarts

Font: PECQ


INVENTARI EMISSIONS – Georeferenciar les emissions

Mapa Emissions

Mapa Immissió

Inventari d’emissions (capes SIG):

Font: © Barcelona Regional


IMMISSIONS


IMMISSIONS – Model de dispersió ADMS-Urban•Londres (UK)•Beijing, Shangai, Hong Kong (Xina)•Budapest (Hongria)•Strasbourg (França)•Roma (Italia)•California (USA)

•Micro escala•Escala urbana•Escala regional

•Model de dispersió Gaussià avançat•Incorpora els coneixements més avançats en l'estructura de la capa límit•Algoritmes avançats per al càlcul de la velocitat del vent, les turbulències i situacions d’estabilitat•Modelitza l’efecte Street Canyon•Incorpora model fotoquímic avançat

•Mòdul per a la previsió de la contaminació atmosfèrica•Sistema de mallat intel·ligent per optimitzar la visualització i el temps de càlcul•Vinculat directament amb Sistemes d’Informació Geogràfica (SIG)


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

ug/m3

Mitjana anual de NO2 en les estacions de fons rural de Catalunya

NO2 Cap de Creus [ug/m3] mitjana anual

NO2 Els Torms [ug/m3] mitjana anual

S’utilitzen els registres hora a hora de estacions meteorològiques de fons rural.

IMMISSIONS – Inputs estructurals/variables d’entorn

CONTAMINACIÓ EXTERNA A L’ÀMBIT

Font: AEMET i EEA

ELS TORMS, LLEIDA

Station European Code: ES0014RLocal code: 25224999Name: ES0014R-ELS TORMSLAU level 2 code: 25224LAU level 2 name: Torms (Els)Start Date: 2000-11-01End Date: Type of Station: BackgroundType of Area: ruralRural Background Sub Category: remoteCity: TORMS (ELS)Country: SPAINAltitude: 471Latitude (decimal degree): 41.393333Longitude (decimal degree): 0.734722Street type: Unknown

CAP DE CREUS, GIRONA

Station European Code: ES0010RLocal code: 17032999Name: ES0010R-CABO CREUSLAU level 2 code: 17032LAU level 2 name: CadaquésStart Date: 1997-07-01End Date: Type of Station: BackgroundType of Area: ruralRural Background Sub Category: remoteCity: CADAQUÉSCountry: SPAINAltitude: 31Latitude (decimal degree): 42.316666Longitude (decimal degree): 3.315833Street type: Unknown

0

5

10

15

20

25

30

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

ug/m3

Mitjana anual de PM10 en les estacions de fons rural de Catalunya

PM10 Cap de Creus [ug/m3] mitjana anual

PM10 Els Torms [ug/m3] mitjana anual


Model Digital d’elevació del terreny amb un mallat intel·ligent segons orografia del terreny


MORFOLOGIA DEL TERRENY (ELEVACIÓ/PENDENTS/RUGOSITAT)

La rugositat del terreny és important per una correcta modelització.Zones urbanes, de bosc o agrícoles determinen diferents paràmetres de rugositat.


MODEL 3D D’EDIFICIS

El Model 3D és utilitzat per determinar l’alçada dels edificis, que conjuntament amb l’amplada dels carrers serveix per analitzar l’efecte “Street Canyon”.


Font: © Barcelona Regional


16

Validació ResultatsModel de dispersió

ADMS-Urban

•Model Gaussià avançat de dispersió de contaminants

•Reaccions Químiques

•Street Canyon

Informació de Base

Model Digital d’elevació del terreny

Rugositat del terreny

Perfils d’emissió

Inventari d’emissions

Contaminació de Fons

Dades Immissió estacions de la XVPCA

Meteorologia de l’àmbit

IMMISSIONS – Estructura del Model de qualitat de l’aire

Model 3D


IMMISSIONS – Resultats Model versus Dades Reals

Font: © Barcelona Regional més informació: http://library.witpress.com/pages/PaperInfo.asp?PaperID=22781

Estació de trànsit

intens

Gràcia –Sant

Gervasi

Estació de fons

urbà

Parc Vall d’Hebron

DADES REALS (NO2) MODEL(NO2)


Diagnosi, anàlisi i previsió de la contaminació atmosfèrica


Quantificar la immissió en tot el territori

Font: PECQ

Font: DTESFont: PECQ & DTES


Determinar quina és la contribució de cada font

Contribució de NO2 per a cada font [Barcelona 2008]

Contribució Local

Contribució urbana

Contribució regionalTRANSPORT TERRESTRE DOMÈSTIC I TERCIARIINDUSTRIAL PORTAEROPORT CONTAMINACIÓ FONS REGIONALCONTAMINACIÓ DE FONS LOCAL


Avaluació del potencial de les accions i mesures

•Street Canyon

•Model Gaussià avançat de dispersió de contaminants

• Reaccions Químiques

Model Digital d’elevació del terreny

Rugositat del terreny

Perfils d’emissió

Inventari d’emissions

Contaminació de Fons

Meteorologia de l’àmbit

ESCENARI BASE MESURA A

MESURAA B MESURA C


Conclusions

Els models i altres eines com el sistema RSD poden mostrar que estàpassant realment amb la qualitat de l’aire i ajudar a entendre quina és laproblemàtica en cada situació.

Els models d’escala urbana permeten tenir una aproximació més concretaa la qualitat de l’aire d’àmbit local a metropolità.

Permeten detectar els sectors més determinants en la qualitat de l’aire encada punt del territori.

Els models poden predir el impacte de les mesures en la qualitat de l’aire(en IMMISSIONS, no en EMISSIONS) són claus en el procés de presa dedecisions per tal de prioritzar o descartar accions i mesures.

CARRER 60, 25-27. EDIFICI Z, PLANTA 2SECTOR A, ZONA FRANCA08040 BARCELONA

[email protected]. +34 932 237 400

© 2013, BARCELONA REGIONAL

MODELITZACIÓ DE LA IMMISSIÓ Oriol...

Documents

Transcript of MODELITZACIÓ DE LA IMMISSIÓ Oriol...