Правова позиція щодо стандартного вмісту кисню для ДВЗ при нормуванні викидів

Третім абзацом пункту 1.3 Нормативів граничнодопустимих викидів забруднюючих речовин із стаціонарних джерел, затверджених наказом Мінприроди від 27.06.2006 № 309, встановлено стандартний вміст кисню, до якого приводяться концентрації у газоподібних продуктах горіння: 3 % для рідкого і газоподібного палива, 6 % для твердого палива, 15 % для газових турбін і дизельних двигунів. Двигуни внутрішнього згорання з іскровим запалюванням, що працюють на бензині та природному газі, у переліку не названі.

Відсутність у третьому абзаці пункту 1.3 наказу № 309 окремого значення для двигунів з іскровим запалюванням у вітчизняній практиці подекуди сприймається як визначена позиція — віднесення таких двигунів до категорії «рідке і газоподібне паливо» зі стандартним вмістом кисню 3 %. З огляду на масове застосування децентралізованих джерел електропостачання — генераторних та когенераційних установок з такими двигунами — це питання набуло практичного значення при встановленні нормативів гранично допустимих викидів та визначенні відповідності їм.

Статтею 7 Закону України «Про охорону атмосферного повітря» та пунктом 1 Порядку, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 28.12.2001 № 1780, нормативи гранично допустимих викидів визначено як такі, що встановлюються для пилогазоповітряних сумішей, які відводяться від окремих типів обладнання, споруд.

Пунктом 2 Порядку розроблення та затвердження нормативів граничнодопустимих викидів забруднюючих речовин із стаціонарних джерел, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 28.12.2001 № 1780, передбачено, що нормативи граничнодопустимих викидів визначаються з урахуванням вимог національного законодавства і законодавства Європейського Союзу.

Листом Міністерства охорони навколишнього природного середовища від 11.02.2009 № 1123/11/10-09 роз’яснено, що до розробки технологічних нормативів допустимих викидів для технологічного обладнання, устаткування (установок) заміряну концентрацію викидів слід приводити до вмісту кисню, який передбачено законодавством Європейського Союзу (Директиви ЄС, протоколи, Збірники найкращих доступних технологій та інше), і лише у випадку відсутності такого законодавства — відповідно до третього абзацу пункту 1.3 наказу № 309. Технологічні нормативи допустимих викидів для двигунів внутрішнього згорання в Україні не затверджені.

Законодавство Європейського Союзу в усіх формах, названих у зазначеному листі, містить для двигунів внутрішнього згорання — для всіх видів палива без винятку — одне значення стандартного вмісту кисню:

1) Гетеборзький протокол (1999) до Конвенції ЄЕК ООН про транскордонне забруднення повітря на великі відстані. Сфера: стаціонарні двигуни — газові та двопаливні номінальною тепловою потужністю понад 1 МВт, дизельні понад 5 МВт. Додатком V Протоколу про боротьбу з підкисленням, евтрофікацією та приземним озоном (Гетеборг, 1999, у редакції 2012 року, чинній з 07.10.2019) до Конвенції про транскордонне забруднення повітря на великі відстані, Стороною якої Україна є відповідно до Указу Президії Верховної Ради УРСР від 13.05.1980 № 231-X, встановлено граничні значення викидів оксидів азоту для нових стаціонарних двигунів — газових, двопаливних та дизельних — у діапазоні 95–225 мг/Нм³ при стандартному вмісті кисню 15 %.

Примітка. У первинній редакції 1999 року Додаток V встановлював для стаціонарних двигунів граничні значення 250–600 мг/Нм³ при стандартному вмісті кисню 5 %. Поправками 2012 року референтний вміст кисню змінено на 15 % без зміни рівня вимог: 500 мг/Нм³ при 5 % O₂ відповідає 190 мг/Нм³ при 15 % O₂. Чинною є редакція 2012 року.

2) Висновки НДТМ для великих спалювальних установок (Рішення (ЄС) 2021/2326). Сфера: спалювальні установки номінальною тепловою потужністю від 50 МВт. Висновками щодо найкращих доступних технологій для великих спалювальних установок (вид діяльності 1.1 Додатка I до Директиви 2010/75/ЄС), затвердженими Імплементаційним рішенням Комісії (ЄС) 2021/2326, у загальних положеннях визначено референтні умови для рівнів викидів, пов’язаних з найкращими доступними технологіями: сухий газ, 273,15 К, 101,3 кПа; референтний вміст кисню — 3 % при спалюванні рідкого та/або газоподібного палива не в газовій турбіні чи двигуні та 15 % при спалюванні рідкого та/або газоподібного палива в газовій турбіні чи двигуні.

3) Директива 2010/75/ЄС про промислові викиди (IED). Сфера: спалювальні установки номінальною тепловою потужністю від 50 МВт. Пунктом 1 частин 1 і 2 Додатка V Директиви 2010/75/ЄС про промислові викиди встановлено, що всі значення гранично допустимих викидів розраховують за температури 273,15 К, тиску 101,3 кПа, після поправки на вміст водяної пари у відхідних газах та за стандартизованого вмісту O₂ — 6 % для твердого палива, 3 % для установок згорання, інших ніж газові турбіни та газові двигуни, що використовують рідке та газоподібне паливо, і 15 % для газових турбін та газових двигунів.

Відповідно до пункту 34 статті 3 Директиви 2010/75/ЄС термін «газовий двигун» означає двигун внутрішнього згорання, що працює згідно з циклом Отто та, щоб спалювати паливо, використовує електрозапалювання або, у випадку двопаливних двигунів, запалювання від стиснення. Пункт 24 тієї самої статті визначає паливо як будь-яку тверду, рідку або газоподібну горючу речовину. Отже поняття «газовий двигун» є ознакою конструкції двигуна та принципу спалювання палива, але не його виду.

4) Директива (ЄС) 2015/2193 про середні спалювальні установки (MCPD). Сфера: спалювальні установки номінальною тепловою потужністю від 1 МВт до менше 50 МВт. Додатком II Директиви (ЄС) 2015/2193 щодо обмеження викидів деяких забруднюючих речовин у повітря від середніх спалювальних установок встановлено, що значення гранично допустимих викидів визначено за температури 273,15 К, тиску 101,3 кПа, після поправки на вміст водяної пари у відхідних газах та за стандартизованого вмісту O₂, який становить 6 % для установок на твердих видах палива, 3 % для установок (крім двигунів і газових турбін) на рідких і газоподібних видах палива, та 15 % для двигунів і газових турбін.

Директива (ЄС) 2015/2193 застосовується до спалювальних установок номінальною тепловою потужністю від 1 МВт до менше 50 МВт (стаття 2(1)). Порогове значення 5 МВт та дати 1 січня 2025 року і 1 січня 2030 року, наведені в Директиві, стосуються виключно строків приведення існуючих установок у відповідність (стаття 6(2), (3)) і сфери її дії не змінюють. Таблиця 3 частини 1 та таблиця 2 частини 2 Додатка II, які містять гранично допустимі викиди для двигунів і газових турбін, градації за номінальною тепловою потужністю не мають.

5) Регламенти Комісії (ЄС) 813/2013 та 814/2013 (Ecodesign). Сфера: опалювальні прилади та водонагрівачі (у тому числі когенераційні прилади та теплові насоси з двигуном внутрішнього згорання) номінальною тепловою потужністю до 400 кВт без обмеження за електричною потужністю; проєктом нового регламенту сферу розширено до 1 МВт. Для установок, потужність яких є нижчою за сферу дії Директиви (ЄС) 2015/2193, нормування викидів від двигунів внутрішнього згорання здійснюється Регламентами Комісії (ЄС) 813/2013 (Додаток II, пункт 5) та (ЄС) 814/2013 (Додаток II), якими для приладів з двигуном внутрішнього згорання номінальною тепловою потужністю до 400 кВт і без обмеження за електричною потужністю встановлено однакові граничні значення викидів оксидів азоту — 240 мг/кВт·год підведеної енергії палива за вищою теплотою згорання для газоподібного палива та 420 мг/кВт·год для рідкого палива, незалежно від типу приладу та його потужності.

У перерахунку на концентрацію в сухих димових газах за нормальних умов через питомий об’єм продуктів згорання при стехіометрії (0,771 Нм³/кВт·год для природного газу, 0,822 Нм³/кВт·год для бензину; для газойлю — 0,828) зазначені значення становлять 89 та 146 мг/Нм³ при стандартному вмісті кисню 15 %. Ці значення відповідають граничним значенням, встановленим Додатком II Директиви (ЄС) 2015/2193 для нових двигунів при 15 % O₂ — 95 мг/Нм³ для природного газу та 190 мг/Нм³ для рідкого палива.

Підготовленим Комісією регламентом, що замінює Регламент (ЄС) 813/2013, сферу поширено на прилади номінальною тепловою потужністю до 1 МВт із прямим виключенням установок, охоплених Директивами 2010/75/ЄС та (ЄС) 2015/2193.

Окрім того, національними технологічними нормативами допустимих викидів забруднюючих речовин із теплосилових установок, затвердженими наказом Мінприроди від 22.10.2008 № 541 (у редакції наказу Мінекології від 16.02.2018 № 62), пунктом 4 визначено стандартний вміст кисню, до якого приводиться гранична масова концентрація забруднюючої речовини: 6 % у разі спалювання твердого палива, 3 % у разі спалювання газоподібного та рідкого палива, 15 % у разі спалювання газоподібного та рідкого палива в газових турбінах та стаціонарних двигунах. Категорію «стаціонарні двигуни» визначено без обмеження за видом палива.

Наведений європейський та вітчизняний досвід разом із фізикою процесу приводять до висновку, що стандартний вміст кисню є характеристикою типу установки, а не виду палива, — і за такого прочитання третій абзац пункту 1.3 наказу № 309 набуває послідовного змісту. Відтак стандартний вміст кисню 15 %, встановлений третім абзацом пункту 1.3 наказу № 309 для газових турбін і дизельних двигунів, поширюється на всі стаціонарні двигуни внутрішнього згорання, у тому числі ті, що працюють на будь-якому рідкому або газоподібному паливі, у всьому діапазоні потужностей, на які поширюється дія наказу № 309. Іншого стандартного вмісту кисню для двигунів внутрішнього згорання ні національне законодавство, ні законодавство Європейського Союзу не встановлюють.