Экологическая климатология и климатические ресурсы (стр. 25 )

Наиболее значительные климатические ресурсы для ТЭК отмечаются на за­паде и юге европейской части России. В этих районах они составляют 12,5 — 15,0 у. е., достигая максимальных значений в Краснодарском крае — 15,5 у. е. Здесь наблюдается наиболее благоприятная климатическая ситуация для добычи и транспортировки нефти
, так как для этой территории характерна малая глуби­на промерзания грунта (не более 40 см), а в некоторых местах грунты вообще не бывают в мерзлом состоянии.

Для западных областей европейской части России характерны оптимальные тематические условия для работы АЭС и ТЭС: абсолютная максимальная температура воздуха колеблется от 31 до 38 °С, среднее годовое число дней с температурой воздуха выше 30 °С и относительной влажностью менее 50% не превышает 1, смерчи исключительно редки, а скорость ветра, возможная 1 раз в 10 000 лет, составляет 25—45 м/с.

Значительные климатические ресурсы для ТЭК на западе и юге европейской части России обусловлены также малыми материальными затратами на отопление. Индекс суровости отопительного периода составляет здесь 3—5 °С.

3.27 Транспортно-климатические ресурсы

Транспортно-климатические ресурсы складываются из автотранспортных и железнодорожных климатических ресурсов.

В таблице 92 приведены вклады каждой из составляющих в общие транспортно-хлиматические ресурсы.

Таблица 92.

Составляющие транспортно-климатических ресурсов

Административно-территориальная единица	Автотранспортные климатические ресурсы	Железнодорожные климатические ресурсы	Транспортно-климатичес-кие ресурсы (среднее), у. е.
у. е.	%	у. е.	%
Белгородская область	8,1	38,9	12,7	61,1	10,4
Воронежская область	9,3	42,6	12,5	57,4	10,9
Курская область	7,7	39,3	11,9	60,7	9,8
Липецкая область	8,7	39,4	13,4	60,6	11,1
Тамбовская область	9,9	45,4	11,9	54,6	10,9

Наилучшие транспортно-климатические ресурсы в регионе – в Липецкой области. На это влияет меньший объем переносимого снега зимой и вероятность сильных ливней летом.

Для эксплуатации железнодорожного транспорта условия относительно оптимальны в Белгородской, Курской и Липецкой областях. Для автотранспорта климатические условия лучше в Воронежской и Тамбовской областях.

В большинстве районов европейской части России наблюдаются средние значения транспортно-климатических ресурсов (10,0—12,5 у. е.). В целом в этих районах относительно благоприятный термический режим, небольшие объемы переносимого снега за зиму и мини­мальная вероятность возникновения опасных природных явлений.

Наиболее благоприятные условия отмечаются в Астраханской области (13,2 у. е.), вклад железнодорожных климатических ресурсов здесь выше, чем автотранспортных, и составляет 56,3 % (см. с. 49 цв. вкладки). Экономический эффект от использования данных о транспортно-климатических ресурсах — 1650 млн. руб. в год.

Наименее благоприятные районы расположены на Северном Кавказе, севере и юго-западе европейской части России и в некоторых центральных районах (9,2—9,8 у. е.), что объясняется в первую очередь неблагоприятными климатическими условиями для автомобильного транспорта в этих районах. Наибольшую опасность для движения в зимний период создают: на севере – низкая температура в сочетании с более интенсивным снегопереносом и высотой снежного покрова, а также максимум числа дней с осадками; на юго-западе — гололедица; в горах Северного Кавказа — туманы вследствие большой влажности, гололедица и опасные природные явления. В этих районах вклад климатических реcурcoв для автомобильного транспорта минимален и составляет всего 26— 30%. Области минимальных (9,7 у. е.) транспортно-климатических ресурсов в бассейне р. Волги связаны с максимальными для европейской части России значениями высоты снежного покрова и интенсивным снегопереносом, которые отрицательно влияют в первую очередь на работу железнодорожного транспорта. Здесь железнодорожные ресурсы составляют 43—50% от общих транспортно-климатических ресурсов.

Основной причиной удорожания транспортных перевозок и нарушения бес­перебойности движения транспорта являются снежные заносы и связанная с ними необходимость уборки большого количества выпадающего снега.

Количе­ство снега, которое надо убирать ежегодно, складывается из объемов выпадаю­щего и переносимого на территорию снега. И та, и другая характеристика опи­раются на средний многолетний годовой прирост снежного покрова. Наибольшая для России высота снежного покрова за год и наибольший ее прирост наблюда­ются на Таймыре, Камчатке, Кольском полуострове. Наименьшие значения этих величин относятся к Астраханской области и Республике Дагестан.

На Кольском полуострове годовой прирост высоты снежного покрова состав­ляет около 175 см. Средний многолетний объем снега, который требуется убирать, равен примерно 100 тыс. м3. В ценах 2002 г. уборка этого количества снега стоит около 80 млн. руб. В этом районе транспортно-климатические ресурсы составля­ют 9,3 у. е. Следовательно, на 1 у. е. приходится 8,6 млн. руб.

Нижняя оценка стоимости климатических ресурсов для транспорта для Центрально-Черноземных областей указана в таблице 93.

Таблица 93

Стоимость транспортно-климатических ресурсов

Административно-территориальная единица	Стоимость, млн. руб.	Административно-территориальная единица	Стоимость, млн. руб.
Белгородская область	89,51	Липецкая область	95,40
Воронежская область	93,46	Тамбовская область	93,94
Курская область	84,08

3.28 Энергоклиматические ресурсы

Энергоклиматические ресурсы — климатические условия, способствующие нормальному функционированию атомных, гидро - и теплоэлектростанций, а также наиболее эффективному преобразованию энергии ветра и солнца в элек­трическую энергию.

Энергоклиматический потенциал является одним из самых важных. Он в значительной степени определяет уровень производительных сил и социальное развитие страны. В настоящее время, когда особенно актуальной стала проблема энергосбережения, необходимо уделять большое внимание выбору оптимальных условий для выработки, транспортировки и использования электроэнергии. При этом очень важную роль играют и климатические условия, в которых функцио­нирует конкретная электростанция.

Энергоклиматические ресурсы складываются из тепловых, ветровых, радиа­ционных и влажностных ресурсов. Эти виды климатических ресурсов необходи­мо учитывать при проектировании, строительстве и управлении различными энергетическими предприятиями, как основными, традиционными, такими как ТЭС, АЭС, ГЭС, так и вспомогательными, рассчитанными на перспективу, — ветро - и гелиоэнергетическими установками (соответственно ВЭУ и ГЭУ). Вклад каждой из составляющих в суммарный потенциал можно проследить по данным таблицы 94. Благодаря наложению существенно различающихся пространственных распределений тепловых, ветровых, влажностных и радиационных ресурсов карта суммарного ЭКРП имеет достаточно сложный вид и местами характеризу­ется ячеистой структурой.

Таблица 94.

Составляющие энергоклиматических ресурсов

Административ-но-территориаальная единица	Теплоэнерго-климатиче-ские ресурсы	Гидроэнерго-климатиче-ские ресурсы	Атомно-энерго-климатиче-ские ресурсы	Ветроэнерге-тические клима-тические ресурсы	Гелиоэнерге-тические климатиче-ские ресурсы	Энерго-клима-тические ресурсы (сред-нее), у. е.
Белгородская область	11,8	20,3	10,5	18,1	11,6	20,0	9,5	16,3	14,7	25,4	11,6
Воронежская область	9,4	18,2	11,1	21,4	7,4	14,3	9,1	17,6	14,7	28,5	10,3
Курская область	9,4	19,9	10,3	21,8	10,7	22,7	9,5	20,0	7,4	15,6	9,5
Липецкая область	8,9	19,8	11,6	25,7	9,2	20,3	8,0	17,8	7,4	16,4	9,0
Тамбовская область	7,6	18,6	11,0	26,9	7,3	17,9	7,6	18,6	7,4	18,0	8,2

В центре европейской части России наблюдается «пятнистая» картина рас­пределения ЭКРП. Она обусловлена, прежде всего, характером распределения вероятности смерчей в этом районе. Возникновение смерча (сильного маломас­штабного вихря) связано с особо сильной неустойчивостью стратификации атмосферы в нижних слоях в жаркую погоду. Смерч наиболее вероятен в тех областях, где имеются крупные водоемы и возникают значительные температур­ные различия между сильно прогретой сушей и прохладной водной поверхно­стью. Поэтому в отдельных областях центра европейской части России (Москов­ской, Ивановской, Нижегородской, Липецкой, Тамбовской и др.) и Зауралья (Свердловской и Челябин­ской), где вероятность смерча довольно велика, суммарный ЭКРП имеет неболь­шие значения (7,5—10,0 у. е.). Однако большинство действующих АЭС располо­жено именно в этих регионах. Поэтому надо иметь в виду, что такие АЭС, как Обнинская, Нововоронежская, Курская в европейской части России или Белоярская на Урале, могут оказаться в зоне действия смерча и своевременно прини­мать необходимые меры безопасности.

Для оценки стоимости энергоклиматических ресурсов представим вначале в денежном выражении гидроэнергоклиматические, ветро - и гелиоэнергетические климатические ресурсы, так как эффективность работы ГЭС, ВЭУ и ГЭУ в наи­большей степени определяется климатом.

Расчет стоимости гидроэнергоклиматических ресурсов для административно-территориальных единиц проводится по следующей схеме.

Практически наибольшие ресурсы этого вида отмечаются в Амурской области (18 у. е.), а наименьшие — в Астраханской области (0 у. е.). Следовательно, разница между ними составляет 18 у. е.

Количество электроэнергии, вырабатываемой всеми видами электростанций, в 1997 г. в Амурской области составило 5,6 млрд. кВт × ч, а в Астраханской области — 3,1 млрд. кВт × ч. В среднем для России доля электроэнергии, полу­чаемой за счет ГЭС, составляет 18 % общего количества производимой энергии. Примем это соотношение в качестве ориентировочного для расчета количества электроэнергии, вырабатываемой ГЭС, в Амурской и Астраханской областях. Тогда в Амурской области на долю ГЭС будет приходиться примерно 1,01 млрд. кВт × ч вырабатываемой электроэнергии, а в Астраханской области - 0,56 млрд. кВт × ч. Разность этих значений равна 0,45 млрд. кВт × ч, что соответ­ствует 18 у. е. (разность гидроэнергоклиматических ресурсов в Амурской и Астраханской областях). Следовательно, 1 у. е. эквивалентна 25 млн. кВт × ч. В денежном выражении это составляет 25 млн. руб., если стоимость 1 кВт × ч принять равной 1 руб. (цена электроэнергии для промышленных потребителей). Исходя из стоимости 1 у. е. была рассчитана стоимость гидроэнергоклиматиче­ских ресурсов для всех административно-территориальных единиц (см. таблицу).

Указанный подход дает наиболее точные результаты при оценке климатиче­ских ресурсов для ГЭС на малых и средних реках. Площадь водосбора таких рек невелика. Поэтому на их режим наиболее сильно влияют климатические условия той административно-территориальной единицы, где расположена данная ГЭС (в отличие от ГЭС на крупных реках, площадь водосбора которых охватывает обычно несколько областей с разными гидроэнергоклиматическими ресурсами). В настоящее время строительство ГЭС на малых и средних реках признано наиболее перспективным. Поэтому данный подход к оценке климатических ресурсов для ГЭС правомерен.

Потенциальное количество электроэнергии, которое можно получить при расположении 1 ВЭУ на каждых 200 км2 территории страны в настоящее время оценивается как 1,23 % электроэнергии, вырабатываемой ТЭС. В 2000 г. в России за счет ТЭС было получено 596,3 млрд. кВт × ч, следовательно, за счет ВЭУ можно получить 7,3 млрд. кВт × ч в год. Сумма ветроэнергетических климатических ресурсов для всей РФ равна 1000 у. е. Отсюда 1 у. е. данного вида ресурсов соответствует 7,3 млн. кВт × ч, или 7,3 млн. руб. Стоимость ветроэнергетических климатических ресурсов для всех административно-территориальных единиц приведена в таблице.

Потенциальное количество электроэнергии, которое можно получить при покрытии 1 % территории страны ГЭУ, оценивается в 24 млрд. кВт × ч в год. Так как сумма гелиоэнергетических климатических ресурсов равна 1000 у. е., можно определить, что 1 у. е. соответствует 2,4 млн. кВт × ч, или 2,4 млн. руб. Стои­мость гелиоэнергоклиматических ресурсов для административно-территориаль­ных единиц представлена в таблице.

Надо отметить, что если для гидроэнергоклиматических ресурсов оценка их стоимости отражает возможности развития гидроэнергетики в настоящее время, то для ветро - и гелиоэнергетических климатических ресурсов оценивается их потенциальная стоимость, т. е. теоретически возможное количество электроэнер­гии, которое может быть получено в данных климатических условиях при по­крытии значительной части территории области (около 1 %) ВЭУ и ГЭУ. Сейчас это не представляется возможным из-за высокой стоимости таких установок. Однако к 2010—2015 гг. конкурентоспособность ВЭУ и ГЭУ значительно повы­сится, и приведенные в таблице 95 оценки приобретут реальный смысл.

Таблица 95

Стоимость энергоклиматических ресурсов, млн. руб.

Административно-территориальная единица	Гидроэнерго-климатиче-ские ресурсы	Ветроэнерге-тиче­ские климатиче­ские ресурсы	Гелиоэнерге-тические климати­ческие ресурсы	Общая стоимость
Белгородская область	262,0	69,0	35,4	366,4
Воронежская область	276,5	66,3	35,4	378,2
Курская область	257,8	69,0	17,7	344,5
Липецкая область	289,7	58,4	17,7	365,7
Тамбовская область	275,9	55,7	17,7	349,4

3.29 Энергоклиматические ресурсы зданий

Энергоклиматические ресурсы зданий - климатический потенциал для проектирования технических систем, обеспечивающих создание и поддержание в закрытых помещениях благоприятного состояния воздушной среды, т. е. систем отопления, кондиционирования и вентиляции (СОКВ). Основными задачами при проектировании СОКВ являются: