Klimata pārmaiņu ietekme uz enerģētikas nozari Baltijas jūras reģiona valstīs (BSR)

Klimata pārmaiņām var būt labvēlīga vai negatīva ietekme uz jautājumiem, kas saistīti ar enerģētiku. Šajā nodaļā likts uzsvars uz klimata pārmaiņu radīto ietekmi uz enerģijas pieprasījumu apsildes un dzesēšanas vajadzībām, kā arī klimata pārmaiņu ietekmi uz atjaunojamiem enerģijas resursiem 

No dažādiem pētījumiem iegūto ietekmes uz enerģijas ražošanu rezultātu apkopojums ir attēlos 1. tabula. Lai iegūtu papildu informāciju par katru apakšnodaļu un specifiskiem pētījumiem, uzklikšķiniet uz saitēm zem tabulas. Padomus, kā interpretēt tabulā esošo informāciju, meklējiet Zviedrijas piemērā, kas sniegts labajā pusē (angļu val.).

1. tabula. Klimata pārmaiņu ietekme uz enerģētikas sektoru Baltijas jūras klimata zonas valstīs – pamata ietekmes scenāriju vispārējo ieskatu apkopojums, kas interpretēti, izmantojot dažādus zinātniskos pētījumus.   
(↑↑ vērā ņemams palielinājums; ↑ neliels palielinājums; ↓↓ vērā ņemams samazinājums; ↓ neliels samazinājums; ○ nav izmaiņu vai nenozīmīgas izmaiņas; ~ ļoti nenoteikti rezultāti; ~↑ nenoteikti rezultāti, palielinājuma tendence; ~↓ nenoteikti rezultāti, samazinājuma tendence; ─ nav iekļauts analīzē)

Klimata pārmaiņu ietekme uz:

Zviedrija

Somija

Igaunija

Latvija

Lietuva

Krievija

Vācija

Ūdens enerģijas ražošana
Ūdens enerģijas potenciāls ↑ (↑↑)
Vēja enerģijas resursi ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ ~↑
Vēja enerģijas ražošana
Apkures un dzesēšanas nepieciešamība  Ziema: ↓ Vasara: ↑
Apkures vajadzības ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓
Dzesēšanas vajadzības ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Lai iepazītos ar dažādu ietekmju scenāriju piemēriem no zinātniskajiem pētījumiem/ziņojumiem, sīkākai informācijai skatīt apakšnodaļas:

Hidroenerģijas ražošana (Skandināvija)

EEA (2008) ziņojums iekļāva pētījumu rezultātus, kas tika veikti, novērtējot klimata pārmaiņu ietekmi uz ūdens enerģijas ražošanu Skandināvijas valstīs. Pētījumā tika izmantoti klimata dati, kas iegūti ar divu reģionālu cirkulācijas modeļu (RCM) (HadAM un ECHAM) starpniecību, kuri darbojās pēc SRES B2 emisijas scenārija laika posmam no 2070. līdz 2100. gadam, ar atskaites periodu no 1961. līdz 1990. gadam. Tomēr nav skaidrs, kā tika veikta ietekmes modelēšana un novērtējums.

1. attēlā parādīta ūdens enerģijas ražošana pa reģioniem. Tika projicēti visi Zviedrijas un Somijas reģioni, lai nākotnē iegūtu lielākus ražošanas apjomus. ECHAM modelis kopumā nodrošina lielāku ūdens enerģijas ražošanas apjomu nākotnē, salīdzinot ar rezultātiem, kas balstīti uz HadAM. Ūdens enerģijas ražošanas apjomu projekcija nākotnē BSR ir attēlota 2. tabulā, atvasinot no EEA (2008) rezultātiem.


 

 

 

 


1. attēls. Paredzētās izmaiņas ūdens enerģijas ražošanā Skandināvijā klimata pārmaiņu rezultātā
(7., 8. att. EEA (2008))

2. tabula. Vispārējs ieskats ūdens enerģijas ražošanā
(↑ neliels palielinājums; ─ nav iekļauts analīzē)

  Zviedrija Somija Igaunija Latvija Lietuva Krievija Vācija
Izmaiņas ─ 

Atpakaļ pie apakšnodaļu saraksta

 

Hidroenerģijas potenciāls  (Zviedrija)

Zviedrijas Klimata un neaizsargātības pret klimata pārmaiņām izpētes komisijas (2007) sagatavotais ziņojums iekļāva klimata pārmaiņu ietekmes uz ūdens enerģiju pētījumu rezultātus. Lai novērtētu Zviedrijas ūdens enerģijas potenciālu, izmantoja ieplūdes, izspiestā gaisa simulācija Zviedrijas lielākajās upēs laika periodā no 2071. līdz 2100. gadam, salīdzinot ar laiku no 1961. līdz 1990. gadam, vai četrus klimata scenārijus (RCAO-H/A2, RCAO-H/B2, RCAO-E/A2 un RCAO-E/B2) (2. attēls). Aprēķinus veica EMPS modelis, kas simulē energosistēmas pāreju uz izvēlēto gadu (turpat).

Atbilstoši SRES B2 klimata modeļiem, ir sagaidāma ūdens enerģijas apjoma palielināšanās par 7-22%, bet A2 klimata scenārija rezultāti liecina par 10-31% palielinājumu (Gode et al., 2007). Paredzams, ka upes, kas atrodas vistālāk uz ziemeļiem un kuras pašlaik nodrošina lielāko ražošanas apjomu, atbilstoši projekcijai visvairāk palielinās savu ražošanas apjomu. Ūdens enerģijas potenciāla vispārējas projekcijas nākotnē BSR ir attēlotas 3. tabulā, atvasinot no Zviedrijas Klimata un neaizsargātības pret klimata pārmaiņām izpētes komisija (2007) iegūtajiem rezultātiem.
 




2. attēls. Gada palielinājuma (%) četri scenāriji attiecībā uz ūdens enerģijas potenciālu laika posmam no 2071. līdz 2100. gadam, salīdzinot ar laika posmu no 1961. līdz 1990. gadam
(4.16. att., Zviedrijas Klimata un neaizsargātības pret klimata pārmaiņām izpētes komisija (2007))

3. tabula. Vispārējs ieskats ūdens enerģijas potenciālā
(↑↑ vērā ņemams palielinājums; ↑ neliels palielinājums; ─ nav iekļauts analīzē).

  Zviedrija Somija Igaunija Latvija Lietuva Krievija Vācija
Izmaiņas ↑ (↑↑) ─ 

Atpakaļ pie apakšnodaļu saraksta

 

Vēja enerģijas resursi (Ziemeļeiropa)

Pryor et al. (2005) analizēja potenciālo klimata pārmaiņu ietekmi uz vēja enerģijas resursiem Ziemeļeiropā, izmantojot reģionālo klimata modeli. Vēja ātruma četrus ikdienas izvades datus, ko nodrošināja RCAO modelis, izmantoja, lai aprēķinātu: vidējo vēja ātrumu, vēja izkliedes procentiles, vēja lielāko ātrumu, virziena frekvences, Weibull izkliedes parametrus un enerģijas blīvumu katrā režģa šūnā, kā arī telpas un laika automātiskās korelācijas funkcijas. Rezultāti liecināja vēja vidējā ātruma, vēja enerģijas un 90. procentiles vēja ātruma izmaiņām starp kontroli (1961-1990) un 2071-2100 (3. attēls ). RCAO A2 simulācijas veica ar diviem robežnosacījumu komplektiem – ECHAM4/OPYC3 un HadAM3H.

Ar ECHAM4/OPYC3 robežnosacījumu starpniecību iegūto Baltijas jūras reģiona valstu projekciju rezultāti norādīja uz nozīmīgām izmaiņām, ko prognozēja ar HadAM3H robežnosacījumiem. Vēja vidējo ātrumu aprēķināja, lai palielinātu par 10 līdz 15%, pamatojoties uz ECHAM4/OPYC3 simulācijām, un par 5 līdz 10%, pamatojoties uz HadAM3H simulācijām. Enerģijas vidējo blīvumu ieguva, lai panāktu palielinājumu par aptuveni 30 līdz 45%, izmantojot ECHAM4/OPYC3 projekcijas, un 15 līdz 30% palielinājumu, izmantojot HadAM3H. BSR cietzemes vēja ātruma un enerģijas blīvuma projekcijas kopumā ir līdzīgas abu simulāciju projekcijām; no 5 līdz 10% un no15 līdz 30%, attiecīgi, vēja vidējā ātruma un enerģijas blīvuma palielinājums. Vēja enerģijas resursu vispārējās projekcijas nākotnē BSR ir attēlotas 4. tabulā, atvasinot no Pryor et al. (2005) iegūtajiem rezultātiem.

 
3. attēls. Vidējais vēja ātrums (a), vēja enerģijas blīvums (b) un 90. procentīlas vēja ātruma (c)  izmaiņas kontroles trasē un RCAO simulācijā 2071. – 2100. g. periodam pie A2 simulācijas un ECHAM4/OPYC3 saistošiem apstākļiem. Pieņem, ka (d), (e) un (f) ir kā (a) līdz (c), bet saistošie apstākļi kā HadAM3H. A vērtība 0.1 rāda, kā 10% pieaugums A2 simulācijas vērtībā ir relatīvs pēc kustības kontroles trasē (6. attēls,  Pryor u.c. (2005) (Uzklikšķināt, lai palielinātu).

4. tabula. Vispārējs ieskats vēja vidējā ātrumā un enerģijas blīvumā
(~↑ nenoteikti rezultāti, palielinājuma tendence; ─ nav iekļauts analīzē) 

  Zviedrija Somija Igaunija Latvija Lietuva Krievija Vācija
Izmaiņas ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ 

Atpakaļ pie apakšnodaļu saraksta

 

Vēja enerģijas ražošana (Zviedrija, Somija)

Klimata pārmaiņu ietekmi uz vēja enerģijas ražošanu Skandināvijā pētīja Nordic Energy Research (2007). Reģionālo vēja enerģijas ražošanas apjomu atsauces periodā no 1961. līdz 1990. gadam salīdzināja ar diviem klimata scenārijiem laika posmam no 2070. līdz 2100. gadam, Hadley B2 un Max Planck B2. Hadley B2 simulācijas rezultātā šajā laikā netika iegūtas vērā ņemamas izmaiņas vēja enerģijas ražošanas ziņā, bet Max Planck B2 uzrādīja lielāku vēju ziemeļu apvidos. Projekcijas rādīja vēja enerģijas ražošanas palielinājumu Somijas ziemeļos par 10%. Vēja enerģijas ražošanas vispārējās projekcijas nākotnē BSR ir attēlotas 5. tabulā, atvasinot no Nordic Energy Research (Ziemeļvalstu enerģētikas pētījums) (2007) ziņojuma rezultātiem.

5. tabula. Vispārējs ieskats vēja enerģijas ražošanā
(↑ neliela palielināšanās; ─ nav iekļauts analīzē)

  Zviedrija Somija Igaunija Latvija Lietuva Krievija Vācija
Izmaiņas ─ 

Atpakaļ pie apakšnodaļu saraksta

 

Apkures nepieciešamība (Zviedrija)

Zviedrijas Klimata un neaizsargātības pret klimata pārmaiņām izpētes komisijas (2007) ziņojums iekļāva Zviedrijas vajadzības pēc apkures dzīvojamās telpās un komercplatībās nākotnē pētījumu rezultātus. Aprēķinus veica, pamatojoties uz RCA3-E A2 klimata scenāriju un esošajiem īpašumiem. Klimata pārmaiņu ietekmi uz enerģijas pieprasījumu noteica, pieņemot lineāru attiecību starp apkures pakāpes dienu skaitu un enerģijas pieprasījumu. Simulēto apkures pakāpes dienu skaitu 21. gadsimtā salīdzināja ar laika posmu no 1961. līdz 1990.gadam. Eiropas Savienības (ES) mērķis ir optimizēt enerģijas izmantošanu būvniecības un nekustamo īpašumu sektorā. Zviedrijā mērķis nozīmē 30% mājokļu un īpašumu optimizēšanas potenciālu līdz 2020. gadam. Šajā enerģijas pētījumā ir pieņemts, ka ES mērķi tiek ievēroti.

Iegūtās projekcijas liecināja, ka Zviedrijā apkurei nepieciešamais enerģijas apjoms 2020., 2050. un 2080. gadā samazināsies par, attiecīgi, 28, 32 un 37%, ja tiks sasniegts ES optimizācijas mērķis (4. attēls). Ja ES mērķis netiks īstenots un tiks ņemta vērā tikai klimata izmaiņu ietekme, sagaidāms, ka enerģijas patēriņš tomēr samazināsies, tomēr ne tādā pašā apjomā.

4. attēls. Apkures pakāpes dienu skaita izmaiņas un enerģijas optimizācijas ietekme uz vajadzību pēc apkures 21. gadsimtā, pamatojoties uz RCA3-EA2 klimata scenāriju (4.21. att., Zviedrijas Klimata un neaizsargātības pret klimata pārmaiņām izpētes komisija (2007), pamatojoties uz IVL (2007))

Atpakaļ pie apakšnodaļu saraksta

 

Apkures un dzesēšanas nepieciešamība (Somija)

Hanson et al. (2007) modelēja elektrības patēriņa atšķirību nākamo 100 gadu laikā Somijā klimata pārmaiņu apstākļos. Viņi izmantoja uz modeļa pamatotu apkures un dzesēšanas pakāpes dienu skaitu (attiecīgi, HDD un CDD) un ikmēneša enerģijas patēriņu. Modelis izmantoja CDD un HDD novirzes, lai raksturotu elektrības un gāzes patēriņa palielināšanos vai samazināšanos katru mēnesi. Klimata pārmaiņas pamatoja ar četriem emisijas scenārijiem – SRES A1FI, A2, B2 un B1.

Somijas elektrības patēriņa rezultāti (ikmēneša vidējie rādītāji par 30 gadiem), kas saistīti ar bāzlīniju (1961.-1990. g.), liecina par elektrības patēriņa samazināšanos ziemā un par 5% palielināšanos vasaras laikā 2080. gadā (5. attēls ). Vajadzību pēc apkures un dzesēšanas vispārējās projekcijas nākotnē Somijā ir attēlotas 6. tabulā, atvasinot no  Hanson et al. (2007) iegūtajiem rezultātiem.

5. attēls. Ikmēneša elektrības patēriņa svārstības Somijā pēc SRES scenārijiem (pamatnovērojumi 1961. – 1990. g., datormodelēšana, balstoties uz SDD un HDD 2050. un 2080. gadam) (3. attēls, Hanson u.c. (2007) (Uzklikšķināt, lai palielinātu).

6. tabula. Vispārējs ieskats apkurei un dzesēšanai paredzētajā elektrības patēriņā
(↑ neliels palielinājums; ↓ neliels pazeminājums; ─ nav iekļauts analīzē)

  Zviedrija Somija Igaunija Latvija Lietuva Krievija Vācija
Izmaiņas Ziema: ↓ Vasara: ↑ ─ 

Atpakaļ pie apakšnodaļu saraksta

 

Apkures un dzesēšanas nepieciešamība (Eiropa)

Apkures un dzesēšanas nepieciešamību Eiropā nākotnē ir aprēķinājis Eskeland et al. (2009). Savus aprēķinus viņi balstīja uz apkures un dzesēšanas pieprasījumu. Tika izstrādāts skaidrs mikroekonomikas modelis, kas iekļauj ietekmi un adaptāciju optimizējošas struktūras ietvaros. Lai novērtētu modeli un simulētu klimata pārmaiņu ietekmi, bija nepieciešams liels ievades datu apjoms: elektrības patēriņš mājsaimniecībās uz vienu personu, elektrības cenas par vienu vienību (jeb tarifi), elektrības patēriņa nodokļi, ienākumi uz vienu personu, kā arī iepriekšējie dzesēšanas un apkures pakāpes dienu rādītāji. Klimata pārmaiņas aprēķināja, izmantojot empīrisku statistisku pazemināšanas metodi (E-SDS), pamatojoties uz SRES A1b. BSR valstu rezultāti ir attēloti 7. tabulā. Vispārīgāka dzesēšanas un apkures pieprasījuma koncepcija BSR ir attēlota 8. tabulā un 9. tabulā, kas ir atvasināta no Eskeland et al. (2009) gūtajiem rezultātiem.

7. tabula. Izmaiņas dzesēšanas pakāpes dienās (CDD) un apkures pakāpes dienās (HDD) pirms un pēc klimata pārmaiņām 21. gadsimtā atbilstoši A1b klimata scenārijam (pamatojoties uz tabulu 2b Eskeland et al. (2009))

Valsts CDD pirms CDD pēc HDD pirms HDD pēc
Igaunija 5 14 4128 3215
Somija 1 1 4601 3654
Vācija 56 133 3022 2150
Latvija 21 53 4132 3181
Lietuva 45 102 4194 3163
Zviedrija 8 18 3904 3081


8. tabula. Vispārējs ieskats pieprasījumā pēc apkures

(↓↓ vērā ņemams samazinājums; ─ nav iekļauts analīzē)

  Zviedrija Somija Igaunija Latvija Lietuva Krievija Vācija
Izmaiņas ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ 


9. tabula. Vispārējs ieskats pieprasījumā pēc dzesēšanas

(↑↑ vērā ņemams samazinājums; ○ nav izmaiņu vai nenozīmīgas izmaiņas; ─ nav iekļauts analīzē)

  Zviedrija Somija Igaunija Latvija Lietuva Krievija Vācija
Izmaiņas ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Atpakaļ pie apakšnodaļu saraksta

 

Aplūkot ietekmi citos sektoros:

» Lauksaimniecība
» Mājsaimniecības un ūdensapgāde
» Ekonomika
» Mežsaimniecība
» Veselības aprūpe
» Vide