Wpływ zmiany klimatu na sektor energetyczny w regionie Morza Bałtyckiego (BSR)

Zmiana klimatu może mieć pozytywny lub negatywny wpływ na energetykę. Niniejsza sekcja skupia się na wpływie zmiany klimatu na zapotrzebowanie na energię na cele ogrzewania i chłodzenia, a także wpływ zmiany klimatu na źródła energii odnawialnej.

Podsumowanie wpływu na produkcję energii opracowane na podstawie  różnych źródeł zostało przedstawione w Tabeli 1. W celu uzyskania dalszych informacji na temat każdej podsekcji i poszczególnych badań należy kliknąć na linki znajdujące się pod tabelą. Aby uzyskać wskazówki dotyczące interpretacji tabeli, proszę zapoznać się ze szwedzkim przykładem  znajdującym się po prawej stronie (w języku angielskim). 

Tabela 1. Wpływ zmiany klimatu na sektor energetyczny w krajach projektu BalticClimate – podsumowanie ogólnych perspektyw dla zebranych scenariuszy skutków  zinterpretowanych na bazie różnych badań naukowych 
(↑↑ Znaczny wzrost; ↑ nieznaczny wzrost; ↓↓ znaczny spadek; ↓ nieznaczny spadek; ○ brak zmiany lub zmiana bez znaczenia; ~ wynik bardzo niepewny; ~↑ wynik niepewny tendencja wzrostowa; ~↓ wynik niepewny tendencja spadkowa; ─ nieuwzględnione w analizie)

Wpływ zmiany klimatu na:

SWE

FIN

EST

LAT

LIT

RU

GER

Produkcję energii wodnej
Potencjał energii wodnej ↑ (↑↑)
Zasoby energii wiatrowej ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ ~↑
Produkcję energii wiatrowej
Potrzeby ogrzewania i chłodzenia  Zima: ↓ lato: ↑
Zapotrzebowanie na ogrzewanie ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓
Zapotrzebowanie na chłodzenie ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Aby zobaczyć przykłady scenariuszy wpływy klimatu pochodzące z różnych źródeł, opracowań/badań, przejść do następujących podsekcji:

 

Produkcja energii wodnej (Skandynawia)

Raport Europejskiej Agencji Środowiskowej (EEA (2008)) zawierał wyniki oceny wpływu zmiany klimatu na produkcję energii wodnej w Skandynawii. Do badania zostały wykorzystane dane klimatyczne uzyskane z dwóch regionalnych modeli cyrkulacji (RCM) (HadAM i ECHAM) opierających się na scenariuszu emisji SRES B2 dla lat 2070-2100 z okresem odniesienia 1961-1990. Jednakże, sposób dokonania oceny i modelowania wpływu jest niejasny.
 
Rysunek 1 przedstawia przewidywaną ilość wyprodukowanej energii wodnej według poszczególnych regionów. Przewiduje się, że produkcja energii wodnej zwiększy się lub pozostanie na niezmienionym poziomie we wszystkich regionach Szwecji i Finlandii. Model ECHAM przewiduje większą ilość wyprodukowanej energii wodnej w porównaniu do modelu HadAM. Ogólne przewidywania ilości wyprodukowanej energii wodnej w BSR, oparte na raporcie Europejskiej Agencji Środowiskowej, są przedstawione w Tabeli 2.

 

 

 

Rysunek 1. Przewidywane zmiany w produkcji energii wodnej w Skandynawii spowodowane zmianą klimatu (Rys. 7.8 w raporcie Europejskiej Agencji Środowiskowej EEA (2008))

Tabela 2. Ogólne perspektywy produkcji energii wodnej
(↑ Nieznaczny wzrost; ─ nieuwzględnione w analizie)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana ─ 

Powrót do listy podsekcji

 

Potencjał energii wodnej (Szwecja)

Raport Szwedzkiej Komisji ds. Klimatu i Podatności (Swedish Commission on Climate and Vulnerability 2007) zawiera wyniki badań wpływu zmiany klimatu na energię wodną. Symulowany napływ, wyrażony jako energia, w głównych rzekach Szwecji dla okresu 2071-2100 w porównaniu z 1961-1990 dla czterech scenariuszy klimatycznych został wykorzystany do oceny potencjału energii wodnej w Szwecji (RCAO-H/A2, RCAO-H/B2, RCAO-E/A2 i RCAO-E/B2) (Rysunek 2). Obliczenia zostały przeprowadzone za pomocą modelu EMPS, który symuluje odchylenia systemu energetycznego dla wybranego roku pogodowego (ibidem). 

Symulacje klimatyczne SRES B2 przewidują wzrost potencjału energii wodnej o 7-22%, podczas gdy scenariusz klimatyczny A2 o 10-31% (Gode i inni, 2007). Szacuje się, że najbardziej wzrośnie potencjał rzek o największych możliwościach, tj. położonych najbardziej na północ. Ogólne przewidywania przyszłego potencjału energii wodnej w BSR, opracowane na podstawie raport Szwedzkiej Komisji ds. Klimatu i Podatności (Swedish Commission on Climate and Vulnerability 2007), zostały przedstawione w Tabeli 3.

 

 

 

Rysunek 2. Cztery scenariusze klimatyczne rocznego wzrostu (%) potencjału energii wodnej w latach 2071-2100 w porównaniu do lat 1961-1990 (Rys. 4.16 w raporcie Szwedzkiej Komisji ds. Klimatu i Podatności (Swedish Commission on Climate and Vulnerability 2007).

Tabela 3. Ogólne perspektywy potencjału energii wodnej
(↑↑ Znaczny wzrost; ↑ nieznaczny wzrost; ─ nieuwzględnione w analizie)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana ↑ (↑↑) ─ 

Powrót do listy podsekcji

 

Zasoby energii wiatrowej (Europa Północna)

Pryor i inni (2005) przeanalizowali potencjalny wpływ zmiany klimatu na zasoby energii wiatrowej w Europie Północnej za pomocą regionalnego modelu klimatycznego. Wyniki prędkości wiatru otrzymywane cztery razy dziennie z modelu RCAO zostały wykorzystane do obliczenia: średnich prędkości wiatru, percentylów rozkładu prędkości wiatru, ekstremalnych prędkości wiatru, częstotliwości kierunkowych, parametrów rozkładu Weibulla i gęstości energii w każdej komórce siatki oraz przestrzennych i czasowych funkcji autokorelacji. Wyniki wykazały zmiany w średniej prędkości wiatru, energii wiatrowej i dziewięćdziesiątego percentyla prędkości wiatru pomiędzy okresem referencyjnym (1961-1990) a okresem 2071-2100 (Rysunek 3). Symulacje modelu RCAO A2 zostały przeprowadzone dla dwóch zestawów warunków granicznych: ECHAM4/OPYC3 i HadAM3H.

Przewidywania dla Morza Bałtyckiego uzyskane z warunków granicznych ECHAM4/OPYC3 pokazały większą zmianę, niż z warunków granicznych HadAM3H. Według symulacji ECHAM4/OPYC3 średnia prędkość wiatru zwiększy się o 10-15%, natomiast według  HadAM3H o 5-10%. Oszacowana średnia gęstość energii wzrośnie o 30-45% zgodnie z przewidywaniami ECHAM4/OPYC3 oraz o 15-30% zgodnie z HadAM3H. Obie symulacje przedstawiają podobne przewidywania odnośnie prędkości wiatru i gęstości energetycznej dla lądu stałego w BSR, tj.  zmiana od -5% do +10% średniej prędkości wiatru  i o 15-30% gęstości energetycznej. Ogólne przewidywania dla przyszłych zasobów energii wiatrowej w BSR,  opracowanej na podstawie wyników w Pryor i inni (2005), zostały przedstawione w Tabeli 4.   

 
Rysunek 3. Średnia prędkość wiatru (a), gęstość energii wiatrowej (b) i 90. percentyla prędkość wiatru (c) zmieny przebiegu kontroli i RCAO symulacje 2071-2100 przy użyciu A2 symulacji i warunki brzegowe z ECHAM4/OPYC3. (d), (e) i (f) jak w (a) do (c), ale dla warunków brzegowych z HadAM3H. Wartość 0,1 oznacza 10% wzrost w A2 wartość symulacji w stosunku do przebiegu sterowania (rys. 6 w Pryor et al. (2005)) (kliknij aby powiększyć) 

Tabela 4. Ogólne perspektywy średniej prędkości wiatru i gęstości energetycznej

(~↑ Wynik niepewny, tendencja wzrostowa; ─ nieuwzględnione w analizie)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ 

Powrót do listy podsekcji 


Produkcja energii wiatrowej (Szwecja, Finlandia)

Wpływ zmiany klimatu na produkcję energii wiatrowej w Skandynawii został zbadany przez instytut Nordic Energy Research (2007) (Skandynawskie Badania Energii). Regionalna produkcja energii wiatrowej dla okresu referencyjnego 1961-1990 została porównana z dwoma scenariuszami klimatycznymi dla okresu 2070-2100: Hadley B2 i Max Planck B2. Scenariusz Hadley B2 nie prognozował istotnych zmian w produkcji energii wiatrowej, podczas gdy Max Planck B2 przewidywał więcej wiatru w północnych rejonach.

Przewidziano 10%-owy wzrost produkcji energii wiatrowej w północnej Finlandii. Ogólne prognozy dla przyszłej produkcji energii wiatrowej w regionie Morza Bałtyckiego zostały przedstawione w Tabeli 5 opracowanej na podstawie wyników raportu Nordic Energy Research (2007).

Tabela 5. Ogólne perspektywy produkcji energii wiatrowej
(↑ Nieznaczny wzrost; ─ nie uwzględnione w analizie)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana ─ 

Powrót do listy podsekcji

 

Zapotrzebowanie na ogrzewanie (Szwecja)

Wyniki badania dotyczącego przyszłego zapotrzebowania na ogrzewanie w lokalach mieszkalnych i biurowych zostały przedstawione w   raporcie  Szwedzkiej Komisji ds. Klimatu i Podatności (Swedish Commission on Climate and Vulnerability (2007)). Szacunki zostały przeprowadzone na podstawie scenariusza klimatycznego RCA3-E A2 oraz aktualnych zasobów nieruchomości. Wpływ zmiany klimatu na zapotrzebowanie na energię został określony wykorzystując liniową zależności pomiędzy liczbą dni wymagających ogrzewania, a zapotrzebowaniem na energię. Przewidywana liczba dni wymagających ogrzewania w XXI wieku została porównana z okresem 1961-1990. Jednym z celów Unii Europejskiej jest optymalizacja wykorzystania energii w sektorze budownictwa i nieruchomości. W przypadku Szwecji wyznaczony cel oznacza optymalizację potencjału 30% budynków do roku 2020. W powyższych badaniach zapotrzebowania na ogrzewanie przyjęto, że cel UE zostanie osiągnięty.

Uzyskane szacunki wskazały, spadek zapotrzebowania na ogrzewanie o około 28%, 32% i 37% odpowiednio do lat  2020-tych, 2050-tych i 2080-tych, jeśli unijny cel zostanie osiągnięty (Rysunek 4). Biorąc pod uwagę tylko zmianę klimatu, nastąpi również spadek zapotrzebowania na energię, ale w innym stopniu. Jeśli zamiast tego cel UE zostanie pominięty i weźmie się pod uwagę jedynie wpływ zmiany klimatu, wtedy nadal przewiduje się spadek wykorzystania energii, jednak nie tak duży.



Rysunek 4. Zmieniona liczba dni wymagających ogrzewania i wpływ optymalizacji energii na zapotrzebowanie na ogrzewanie w XXI wieku na podstawie scenariusza klimatycznego RCA3-EA2
(Rys. 4.21 w Swedish Commission on Climate and Vulnerability (2007) w oparciu o IVL (2007))

Powrót do listy podsekcji

 

Potrzeby ogrzewania i chłodzenia (Finlandia)

Hanson i inni (2007) przygotowali scenariusz rozwoju konsumpcji energii elektrycznej w ciągu następnych 100 lat zmiany klimatu w Finlandii. Wykorzystany został model opierający się na liczbie dni wymagających ogrzewania (ang. HDD heating degree-days) i chłodzenia ( ang. CDD cooling degree-days) oraz miesięcznej konsumpcji energii elektrycznej. Wahania HDD i CDD posłużyły do opisania zwiększonego lub zmniejszonego zapotrzebowania na energię elektryczną i gaz w każdym miesiącu. Ponadto wykorzystano cztery scenariusze emisji: SRES A1F1, A2, B2 i B1 do przedstawienia zmiany klimatu.

Zapotrzebowanie na energię elektryczną w latach 2080-tych (średnia miesięczna wartość na przestrzeni 30 lat w porównaniu do okresu bazowego 1961-1990) będzie cechowało się spadkiem podczas zimy i wzrostem w lecie wynoszącym około 5% (Rysunek 5). Ogólne prognozy zapotrzebowania na ogrzewanie i chłodzenie w Finlandii zostały przedstawione w Tabeli 6 opartej na wynikach w Hanson i inni (2007).

Rysunek 5. Miesięczne wskaźniki f miesięcznego zużycia energii elektrycznej (Finlandia) w ramach czterech SRES scenariuszy w odniesieniu do wartości wyjściowej (1961-1990) obliczone z wykorzystaniem modelu opartego na HDD i CDD dla 2050 i 2080 (rys. 3 w Hanson (2007)) (kliknij aby powiększyć)

Tabela 6. Ogólne perspektywy konsumpcji energii elektrycznej na ogrzewanie i chłodzenie
(↑ Nieznaczny wzrost; ↓ nieznaczny spadek; ─ nie uwzględnione w analizie)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana Zima: ↓ lato: ↑ ─ 

Powrót do listy podsekcji

 

Zapotrzebowanie na ogrzewanie i chłodzenie (Europa)

Przyszłe zapotrzebowanie na ogrzewanie i chłodzenie w Europie zostało oszacowane przez Eskelanda i innych (2009). Prognozy zostały oparte na popycie na ogrzewanie i chłodzenie. Opracowano model mikroekonomiczny ujmujący wpływ i przystosowanie w ramach optymalizacji. Do przeprowadzenia oceny modelu i symulacji wpływu zmiany klimatu potrzebne były następujące dane wejściowe: zużycie energii elektrycznej na osobę w gospodarstwie domowym, cena jednostki energii elektrycznej (lub taryfy), podatki nałożone na zużycie energii, dochód na osobę oraz historyczna ilość dni wymagających ogrzewania i chłodzenia. Zmiany klimatu zostały oszacowane za pomocą empirycznego przeskalowania statystycznego (E-SDS), opartego na SRES A1b. Wyniki dla krajów regionu Morza Bałtyckiego zostały przedstawione w Tabeli 7. W Tabelach 8 i 9, opracowanych na podstawie wyników Eskelanda i innych (2009), przedstawiono bardziej ogólne szacunki przyszłego zapotrzebowania na ogrzewanie i chłodzenie w regionie Morza Bałtyckiego.

Tabela 7. Zmiany w liczbie dni wymagających chłodzenia (CCD) i liczbie dni wymagających ogrzewania (HDD) przed i po zmianie klimatu w XXI wieku zgodnie ze scenariuszem klimatycznym A1b (opartym na Tabeli 2b w Eskeland i inni (2009)) 

Kraj CDD przed CDD po HDD przed HDD po
Estonia 5 14 4128 3215
Finlandia 1 1 4601 3654
Niemcy 56 133 3022 2150
Łotwa 21 53 4132 3181
Litwa 45 102 4194 3163
Szwecja 8 18 3904 3081


Tabela 8. Ogólne perspektywy zapotrzebowania na ogrzewanie

(↓↓ Znaczny spadek; ─ nie uwzględnione w analizie)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ 


Tabela 9. Ogólne perspektywy zapotrzebowania na chłodzenie

(↑↑ Znaczny wzrost; ○ brak zmiany lub zmiana bez znaczenia; ─ nie uwzględnione w analizie)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Powrót do listy podsekcji

 

Proszę zapoznać się z wpływem na:

» Sektor rolniczy
» Mieszkalnictwo  i ustrój wodny
» Całą gospodarkę
» Leśnictwo
» Zdrowie
» Środowisko naturalne