09/04/2021
Оценка уязвимости и рисков при изменении климата для сектора «Энергетика»
Все составляющие энергетики являются климатозависимыми и одновременно климатообразующими. Влияние метеорологических и климатических факторов осуществляется в энергетике по всем направлениям развития: через изменение условий добычи ТЭР (топливно-энергетических ресурсов) и производства энергии, эксплуатации и содержания энергетических систем, а также через колебания спроса на энергию со стороны потребителей.
Целевым показателем адаптационных действий Кыргызской Республики является полное предотвращение экономических потерь, возможных в случае неблагоприятного воздействия изменения климата на население, экономику и окружающую среду. Климатические явления создают в разные периоды: повышение и понижение температуры, изменения уровня выпадения осадков и, соответственно, циклы водности больших и малых рек. Экстремальными климатическими условиями в Кыргызской Республике являются: ливневые дожди и грозы, снежные лавины. оползни, подтопления, ураганные ветры и др.
Влияние погодных условий на энергетическую инфраструктуру следующее:
• При повышении температуры происходит изменения валового гидроэнергетического потенциала рек и усиление зависимости выработки гидроэлектроэнергии от объема воды;
• Уменьшения количества дней отопления в осенне-зимний период (ОЗП) и экономии топлива на ТЭЦ, котельных и в домохозяйствах;
• В весенне-летний период возрастет потребления электроэнергии в общественных и жилых зданиях для охлаждения (кондиционирования).
При понижении температуры происходит рост потребления электроэнергии на отопление, особенно в декабре и январе. Так в ОЗП 2020-2021 г. произошло резкое увеличение среднесуточного потребления, в результате образовался дефицит мощности в энергосистеме, а также снижение эффективности систем теплоотдачи в общественных и жилых зданиях и домохозяйствах.
Происходят также и изменения уровня осадков. Например, при повышении уровня стока рек и уровня воды верхнего бьефа водохранилищ (осложнение эксплуатации ГЭС, вынужденные холостые сбросы воды, потеря ресурса дешевой электроэнергии). Понижение уровня осадков приводят к сокращению объёмов стока бассейна реки Нарын и объем притока в Токтогульское водохранилище, а также снижает уровни в верхнем и нижнем бьефе и соответственно сокращают выработку электроэнергии Нижне-Нарынским каскадом ГЭС.
Экстремальные проявления для энергетической инфраструктуры создают аварийные ситуации и отключения средствами автоматики и релейной защиты.
Коммутационные или атмосферные перенапряжения, резкие перепады температурных режимов окружающей среды, загрязнение воздуха, вибрация проводов способствуют повреждению воздушных линий электропередачи. В следствие грозовых явлений, на линиях возникают атмосферные перенапряжения. Из-за возникновения таких ситуаций образуются пробои изоляционных промежутков. Перекрытие изоляции, как правило, сопровождается образованием электрической дуги, поддерживающаяся и после перенапряжения. Возникновение дуги приводит к короткому замыканию. Именно поэтому, место повреждения необходимо в обязательном порядке автоматически отключать. Разрушение юбки изолятора дугой происходит в сетях до 35 кВ.
При ударе молнии в воздушную линию коммутационные перенапряжения образуются во время включения и выключения выключателей. Место перекрытия также нужно автоматически отключать. Температура воздуха в разные времена года варьируется от минус 35С до плюс 40С. Помимо всего прочего провод воздушной линии нагревается под действием тока. Данный факт добавляет температурной отметке провода на 3-50С больше. Понижение температуры воздуха способствует увеличению нормальной по нагреву температуры и ток провода. Провода могут обледенеть из-за снега, изморози, попадания капель дождя. Гололедные образования способствуют появлению механической нагрузки на тросы и провода, что, в итоге, значительно снижает запас прочности опор линий. Если на отдельных пролетах меняются стрелы провеса проводов, то провода сближаются и сокращаются изоляционные расстояния. Наледь на линиях электропередач может привести к обрывам проводов, а также поломке опор.
Повышенный температурный режим приводит к отжигу проводов и снижению механической прочности. Также увеличиваются и удлиняются стрелы провеса. В итоге значительно снижается безопасность и надежность работы воздушной линии электропередач. К дополнительной механической нагрузке на тросы и провода оказывает ветер. В следствие этого появляются изгибающие усилия на опоры. Как показывает практика, после сильных ветров возникает множество поломок ряда опорных линии.
В результате действия гололеда разрушаются опоры воздушной линии. Вибрация представляет собой колебание проводов с частотой 5-50 Гц. Данный показатель является достаточно высоким. Также вибрация определяется незначительной амплитудой и небольшой длиной волны от 2 до 10 м. Такие колебания могут быть вызваны небольшим дуновением ветра. В следствие вибраций возникают разрывы проволочек, находящихся около мест закрепления провода. В итоге происходит ослабление сечения провода или его обрыв.
«Пляска» проводов происходит во время сильного ветра, как правило, на проводах больших сечений. В результате возникают механические усилия, которые действуют на опоры и провода, что приводит не только к поломке опор, но и обрыву проводов. В процессе колебаний проводов значительно уменьшаются изоляционные расстояния. «Пляска» проводов случается не часто, но последствия – это ситуации тяжелых аварий воздушных линий электропередачи.
Самым опасным фактором для бесперебойной работы линий электропередач считается загрязнение воздуха, которое вызывается наличием мелких частиц цементной пыли, золы и прочих химических соединений. Когда данные частицы оседают на влажную поверхность изоляции линии и электротехнического оборудования появляются проводящие каналы и образуется ослабление изоляции.
На воздушные линии электропередач, имеющие деревянные опоры оказывает сильное влияние загнивание древесины. На бесперебойную и надежную работу воздушных линий влияют также прочие условия их работы, к примеру, свойства почвы.
Эти условия оказывают воздействие на объекты энергетической инфраструктуры: разрушение опор и осложнение эксплуатации ПС, ВЛ разных классов напряжений, оледенение, провисание и обрывы проводов и как следствие к перерывам и отключениям энергоснабжения населенных пунктов, крупных промышленных предприятий, объектов здравоохранения, обороны, сферы услуг и др., которые приводят к существенным экономическим потерям, моральным и физическим ущербам населению, том числе женщинам и окружающей среде.
В связи с вышеизложенным сформированы цели и основные направления работ для энергетических компаний и одно из условий исполнения Парижских соглашений по изменению климата – это вовлечения всех заинтересованных сторон в конкретную разработку мер по адаптации и разработка проектных предложений для реализации с использованием уникальных возможностей привлечения средств климатического финансирования.
Данная информация была представлена экспертной группой «Адаптация» по обновлению Определяемых на национальном уровне вкладов к Парижскому Соглашению РКИК ООН на Координационной встрече, состоявшейся в Министерстве энергетики и промышленности 10 марта 2021 года.
Данное мероприятие проведено при поддержке проекта «Климатическая перспектива ПРООН: Расширенные ОНУВ к 2020» с целью разработки компонента по адаптации к изменению климата для Определяемого на национальном уровне вклада (Определяемого на национальном уровне вклада (ОНУВ).
