18.3. Климатическая информация в энергетике

Климатическая информация постоянно учитывается при проек­тировании и строительстве объектов ТЭК. Это относится к системам электро- и теплоснабжения, нефте- и газоснабжения, к предприяти­ям угольной промышленности и другим источникам энергетики.

Строительство энергоисточников (ГЭС, ТЭС, ТЭЦ, ГРЭС, АЭС, ПЭС, геотермальных электростанций) требует прежде всего знания таких нормативных климатических сведений, на основании учета которых обеспечивается надежность и долговечность сооружения. Вырабатываемый вид энергии и энергоресурсов отражает началь­ную производственную функцию энергетического объекта.

Например, работа гидроэлектростанций находится в полной за­висимости от гидрологического режима рек, а эффективность пере­дачи получаемой электрической энергии по высоковольтным линиям (ЛЭП с напряжением от 35 до 750 кВ) — от климатических условий региона и от такого климатического показателя, как гололедно- ветровая нагрузка (см. формулу (18.10)). Задача расстановки опор ЛЭП более сложна и требует учета неблагоприятных воздействий сочетаний таких параметров, как температура воздуха, гололед и скорость ветра. Климатические сведения позволяют рассчитать го- лоледно-ветровую нагрузку и эквивалентную скорость ветра⁴⁷ в за­данном пункте, смоделировать распределение механических напря­жений и экстремальные состояния несущих опор (JI. Б. Гарцман, JI. Г. Гончар).

Отсюда следует, что необходим выбор таких расчетных величин, которые обеспечивают сочетание надежности и экономичности со­оружаемых электроисточников и систем транспортировки энергии и энергоресурсов.

Каждый из энергоисточников использует климатические нор­мативы, которые отвечают его производственной специфике. При задании проектной мощности ТЭЦ (Q_p см. п. 16.2.1) обязательным

условием выступает учет расчетной температуры воздуха f_p в дан­ном пункте. Транспортировка теплоносителя требует разработки и прокладки тепловых сетей на основе учета глубины промерзания почвы и минимальных значений ее температуры для оценки допус­тимости полимерных покрытий трубопроводов.

Выбор оптимальных условий прокладки нефтепроводов требует климатической информации о колебаниях температуры грунта на глубине залегания трубопроводов. Неучет этих сведений может привести к гофрированию и разрыву трубопроводов. Аналогичная ситуация складывается и для газопроводов.

На основании климатических сведений устанавливается опти­мальный запас топлива на ТЭЦ. Здесь предлагаются различные подходы. Один из них основан на использовании климатологиче­ского прогноза (А. С. Монин), другой допускает (О. Ланге) решение задачи программирования оптимального резерва, при котором ве­роятность дефицита определяется коэффициентом риска

= ^Ci ^Р с_{1 +} с₂'

где Cj — издержки хранения, С₂ — издержки дефицитности.

Для расчета тепловых потерь зданий используется предложен­ный Л. С. Гандиным комплексный климатический показатель — эффективная температура (см. формулу (16.2)). Наряду с этим А. А. Цвид ввел понятие эквивалентной температуры

f_3K=f_H( 1 + оО-р, (18.29)

где t„ — температура наружного воздуха, а = 0,0451i>^1,412, Р = 0.464U¹'⁵⁰⁴.

При известной температуре наружного воздуха определяется его теплосодержание, что необходимо знать при расчете систем ото­пления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Для определе­ния теплосодержания воздуха используется повторяемость одно­временно наблюдаемых температуры воздуха и относительной влажности f (метод предложен JI. Е. Анапольской, О. Б. Пашиной и JI. Б. Успенской).

Видно, насколько велик диапазон используемых климатиче­ских параметров в энергетике. Особое внимание уделяется норма­тивным климатическим параметрам, представленным в СНиП, по­этому многие из них уточняются на основе более поздних исследо­ваний. Наиболее детальная и достоверная климатическая инфор­мация требуется для энергетических сооружений первого класса капитальности (надежности). Это прежде всего сооружения атом­ной энергетики.