Журнал «Эковестник», №2 • 2021 г. Читать весь номер онлайн

Готова ли Москва к климатическим рискам?

03.11.2021

Активное развитие городов и агломераций на планете зачастую приводит к негативным экологическим последствиям. Города хотя и защищают жителей от негативных климатических влияний, но при этом являются источниками сопутствующих последствий урбанизации: чрезмерной концентрации строений, бесконтрольной автомобилизации, загрязнения атмосферы и водоемов и других.

Евгений ГАШО, член Совета Российского экологического общества, заведующий научно-исследовательской лабораторией методологических проблем энергосбережения, профессор ФГБОУВО «Национальный исследовательский университет „МЭИ“», член Общественной палаты города Москвы

Исторически многие города создавались в первую очередь для защиты людей от внешних врагов или суровой природы. Поэтому российские города, расположенные в холодном климате, изначально более приспособлены к климатическим изменениям в силу наличия более мощных и разветвленных систем жизнеобеспечения.

Российское экологическое общество активно занимается климатической повесткой и, самое главное, поиском решений по адаптации к климатическим изменениям. Крайне важен взвешенный взгляд и экспертная оценка информации по изменениям климата. В данной статье речь идет о готовности такого большого мегаполиса, как Москва, к климатическим рискам.

Анализ подверженности ТЭК Москвы климатическим воздействиям

Суммарная мощность системы теплоснабжения Москвы составляет около 60 ГВт и настолько велика, что она способна обеспечить тепловой энергией все столицы Скандинавских стран, десяток самых крупных городов Канады и еще останется запас для отопления Варшавы или Вены (рисунок 1). Резерв теплоисточников Москвы таков, что его достаточно для теплоснабжения, например, Санкт-Петербурга.

Ключевые особенности систем энергоснабжения Москвы приведены в таблице. Москва — самый холодный крупный мегаполис планеты. Топливно-энергетический комплекс — основа разветвленной и сложной системы жизнеобеспечения города. Потребности Москвы в тепловой энергии в зависимости от суровости зимы составляют в среднем 93–97 миллиона Гкал/год [2]. Общее потребление электроэнергии в Москве составляет порядка 54,5 миллиарда кВт·ч. За вычетом потерь и собственных нужд ТЭК к потребителям уходит около 40 миллиардов кВт·ч. Потребности в электрической (э. э.) и тепловой (т. э.) энергии обеспечивают 13 ТЭЦ, 66 квартальных и районных тепловых станций, 186 городских и 793 ведомственных котельных [3].

Таблица. Ключевые особенности систем энергоснабжения Москвы

Проводя анализ подверженности ТЭК Москвы климатическим воздействиям, необходимо отметить критические нагрузки десятилетней давности. Блэкаут в мае 2005 года, суровая зима 2006-го, сильная жара лета 2010-го и ледяные дожди 2011-го испытали энергетику столичного региона на прочность почти по всем возможным типам воздействия с повышенными климатическими нагрузками. Предполагалось, что целенаправленные меры по сокращению потребляемой электрической энергии в масштабах города за счет энергосберегающих мероприятий позволят сократить максимум нагрузки на 3–3,5 тысячи МВт, что соизмеримо с реализацией программы развития генерирующих мощностей.

Результаты реализации политики климатической адаптации ТЭК Москвы

По результатам десятилетней реализации политики энергосбережения в различных областях ТЭК видно, насколько сработали те или иные идеи, заложенные в энергетическую политику Москвы в 2008–2009 годах. Практически все четыре подпрограммы (рисунок 2), заложенные при разработке программы, реализованы в значительной степени [4]: на источниках введены блоки ПГУ суммарной мощностью 2861 МВт электрической энергии, существенно модернизированы тепловые и электрические сети, активно проводится переключение тепловой нагрузки, идет капитальный ремонт и модернизация жилого фонда и бюджетной сферы.

В совокупности это привело к целому ряду эффектов энергосбережения, некоторому снижению пиков и высвобождению в первую очередь тепловой мощности энергоисточников. Именно за счет этого высвобождения в эти годы свыше 55 миллионов квадратных метров недвижимости введено и подключено к тепловым сетям практически без роста теплопотребления.

Некоторые уже построенные ТЭЦ пока не имеют тепловой нагрузки и не работают, часть из них покрывает только электрическую нагрузку. Более того, планируемый во всех прогнозах тех лет рост потребления газа (рисунок 2) на рубеже 2012–2013 годов сменился на спад, и по отношению к 2008 году сокращение составляет около 12–12,5% (с учетом участия ТЭЦ-22 и ТЭЦ-27 в энергобалансе Москвы). Таким образом, можно с уверенностью сказать, что именно целостный подход к городу как единой системе оказался адекватен задачам повышения эффективности, надежности и устойчивости работы городских систем жизнеобеспечения.

Сниженная уязвимость инфраструктурных отраслей экономики города — не данность, а результат кропотливой работы специалистов, инженеров, городских структур по наведению порядка после экстремальных событий 2005, 2006, 2010 годов.

За истекший период резко снизилась аварийность. Подтверждением тому является факт практически не замеченных для энергосистемы ледяных дождей в 2016 году [5]. Резервы нового уровня связаны именно с последовательным и целостным подходом ко всем системам и секторам экономики Москвы. Этот тезис дополнительно иллюстрирует произошедшее сокращение суммарного расхода топлива и выбросов в атмосферу энергосистемой в среднем на 13% за последние шесть лет. Необходимо особо отметить, что тепловые нагрузки развивающегося московского мегаполиса не растут: свыше 55 миллионов квадратных метров недвижимости введено в строй без роста теплопотребления. Растут электрические нагрузки новых зданий, что требует увязки генеральных схем тепло- и электроснабжения. Присоединение новых территорий актуализирует в первую очередь задачи надежного водоснабжения.

В последнее время активно и на практическом уровне ведется рассмотрение возможности использования вторичных и возобновляемых источников энергии. Если раньше речь шла о нескольких единицах МВт электрических мощностей, то в настоящее время суммарная электрическая мощность разных возобновляемых источников выросла до 150 МВт э. э. и 240 МВт т. э. Значительный объем тепловой энергии утилизируется в снегосплавных пунктах и бестопливных утилизационных котлах московского нефтеперерабатывающего завода. Тысячи солнечных панелей украсили парки и улицы города. Запущенные проекты рекуперации вторичной энергии торможения на современных поездах МЦК и метрополитена позволили отдать в сеть несколько миллионов кВт·ч э. э.

С одной стороны, как отмечалось выше, мощная энергосистема города и есть главное средство защиты города от сурового климата. С другой — климатические изменения влияют на режимы и устойчивость ее работы. Расположение Москвы в глубине континента в какой-то степени смягчает опасность климатических аномалий, более характерных для прибрежных мегаполисов. Анализ показывает, что частота аномальных климатических явлений растет незначительно, больше беспокойства у городских служб вызывает рост переходов температуры через 0оС, увеличение на 15% длительности интервала температур от нуля до +5оС. В настоящее время самый некомфортный для людей и техносферы диапазон температур наружного воздуха в Москве от —5 до +10оС составляет около 44% от общей длительности года, или 88% средней длительности отопительного периода. Именно в этот период происходит максимальное поступление водяного пара от стационарных энергетических источников и градирен в атмосферу. Такое наложение неблагоприятных температурных условий и повышенной влажности в этот период оказывает весьма неблагоприятное действие на ограждающие конструкции зданий, элементы систем жизнеобеспечения, транспорт и здоровье горожан.

Заключение

Приоритеты климатической стратегии Москвы сформулированы как энергоресурсосбережение, развитие транспортной инфраструктуры, реновация жилого фонда, активная модернизация всех элементов зеленого каркаса, становление и развитие новых отраслей адаптации. Развитие адаптации состоит в производстве товаров для диагностики погодных аномалий, биодобавок и адаптогенов, одежды и обуви, максимально приспособленной к климатическим условиям мегаполиса. На следующем этапе необходима пространственная адаптация, выражающаяся в управлении альбедо поверхности, развитии зеленой инфраструктуры, установке элементов новой урбанистики, сбалансированном освоении промышленных зон и реновации жилых массивов. Сейчас опасность бесконтрольной урбанизации и интенсивной автомобилизации существенно снижена, но остается задача сбалансированности темпов строительства недвижимости, инфраструктуры, биосферы в целом.

Подобная сбалансированность техносферы и биосферы является как главным приоритетом климатической адаптации, так и новым ресурсом и резервом качественного роста и рывка московского мегаполиса в экономике XXI века.

Кроме увязки схемно-параметрических решений требуется интеграция разноплановых геоинформационных систем на основе новых платформ и технологических решений. В отличие от нецелесообразных налогов на СО2, альтернативных котельных именно интеграция наряду с принципами регулирования на основе наилучших доступных технологий станет основой адекватных механизмов углеродного регулирования.