Материал: Климатические риски неэффективности систем отопления

В настоящее время в отечественной и зарубежной практике используется усовершенствованная модель риска (рис. 6)

Рис.6. Иллюстрация к концепции управления рисками для разработки адаптации к изменению климата (IPCC)

В основе косвенного метода расчета экономического риска лежат следующие основные постулаты:

         развитие индустрии и сельского хозяйства тесно связано с плотностью населения;

         экономическим эквивалентом уязвимости или ценой риска является доля валового промышленного продукта (ВВП) и основного фонда, приходящегося на одного жителя России.

Риск определяется по формуле:

= Р(Ф)У

где: Р(Ф) - вероятность ОЯ,

У - средний ущерб, связанный с реализацией данного события.

Так как фактическая уязвимость часто неизвестна, то для определения этой величины используются косвенные способы оценки.

Социальный риск Rсоц., представляет собой соотношение между числом людей, подвергшихся воздействию источника опасности, и вероятностью такого события.

Средняя площадь, занимаемая событием, определяется, при рассмотрении отдельных случаев возникновения ОЯ. В тех случаях, когда такую площадь, определить нельзя, в качестве радиуса данной площади принимается радиус корреляции данного явления.

Риск нанесения социального ущерба рассматриваемой территории от ОЯ может быть определен по формуле [11]

соц. = р·(s/S) ·tср·m· Ka

где: p - вероятность ОЯ

= n / N

где: n - число ОЯ на данной территории за весь период наблюдений;- число лет наблюдений;ср - средняя продолжительность ОЯ,- средняя площадь охвата ОЯ; S - площадь территории;- коэффициент агрессивности явления, который устанавливается по силе воздействия ОЯ на рассматриваемой территории.

Таблица 2. Коэффициент агрессивности опасных явлений

Коэффициент агрессивности установлен по силовому воздействию ОЯ на условную поверхность.

Общая формула социального риска или вероятности поражения конкретного (точечного) реципиента имеет следующий вид:

соц.объекта = р· (si/S) ·(s/S) · tср·m· Ka

где: si - площадь реципиента;

Приведенные выше формулы позволяют оценить уязвимость и риски, создаваемые ОЯ для различных реципиентов, т.е. решать задачи оценки рисков на объектном уровне.

Основой экономического механизма управления риском является определение экономического ущерба, создаваемого опасным событием. Совокупный ущерб на данной территории может быть назван экономическим риском.

эк = А · Rсоц.

где: А - коэффициент, называемый ценой риска, равный доле ВВП, приходящейся на одного жителя России.

Для перехода к экономическому риску необходимо количественно оценить ущерб, используя ВВП. При этом определяется продолжительность каждого ОЯ и рассчитывается доля ущерба за период равный продолжительности явления.

.3 Проверка допустимости риска

Методология управления рисками основана на концепции приемлемого (допустимого) риска. Для России рекомендован вариант оценки риска, представленный на рис. 6 и называемый «светофором» [12]. Согласно данному подходу, весь «спектр» значений риска разбивается на 3 области

Хозяйственная деятельность, при уровне чрезмерного риска, недопустима, даже если она выгодна для общества в целом.

В области приемлемого риска экономическая деятельность является предметом воздействия регулирующего органа в направлении некоторого уменьшения риска. Вопрос об адаптации решается на основе экономических расчетов с учётом дефицита адаптации и адаптационного потенциала с тем, чтобы обеспечить гидрометеорологическую безопасность.

При достижении уровня пренебрежимого риска не требуется каких-либо дополнительных усилий по адаптации.

Окончательное решение о критериях допустимости величины риска в данной отрасли или на данной территории должны принимать соответствующие регулирующие органы.

Так как проблема установления конкретных численных значений для предельно допустимого (чрезмерного) и пренебрежимого уровней риска является в большей мере политической и социально-экономической, то ее решение во многом зависит от социально-экономических условий, характеризующих социально-экономическую систему. Как следствие этого, численные значения для этих уровней риска, принятые или предлагаемые в практической деятельности, отличаются от страны к стране.

.4 Оценка «средних» рисков «перетопа и недотопа»

Для оценки риска данного вида по пункту рассматриваются ряды продолжительности отопительных периодов и их средних температур, а так же ряды по которым рассчитаны аналогичные нормативные характеристики.

Прежде всего, необходимо установить критические значения продолжительности ОП. Так как объемы закупаемого топлива опираются на нормативные значения продолжительности ОП, а критическим значением будет служить отклонение от среднего нормативного значения продолжительности ОП. Данная характеристика рассчитана по ряду (1966-2012гг.). Разница средней продолжительности ОП (нормативного и контрольного) может быть выражена в количественной оценке риска или в денежном эквиваленте по данным о стоимости отопления. В отдельные годы продолжительности ОП может значительно отличаться от средней продолжительности ОП, что может создавать финансовые потери (выплаты штрафов за недоиспользованное топливо в течение ОП).

С этой целью выделяются максимальные и минимальные значения продолжительности ОП в данных рядах. Далее эти ряды ранжируются в порядке увеличения и рассчитываются интегральные вероятности продолжительностей отопительных периодов за разные годы. Естественно, что экстремальные значения выходят за пределы рассматриваемых средних периодов.

Риск рассматривается как произведение вероятности разностей средних продолжительностей ОП на условную вероятность ущерба при данных экстремумах продолжительности отопительного периода.

.4.1 Оценка рисков, возникающих вследствие изменения средней продолжительности отопительного периода

Анализировались ряды данных продолжительности отопительного периода по городу Санкт-Петербург за 46 лет (1966- 2012 гг.), а так же ряды, использованные для расчета нормативных характеристик за 44 года (1966-2010гг.).

За период (1966-2012) максимальная продолжительность отопительного периода составила - 245 дней; минимальная - 183 дня. Средняя продолжительность отопительного периода составила 209 дней.

Продолжительность отопительного периода по городу Санкт-Петербург (1966- 2012 гг.)

Таблица 3

По СНиП 23-01-99* за период (1966-2010гг.) средняя продолжительность отопительного периода составляет 213 дней.

В результате сравнения значений нормативной продолжительности ОП, и значений средней продолжительности ОП по периоду (1966-2012), использованных в работе, получена разность равная 4 дням.

Общая оценка риска производится по формуле (5)

э. = P пр. · У

где R э. - риск отклонения средней продолжительности ОП за период (1966-2012) от нормативного или риск отклонения максимально возможной продолжительности ОП от среднего значения ОП.пр. - вероятность определенной продолжительности отопительного периода;

У - средний ущерб, создаваемый увеличением средней продолжительности ОП.

Определим риск максимально возможной продолжительности ОП:

пр. = P пр. · Pу./ P пр.

где P пр. - вероятность определенной продолжительности отопительного периода;у./Pпр. - условная вероятность, создаваемая увеличением средней продолжительности ОП.

Оценим риск отклонения от расчетной средней продолжительности ОП максимально возможной средней продолжительности ОП. Для этой цели используется ряд продолжительностей ОП за 131 год. По данному ряду рассчитывается скользящее среднее с шагом 30 лет.

По формуле рассчитываем риск:пр. = 0,01 · 0,01= 10-4;

Так как, стоимость 1 отопительного дня по Санкт-Петербургу составляет 690 125 рублей, а разность между расчетной средней продолжительностью ОП и значением максимальной скользящей средней продолжительностью ОП составляет 15 дней.

По формуле рассчитывается экономический риск:

,01 · 10 351 875=10,4·104 (рублей).

Отклонение от нормативной продолжительности ОП и максимальной скользящей средней продолжительности ОП составляет 13 дней.

Поэтому экономический риск составил: 9·104 (рублей).

Для определения риска, вызванного максимальным отклонением от среднего, целесообразно вычислять риски экстремальных продолжительностей ОП для нормативных и используемых в работе данных. Так как в СНиП 23-01-99* отсутствуют экстремальные значения, был выполнен их расчет по нормальному распределению по ряду (1966-2010гг.).

Данное распределение представлено на (рис.8).

Рис.8. Нормальное распределение продолжительностей отопительного периода (1966-2010гг.)

В результате сравнения экстремальных значений продолжительности ОЯ, использованных для определения нормативной продолжительности и значений, использованных в работе, получена разность равная 32 дням

Далее по формуле рассчитывается экономический риск выхода за экстремумы продолжительности ОП:

,01 · 22 084 000=22·104(рублей).

Полученные значения риска в первом случае попадают принятую в России область приемлемого риска. Рассчитанные значения экономического риска говорят о том, что необходимо принимать адаптационные меры. Риск, рассчитанный для экстремальных значений, естественно попадает в область чрезмерного риска.

.4.2 Оценка «реальных» рисков, возникающих вследствие различия реальной продолжительности отопительного периода и «по приказу»

Кроме того, обычно на практике теплоснабжающие организации не выдерживают 5 дней после перехода среднесуточной температуры наружного воздуха через + 80С в сторону понижения или при неблагоприятном прогнозе о резком понижении температуры наружного воздуха. При подготовке к новому отопительному сезону административные органы населенного пункта издают приказ (распоряжение) об итогах прошедшего отопительного сезона с утверждением плана мероприятий по подготовке к новому отопительному сезону, с указанием дат начала и окончания регулярного отопления.

В приведённой ниже (таблице 5) за период с 2000 по 2015 годы указаны даты начала и окончания отопительного периода по изданным приказам и по реальным метеорологическим условиям.

Продолжительность отопительного периода, определяемая по административному приказу и по метеорологическим условиям Таблица 4

В отдельные годы различия могут достигать десятки дней.

Рассчитаем величину риска за 2002-2003 год отопительного сезона. В данный период разница составляет 21 день, т.е. теплоснабжение требовалось запустить раньше, чем осуществилось, следовательно, наблюдался «недотоп»:

Определим риск экстремальной продолжительности ОП равной 232 дням

Ро.п.= 21·0,16 = 3,4·10-1

Далее по формуле рассчитывается риск:

,34 · 14 492 625=4,9·106(рублей).

Рассчитаем величину риска за 2008-2009 год отопительного сезона. В данный период разница составляет 43 дня, т.е. теплоснабжение следовало прекратить намного раньше, чем требовалось, следовательно, наблюдался «перетоп»: 0,23 · 29 675 375=6,83·106(рублей).

Полученные значения риска попадают в принятую в России область чрезмерного риска. Это говорит о большой опасности возможного явления.

4. Рекомендации по применению адаптационных мер

.1 Общие сведения

Одним из важных направлений государственной политики России в области экономики являются оценки последствий изменения климата, требующие принятия адаптационных мер. Решение о необходимости адаптации принимаются в результате анализа настоящего и ожидаемого развития технических отраслей экономики (энергетики, строительства, транспорта, ЖКХ и др.).

Рис. 9. Схема подготовки решения об адаптации

Изменение климата, проявляющееся, в частности, в увеличении повторяемости неблагоприятных метеорологических явлений, обусловливает настоятельную необходимость разработки стратегии адаптации экономики к наблюдаемым и ожидаемым климатическим изменениям.

Адаптация определяется как приспособление природных и антропогенных систем к произошедшим или ожидаемым изменениям климата или к их последствиям и зависит от чувствительности, уязвимости и меняющейся во времени приспособляемости систем к этим изменениям. Адаптационная стратегия дополняет меры по смягчению изменения климата и одновременно является альтернативной им. Поэтому адаптационные меры должны согласовываться с мерами по смягчению изменения климата, и наоборот.

Адаптация и оценка ее последствий являются заключительным этапом процесса обеспечения технических секторов экономики климатической информацией в условиях меняющегося климата.[13]

Существует ряд классификаций адаптационных мер. В ГГО им. А.И. Воейкова разработана специальная, более подробная классификация, разделяющая адаптационные меры на гидрометеорологические и технические (рис.10.)

Рис. 10. Классификация адаптационных мер, разработанная в ГГО

Технические меры адаптации, включенные в данную схему, связаны с гидрометеорологическими факторами. Технические усовершенствования, выполненные вне связи с окружающей средой, при этом не учитываются. Примерами адаптационных мер в технической сфере, вызванных погодно-климатическими факторами, могут служить: