Геопросторове моделювання емісії парникових газів у житловому секторі: порівняння Західної України та Південно-Східної Польщі

2015;
: стоp. 131-141
https://doi.org/10.23939/istcgcap2015.01.131
Надіслано: Грудень 01, 2014
1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Вроцлавський природничий університет

Мета. Розробити підходи для просторового моделювання емісій парникових газів у житловому секторі на рівні елементарних об’єктів, побудувати набори геопросторових даних розподілу емісій і на їх основі проаналізувати структурні відмінності в емісіях на території Західної України та Південно-Східної Польщі. Методика. Досліджено основні джерела емісії парникових газів у житловому секторі. Розроблено підхід для оцінювання енергетичних потреб населення, результати якого використано для дезагрегації даних про спожите паливо з регіонального рівня до рівня елементарних об’єктів. З використанням можливостей програмного забезпечення ГІС, розроблених підходів  та методик МГЗЕК побудовано набори геопросторових даних розподілу емісій парникових газів для регіонів Західної України та Південно-Східної Польщі з використанням регулярної Grid-моделі з кроком 2 км за результатами обчислювального експерименту Результати. На основі отриманих наборів геопросторових даних здійснено порівняння результатів просторового моделювання для регіонів Польщі та України. Встановлено, що основним джерелом енергії для забезпечення побутових потреб населення в Польщі є кам’яне вугілля, а в Україні – природний газ. Встановлено, що емісії у розрахунку на людину в житловому секторі Західної України становили 0,98 т в СО2-еквіваленті у 2010 році, а для Південно-Східної Польщі – 1,39 т. Таку суттєву відмінність пояснено тим, що коефіцієнти емісії двоокису вуглецю, метану та закису азоту для вугілля є значно більшими за відповідні коефіцієнти для природного газу. Наукова новизна. На базі розробленої математичної моделі емісійних процесів у житловому секторі та здійснених обчислювальних експериментів отримано цифрову карту та відповідні набори геопросторових даних, які містять інформацію про джерела та кількісні оцінки емісій дво­окису вуглецю, метану та закису азоту. Практичність результатів. Результати просторового моделювання емісії парникових газів дають можливість оцінювати потенціал окремих регіонів для зменшення емісій та приймати зважені рішення щодо спрямування інвестицій для впровадження низько-вуглецевих технологій.

  1. Гамаль Х. В. Просторова інвентаризація парникових газів у житловому секторі Волинської області / Х. Гамаль, В. Теглівець // Матеріали ІІІ Міжнар. конф. молодих вчених “Комп’ютерні науки та інженерія” (CSE-2009). – Львів : Вид-во Нац. ун-ту “Львівська політехніка”, 2009. – С. 197–200.
  2. Гамаль К. В. Разработка похода к моделиро­ванию пространственного распределения эмиссий парниковых газов на примере их инвентаризации в жилищном секторе Закарпатской области Украины / К. В. Гамаль, О. И. Пылып­чак // Ис­кус­ственный интеллект. – 2010. – № 4. – C. 342–349.
  3. Данило О. Я. Цифрова карта населення України адаптована для проведення просторової інвентаризації парникових газів / О. Я. Данило, Р. А. Бунь // Тези доп. Третьої Міжнар. наук.-практ. конф. “Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія”. – Вінниця : ВНТУ, 2012. – С. 87–8.
  4. Данило O. Геоінформаційна технологія просторової інвентаризації парникових газів в житловому секторі Східної Польщі / О. Данило, М. Лесів // Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва : зб. наук. пр. Західного геодезичного товариства УТГК. – Львів, 2012. – № 23. – C. 216–219.
  5. Лесів М. Ю. Математичне моделювання та просто­ровий аналіз емісії парникових газів у прикор­донних регіонах України : дис. канд. техн. наук : 01.05.02 / Лесів Мирослава Юріївна. – Львів : Нац. ун-т “Львівська політехніка”, 2011. – 195 с.
  6. Паливно-енергетичні ресурси Львівщини : Ста­истичний збірник. – Львів : Головне управління статистики у Львівській області, 2011. – 78 с.
  7. Balarasa C. A. European residential buildings and empirical assessment of the Hellenic building stock, energy consumption, emissions and potential energy savings / Constantinos A. Balarasa, Athina G. Gag­iaa, Elena Georgopouloub, Sevastianos Mirasgedisb, Yiannis Sarafidisb, Dimitris P. Lalasb // Builing and Environment. – Vol. 42, Is. 3. – 2007. –P. 1298–1314.
  8. Buń R. Technologie informacyjne inwentaryzacji gazów cieplarnianych z wykorzystaniem georozpro­szonych baz danych / Buń R., Gusti M. // Nowe Technologie w Komputerowych Systemach Zarząd­zania. – Warszawa : Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, 2005. – S. 37–43.
  9. Department of Statistics in Poland [Online]. Available http://www.stat.gov.pl
  10. Gallego F. J. A population density grid of the European Union / F. J. Gallego // Population and Environent. – 2010. – Vol. 31. – P. 460–473.
  11. Ghosh T. Creating a global grid of distributed fossil fuel CO2 emissions from nighttime satellite imagery / T. Ghosh, C. D. Elvidge, P.C. Sutton, K. E. Baugh, D. Ziskin, B. T. Tuttle // Energies. . – 2010. – Vol. 3– P. 1895–913.
  12. Haylock M. R. A European daily high-resolution gridded data set of surface temperature and pre­ipitation for 1950–2006  /  M. R.  Haylock,  N.  Hofstra, A. M. Kleinank, et al. // Journal of Geophy­ical Research: Atmospheres. – 008. – Vol. 113, is. D20. – 12 p.
  13. IPCC Guidelines for National GHG Inventories / H. S. Eggleston, L. Buendia, K. Miwa, eds. // [IPCC]. – Institute for Global Environmental Strategies, Hayama, Kanagawa, Japan. – 2006.
  14. Lesiv M. Spatial analysis of GHG emissions in eastern polish regions: energy production and residential sector / M. Lesiv, R. Bun, N. Shpak, O. Danylo, P. Topylko  // Econtechmod. – 2012. – Vol. 1, N 2. – P. 17–23.
  15. National Inventory Submissions: 2003–2012 / [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://unfccc.int / national_reports / annex_i_ghg_ inventories / national_ inventories_ submissions /items/6598.php
  16. Oda T. A very high-resolution global fossil fuel CO2 emission inventory derived using a point source database and satellite observations of nighttime lights 1980–2007 / T. Oda, S. Maksyutov // Atmospheric Chemistry and Physics Discussion. – 2011. – Vol. 11. – P. 543–556.
  17. Schellnhuber J. S. Avoiding Dangerous Climate Change / J. S. Schellnhuber, W. Cramer, N. Na­kice­novic, T. M. L. Wigley, G. Yohe. – Cambridge Univ. Press, 2006. – 408 p