Średnie temperatury powietrza w latach 2001-2010

W latach 2001-2010 r. najzimniejszym sezonem grzewczym w Łodzi był sezon 2002/2003 r. ze średnią temperaturą powietrza 4,2ºC a najcieplejszym sezon grzewczy 2006/2007 r. ze średnią temperaturą 8ºC (rys. 1).

Podobny przebieg temperatur powietrza w dziesięcioleciu 2001-2010 miał miejsce również w innych miastach Polski.

Rys. 1. Średnia temperatura powietrza w sezonach grzewczych od 2001/2002 r. do 2009/2010 r. dla Łodzi (51o43’58’’N, 019o23’59’’E, 190 m npm) [1]

Średnie temperatury powietrza w sezonach grzewczych 2006/2007 r. – 2009/2010 r.

W latach 2006-2007 zanotowano na terenie wielu krajów europejskich rekordową temperaturę kolejnych 12 miesięcy, które w większości przypadały na miesiące sezonu grzewczego 2006/2007 r.

Lipiec 2006 r. ze średnią temperaturą 23,5ºC i grudzień 2006 r. ze średnią temperaturą 3,9ºC były najcieplejszymi miesiącami w Warszawie od 1779 r.

Również średnie temperatury powietrza (rys. 2) we wrześniu (16,1ºC), październiku (10,7ºC) i listopadzie (5,9ºC) 2006 r. były znacząco wyższe od średnich temperatur występujących w latach 1961-2000, które wynosiły odpowiednio 13,3ºC, 7,8ºC i 2,3ºC.

W styczniu, marcu i kwietniu 2007 r. średnie miesięczne temperatury były także wyższe od średnich wielolecia 1961-2000.

Rys. 2. Średnie miesięczne temperatury powietrza w miesiącach sezonów grzewczych od 2004/2005 r. do 2010/03.2011 r. w Warszawie Okęciu

Podobny przebieg pogody miał miejsce również w innych miastach Polski.

Np. w Łodzi średnia temperatura powietrza we wrześniu (16,1ºC), październiku (10,9ºC), listopadzie (6ºC) i grudniu (3,8ºC) 2006 r. była znacząco wyższa od średniej temperatury dla lat 2001-2010, która wynosiła odpowiednio 13,7ºC, 8,1ºC, 4,8ºC i -0,3ºC.

W styczniu (3,4ºC), lutym (0,1ºC), marcu (6,4ºC), kwietniu (9,7ºC) i maju (15,1ºC) 2007 r. średnia miesięczna temperatura była także wyższa od średniej z lat 2001-2010, która wynosiła odpowiednio -2,2ºC, -0,4ºC, 3oC, 9,6ºC i 13,6ºC.

W Gdańsku średnie temperatury powietrza we wrześniu (16,4ºC), październiku (11,3ºC), listopadzie (6,8ºC) i grudniu (5,7ºC) 2006 r. były również znacząco wyższe od średnich temperatur dla lat 2006-2010, które wynosiły odpowiednio 14,6ºC, 8,9ºC, 5,1ºC i 0,4ºC.

W styczniu (4,3ºC), marcu (5,9ºC)  i maju (13,9ºC) 2007 r. średnie miesięczne temperatury były także wyższe od średnich z lat 2006-2010, które wynosiły odpowiednio -1,8ºC, 3,3ºC i 13,1ºC. Jedynie luty (-0,4ºC) i kwiecień (8,6ºC)  2007 r. miały średnią temperaturę powietrza zbliżoną do średniej temperatury wielolecia  2006-2010 (-0,1ºC i 8,7ºC).

Średnia temperatura powietrza w miesiącach sezonu grzewczego od 1 września 2006 r. do 31 maja 2007 r. wynosiła od 8,7ºC we Wrocławiu, 8,4ºC w Szczecinie, 8,1ºC w Gdańsku  do 7ºC w Olsztynie  i 6,2ºC w Białymstoku (tabela 1, rys. 3).

W Łodzi wynosiła 8ºC i była wyższa o 2,4ºC od średniej temperatury powietrza w sezonie grzewczym w wieloleciu 2001-2010.  

Tabela 1. Średnia temperatura powietrza w dziewięciu miesiącach sezonów grzewczych od 2006/2007 r. do 2009/2010 r. dla  wybranych miast

Rys. 3. Średnia temperatura powietrza w wybranych miastach Polski w sezonach grzewczych od 2006/2007 r. do 2009/2010 r.

Liczba stopniodni grzania w sezonach grzewczych 2006/2007 r. – 2009/2010 r.

Od sezonu grzewczego 2006/2007 r. każdy następny jest chłodniejszy. To oziębienie klimatyczne trwające już cztery sezony grzewcze powoduje, że rośnie liczba stopniodni grzania (rys. 4-6,  tabela 2), od której liniowo jest zależne zużycie energii (paliw) na ogrzewanie budynków.

Liczbę stopniodni grzania Sd(15oC) obliczono z definicji [2]:


ze średnich dziennych temperatur powietrza  tśr(i) w pięcioleciu 2006-2010 [1].

Uśrednioną rzeczywistą temperaturę bazową tb dla obszaru dostaw gazu ziemnego można wyznaczyć z zależności  między zużyciem gazu przez odbiorców komunalnych a temperaturą zewnętrzną powietrza.

Dla obszaru obsługiwania Polskiego Górnictwa Naftowego i Gazownictwa S. A. [3] wynosiła ona  18,5ºC w 1987 r. i 15,2ºC w 1998 r.

Duże osiedla domów wielopiętrowych ocieplonych styropianem o grubości 100 mm i ogrzewanych osiedlowymi ciepłowniami rozpoczynają ogrzewanie przy średniej temperaturze dobowej tb=15ºC. Dalej założono temperaturę bazową 15ºC, przy której rozpoczynało się średnio ogrzewanie mieszkań w Polsce.  

Rys. 4. Skumulowana liczba stopniodni grzania Sd(15ºC) w sezonach grzewczych od 2000/2001 r.  do 2009/2010 r. oraz w okresie od 01.09.2010 r. do 28.02.2011 r. dla Warszawy Okęcia (59o10’01’’N, 020o58’01’’E, 106 m npm) obliczona z definicji ze średnich  dziennych  temperatur powietrza oraz z wzoru Hitchin’a  ze średnich miesięcznych temperatur powietrza dla k=0,799.

Rys. 5. Skumulowana liczba stopniodni grzania w dziewięciu miesiącach sezonów grzewczych od 2004/2005 r. do 2010./31.03.2011 r. dla Warszawy Okęcia (52o10’01’’N,  020 o 58’01’’E,  106 m npm)

Tabela 2. Skumulowana liczba stopniodni grzania Sd(15ºC) w sezonach grzewczych w latach 2006-2010 dla  wybranych miast

Rys. 6. Skumulowana liczba stopniodni grzania Sd(15ºC) w sezonach grzewczych od 2006/2007 r. do 2009/2010 r. oraz od 01.09.2010 r. do 31.03.2011 r. dla wybranych miast Polski

Zasadnicze zastosowania gazu ziemnego lub innych paliw to ogrzewanie pomieszczeń, grzanie  wody, przygotowanie posiłków, suszenie odzieży i bielizny.

To zużycie można przedstawić w postaci modelu [2]:

 gdzie:

• E        - zużycie energii,
• a, b     - współczynniki,
• Sd(tb) - funkcja liczby stopniodni w zależności od tb,
• tb       - bazowa temperatura zewnętrzna, powyżej której praca                systemu grzewczego nie jest wymagana,
• e       – błąd metody.

Przedstawiona zależność dotyczy wszystkich paliw stosowanych w domach mieszkalnych i budynkach użyteczności publicznej.

Wielkość ta określa stałe zużycie energii na grzanie wody, przygotowanie posiłków, suszenie odzieży i bielizny.

Wielkość b·Sd(tb) jest  zmiennym zużyciem energii na ogrzewanie budynków zależnym od przebiegu pogody.

Iloraz Sd(tb) i /Sd(tb)2006/2007 r. określa wzrost zużycia energii na ogrzewanie budynków w i-tym sezonie grzewczym względem najcieplejszego sezonu 2006/2007 r. o najmniejszej liczbie stopniodni grzania.

Jeżeli zużycie energii  w najcieplejszym sezonie grzewczym przyjąć za wartość odniesienia, to w Gdańsku (tabela 3) zużyto więcej energii na ogrzewanie budynków:

• o 15% w sezonie grzewczym 2007/2008 r.
• o 24,9% w sezonie 2008/2009 r.
• o 45,8% w sezonie 2009/2010 r.

niż w najcieplejszym sezonie grzewczym 2006/2007 r.

W Rzeszowie Jasionce zużyto w sezonie 2007/2008 r. o 24,1%, w sezonie 2008/2009 r. o 21,5% i w sezonie 2009/2010 r. o 31,2% więcej energii (paliw) na ogrzewanie budynków niż w najcieplejszym sezonie grzewczym 2006/2007 r.

Jeszcze większy wzrost zużycia energii miał miejsce w Szczecinie, gdzie zużycie energii wzrosło o:

• 26,9% w sezonie 2007/2008 r.,
• o 33,4% w sezonie 2008/2009 r.
• o 51,7% w sezonie 2010/2011 r.

Jeżeli zużycie energii  w poprzednim sezonie grzewczym przyjąć za wartość odniesienia, to w Szczecinie (tabela 3) zużyto więcej energii na ogrzewanie budynków: 

• o 26,9% (2388/1881=26,9%) w sezonie grzewczym 2007/2008 r. niż w    najcieplejszym 2006/2007.,
• o 5,1% (2509/2388=1,051) w sezonie 2008/2009 r. niż w 2007/2008 r.
• o 13,8% (2854/2509=1,138%) w sezonie 2009/2010 r. niż w sezonie grzewczym 2008/2009 r.

Bardzo duży wzrost zużycia energii w Szczecinie na ogrzewanie budynków w sezonie 2007/2008 r. skutkował lawiną reklamacji odbiorców gazu ziemnego u dostawcy na wiosnę 2008 r.

Dostawcę gazu ziemnego oskarżano niesłusznie o dostawy gazu o zaniżonej wartości opałowej.

Tabela 3. Współczynnik równy ilorazowi skumulowanej liczby Sd(15ºC)i w analizowanym sezonie grzewczym i skumulowanej liczby Sd(15ºC)2006/2007 r. w najcieplejszym sezonie grzewczym 2006/2007 r. dla  wybranych miast

Liczba stopniodni grzania w sezonie grzewczym 2010/31.03.2011 r.

Średnie miesięczne temperatury powietrza w Gdańsku (tabela 4) we wrześniu (13,5ºC), październiku (6,6ºC), listopadzie (4,8ºC) i grudniu (-6,6ºC) 2010 r. były niższe od średnich temperatur dla lat 2006-2010, które wynosiły odpowiednio 14,6ºC, 8,9ºC, 5,1ºC i 0,4ºC.

W styczniu 2011 r. średnie miesięczne temperatury (-0,3ºC) były wyższe od średnich z lat 2006-2010, które wynosiły (-1,8ºC), a  w lutym 2011 r. (-3,6ºC)  były niższe niż w wieloleciu 2006-2010 (-0,1oC).

W Warszawie Okęciu średnie miesięczne temperatury powietrza we wrześniu (12,3ºC), październiku (6,1ºC) 2010 r., były niższe od średnich temperatur w latach 2006-2010, które wynosiły odpowiednio 14ºC, 8,4ºC natomiast w  listopadzie (5,7ºC) były wyższe, a w  grudniu (-5,4ºC) 2010 r. były niższe od średnich w wieloleciu 2006-2010, które wynosiły odpowiednio  4,9ºC i -0,2ºC.

Średnie miesięczne temperatury w styczniu 2011 r. (-0,6ºC) były wyższe, a w lutym 2011 r. (-3,8ºC) były niższe od średnich z lat 2006-2010, które wynosiły  -2,8ºC i -0,7ºC.

Tabela 4. Średnia temperatura powietrza w miesiącach sezonu grzewczego 2010/2011 r. dla  wybranych miast

Tabela 5. Miesięczna liczba stopniodni grzania Sd(15ºC) dla temperatury bazowej 15ºC w miesiącach sezonu grzewczego 2010/2011 r. dla  wybranych miast

 
Tabela 6. Współczynnik równy ilorazowi skumulowanej liczby Sd(15ºC) [4] w analizowanym okresie od 1 września do 31 marca następnego roku i skumulowanej liczby Sd(15ºC)2006/2007 r. w najcieplejszym okresie od 1 września 2006 r. do 31 marca 2007 r. dla  wybranych miast

W Gdańsku w okresie od 1 września do 31 marca następnego roku zużyto więcej energii na ogrzewanie: o 18,3% ( tabela 6, rys. 7) w sezonie 2007/2008 r., o 32,2% w sezonie 2008/2009 r., o 49,9% w sezonie 2009/2010 r. i o 55,9% w obecnym sezonie 2010/2011 r. niż w analogicznym okresie najcieplejszego sezonu grzewczego 01.09.2006 r. – 31.03.2007 r.

Rys. 7. Procentowy wzrost zużycia energii na ogrzewanie budynków w okresie 1 września do 31 marca następnego roku kolejnych sezonów grzewczych w stosunku do analogicznego okresu najcieplejszego sezonu grzewczego 01.09.2006 r. – 31.03.2007 r.

Procentowy wzrost zużycia energii w okresie od 1 września 2010 r. do 31 marca 2011 r. względem analogicznego okresu poprzedniego sezonu grzewczego 01.09.2010 r. – 31.03.2011 r. podano na rys. 8.

W Gdańsku ten wzrost zużycia energii w okresie 01.09.2010 r. – 31.03.2011 r. w stosunku do analogicznego okresu poprzedniego sezonu grzewczego  01.09.2009 r. – 31.03.2010 r. wyniósł 4%.

Największy wzrost zużycia energii w tym okresie nastąpił w Elblągu, Krośnie, Malborku, Poznaniu i Koszalinie.

Spadek zużycia energii nastąpił we Wrocławiu.

Rys. 8. Wzrost zużycia paliw na ogrzewanie budynków w okresie 01.09.2010 r. -31.03.2011 r. stosunku do analogicznego okresu poprzedniego sezonu grzewczego 01.09.2009 r. – 31.03.2010 r.

Wnioski

Od sezonu grzewczego 2006/2007 r. każdy następny jest chłodniejszy. To oziębienie klimatyczne powoduje, że zużywa się coraz więcej energii (paliw) na ogrzewanie budynków oraz wzrasta emisja dwutlenku węgla.

Częste reklamacje odbiorców gazu ziemnego na wzrost wysokości rachunków są spowodowane tymi zmianami klimatycznymi.

W dziesięcioleciu 2001-2010 były jeszcze zimniejsze sezony grzewcze. Należy się liczyć z dalszym wzrostem zużycia paliw na ogrzewanie budynków w przypadku wystąpienia zimniejszych sezonów grzewczych [5, 6] i mieć naukowe narzędzia do przewidywania wzrostu tego zużycia energii na ogrzewanie budynków.

Literatura

[1] Ogimet. WWW.ogimet.com
[2] Degree-days: theory and application TM41:2006. The Chartered Institution of Building Services Engineers 222 Balham High Road, London SW129BS.
[3]  M. Błaziak, M. Reszczyńska. Magazyn Polski Gaz i Nafta PGNiG S. A. 1998.
[4] Dopke J.: Skumulowane zmienne zużycie gazu w sezonie grzewczym. WWW.cire.pl 02.03.2009 r.
[5] Dopke J.: Ile paliw na ogrzewanie budynków zużyto w minionym sezonie grzewczym. WWW.ogrzewnictwo.pl  18.06.2010 r.
[6] Dopke J.: Wpływ ocieplenia klimatu na zużycie paliw na ogrzewanie w Warszawie. WWW.cire.pl  06.01.2010 r.

Józef Dopke

[email protected]

All rights reserved. This work may not be translated or copied in whole or in part without the written permission of the publisher ( Józef Dopke, [email protected]), except for brief excerpts in connection with reviews or scholary analysis. Use in connection with any form of information storage and retrieval, electronic adaptation, computer software, or by similar or dissimilar methodology now known or hereafter developed is forbidden.