Рамка за защита от наводнения за подстанции на национални мрежи в Обединеното кралство

В Обединеното кралство редица подстанции за електроенергия се намират в заливни равнини. Подстанциите играят централна роля в електроснабдителната мрежа. При наводнения те могат да паднат, което води до каскадни ефекти върху други сектори като водоснабдяването, здравеопазването, транспорта, комуникациите и службите за спешна помощ. Силните ветрове често идват ръка за ръка с наводненията и могат да окажат допълнително въздействие върху разпределителната мрежа, например премахване на стълбове и проводници.

Последиците от електрозахранването могат да окажат значително въздействие върху живота на хората, както и да имат по-широко икономическо въздействие, което до голяма степен увеличава непреките последици от наводненията. Временното наводнение през лятото на 2007 г. доведе до около половин милион души без достъп до енергоснабдяване. Общите разходи от това събитие се оценяват на 3,2 милиарда британски лири. Оценката на икономическите разходи от зимните наводнения (2015—2016 г.) за енергийния сектор (главно разпределение) е 83 млн. британски лири (ниски 75 млн. паунда — високи 91 млн. паунда по цени от 2015 г.).

Очаква се изменението на климата да изостри риска от наводнения, като увеличи интензивността и честотата на наводненията.

Националната рамка за защита от наводнения е национална програма, насочена към подобряване на устойчивостта на електропреносната мрежа към всякакъв вид наводнения (флувиални, приливи, отливи и подпочвени води, както и потенциални наводнения от канализационни и дренажни води и наводнения от повреда на резервоара). Конкретната цел на мерките за адаптиране, прилагани чрез тази програма, е защитата на подстанциите на националната мрежа от наводнения чрез предотвратяване на навлизането на вода в тези инфраструктури, като по този начин се намалява рискът за сигурността на доставките и се гарантира, че преносната мрежа поддържа електроснабдяването.

До 2080 г. бяха набелязани и разработени мерки за осигуряване на защита от наводнение от 1000 години, като се вземат предвид последиците от изменението на климата, очаквани при сценарий с високи емисии (UKCP09, съответстващ на сценария на IPCC SRES A1FI). В случаите, когато тази цел не е постижима, Националната мрежа ще намали тази защита, за да защити за 1:200 годишно наводнение, като същевременно отчита последиците от изменението на климата до 2050 г. при сценарий с високи емисии или наводнение от 1:1000 на днешните нива.

Подходът, приложен за подобряване на устойчивостта на подстанциите на мрежата на наводнение, се състои от две стъпки. Първата стъпка беше съсредоточена върху оценката на уязвимостта и риска от наводнения. Идентифицирани са подстанции, засегнати от 1:100 година, 1:200 година, 1:1,000 години и 1:1,000 години + наводнения във връзка с изменението на климата, като се вземат предвид очакваните последици от изменението на климата съгласно сценария с високи емисии на UKCP09. Втората стъпка е свързана с идентифицирането, проектирането и прилагането на решения за защита от наводнения за всяка от критичните подстанции. Тази стъпка е осъществена на два етапа. През първия етап бяха идентифицирани и защитени 11 високорискови подстанции; това са подстанции, които биха могли да пострадат по време на наводнение от 1:100 години. Вторият етап е съсредоточен върху защитата на още 38 подстанции със среден риск; това са подстанции, които биха могли да изпитат въздействие в случай на наводнение 1:200 или 1:1000 години годишно. Програмата започна през 2008 г. и до 2021 г. всички 49 подстанции с висок и среден риск на National Grid ще бъдат защитени от наводнения. До 2026 г. ще бъдат защитени още 100 обекта, изложени на риск от повърхностни води.

Приложените решения за устойчивост на наводнения се състоят от комбинации от следните практики: прегради от наводнения; преносими мерки за защита от наводнения; земни купчини; врати и порти за наводнения; дренажни системи и помпени станции; резервоари за съхранение на наводнения; мерки, основани на управлението на земята; и координира местни решения с Агенцията по околна среда.

За по-големи обекти с множество рискови точки защитата на цялата територия, комбинираща горепосочените мерки, често е предпочитаният и ефикасен подход, за да се гарантира, че цялата експлоатационна зона остава защитена от опасности от наводнения. Това обикновено включва изграждането на твърда стена за наводнение около периметъра на обекта. Това например се прилага в подстанция Уолхам, разположена точно извън Глостър в Югозападна Англия, където стоманени купчини са завити в земята около 1-километровия периметър на обекта, за да се образува основа за защитната стена. След това е построена бетонна стена с височина между 1,6 и 1,9 м, за да се защити мястото от 1000 годишно наводнение. Бяха инсталирани и пет помпени станции, за да се справят с потенциално просмукване или остатъчно проникване на вода от наводнения. Друг пример е подстанцията Stella South, разположена близо до река Tyne в Нюбърн, и с операция от 132 kV. Тази подстанция е защитена чрез твърда бариера от наводнения и мека защитна земна купчина, изградена с местни материали, за да се намали екологичното въздействие на строителството. Подстанцията Aberthaw западно от Кардиф в Южен Уелс представлява трети пример; тази подстанция 132 kV вече е защитена от стена за наводнение с височина 2,4 м.

Въпреки това защитата на цялата територия невинаги е най-добрият подход, тъй като може да намали заливните площи за съхранение на вода и да пренасочи водите от наводнения към територията на съседни къщи. При условие че критичното оборудване остава незасегнато от наводнените води, площадката може да продължи да функционира дори ако частта от площадката е подложена на наводнения.

Признавайки, че рисковете от наводнения няма да бъдат смекчени незабавно, National Grid закупува първоначална 1,7 km демонтируема преградна система и я разширява на 2,3 km след наводненията през 2014—2015 г. Това подвижно отбранително оборудване от 2,3 км осигурява възможност за защита на множество обекти едновременно: един много голям обект; или два големи обекта; или три места с нормален размер. В момента има седем ремаркета, подредени като три чифта (като седмият ремарке носи допълнителни ъгли и оборудване), които могат да работят самостоятелно със собствен мотокар и дизелово захранване за помпи. Бариерата е достъпна и за газовите обекти и, като се има предвид достатъчното време за мобилизация и инсталиране, може да се използва на всяко място. 12 x 3000 литра помпи, които могат да изпомпват 3 тона на минута, са част от бариерното оборудване и са допълнени с още 10 по-малки помпи за използване в по-малки райони като сгради и т.н. Обикновено от пристигането на средно място ще са необходими 8—12 часа, за да се разгърне бариерата в зависимост от сложността на обекта. Редовно се извършват бариерни упражнения.

Националната мрежа поддържа денонощна бдителност за наблюдение на рисковете, свързани с метеорологичните условия, чрез своята контролна зала. Обектите ѝ са регистрирани в системата за предупреждение за наводнения на Агенцията по околна среда и получават ежедневните предупреждения на Центъра за прогнозиране на наводненията и Партньорството за природни опасности. National Grid е участващ член на Центъра за прогнозиране на наводненията и работните групи на Партньорството за природни опасности, а данните от службата за ТДПИ и други прогнози за времето се наблюдават за потенциални рискове.

Националната рамка за защита от наводнения се прилага само за пренос на електроенергия и е разработена за прилагане на ETR 138. Оценките на риска бяха извършени от редица професионални консултанти. По време на етапите на оценка на уязвимостта и разработване на мерки за наводнения National Grid си сътрудничи тясно с Агенцията за околна среда на Обединеното кралство, природните ресурси на Уелс, местните власти, вътрешните дренажни съвети и нейните енергийни партньори в рамките на ETR 138. Освен това, при разработването на рамката, базирана на ETR 138, National Grid поиска одобрението на отбранителните планове от Министерството на икономиката, енергетиката и индустриалната стратегия (BEIS) и от нашия регулатор, Office of Gas and Electricity Markets (Ofgem).

Факторите за успех при прилагането на мерките за адаптиране, които са част от националната рамка за защита от наводнения, включват ясна визия, ясни целеви равнища на устойчивост, силно лидерство и добро сътрудничество и партньорство с местните и националните органи. Тъй като Име Паролата и Ofgem са подписали и участват в изготвянето и актуализирането на ETR 138, това рационализира процеса на финансиране и обосновава инвестициите в устойчивост на наводнения.

Местните ограничаващи фактори могат да включват други сектори, които не работят на високо равнище на устойчивост. Тъй като данните от наводненията, моделирането и опитът от действителни наводнения непрекъснато узряват и се усъвършенстват, това създава трудна ситуация за поддържане на целево равнище на устойчивост 1:1,000. Има няколко примерни места, където нивата на наводнения са се увеличили или са намалели, което е повлияло на решението за устойчивост на наводнения.

Общите разходи за изпълнението на първата фаза на Националната рамка за защита от наводнения са около 117 милиона британски лири, като се очакват допълнителни 59 милиона британски лири за допълнителни инвестиции за устойчивост на рискове от повърхностни води. Разходите за разглобяеми защити се оценяват на между 2,5 и 3 млн. паунда и включват разполагане както за учения, така и за реални събития.

Очакваните ползи са защитата от наводнения на подстанциите на националните мрежи и поддържането на енергийните доставки, като по този начин се предотвратява каскадното въздействие върху други сектори и услуги.

Основните правни движещи сили за мерките за адаптиране, част от националната рамка за защита от наводнения, са Регламентът за риска от наводнения (2009 г.), който е част от процеса на прилагане на Директивата на ЕС за наводненията, и Законът на Обединеното кралство за изменението на климата (2008 г.), включително изискванията за периодично докладване по сектори.

Регламентът за риска от наводнения от 2009 г. изисква водещите местни органи за управление на наводненията (LLFA), Агенцията за околната среда и природните ресурси в Уелс да изготвят и публикуват планове за управление на риска от наводнения (ПУРН) в рамките на шестгодишен цикъл. Законът на Обединеното кралство за изменението на климата изисква National Grid да докладва редовно относно дейностите за реагиране на адаптацията. Тази оценка и докладване също така насърчиха Националната мрежа да продължи с дейности за защита от наводнения.

Националната рамка за защита от наводнения започна през 2008 г. Прилагането на защитата от наводнения от приливни и речни рискове се очаква да приключи до 2021 г. Въпреки това, когато е установена ефективност при координирането на строителните работи с основните проекти за развитие на обектите и схемите на агенциите за околна среда, малко на брой обекти ще надхвърлят тази дата. Допълнителни инвестиции в рискове за повърхностните води ще бъдат направени в рамките на регулаторния период на докладване 2021—2026 г.

Националната рамка за защита от наводнения включва голямо разнообразие от специфични мерки, всяка от които има определен жизнен цикъл. Като цяло продължителността на живота варира между 30 и 80 години. Националната мрежа разглежда рисковете от наводнения като дългосрочен проблем с адаптацията и ще изисква често преразглеждане и бдителност.

Douglas Dodds
Environmental Engineer
National Grid Electricity Transmission
E-mail: douglas.dodds@nationalgrid.com 
Tel.: +44 (0)7825 385425