Marco de defensa contra inundaciones para las subestaciones de National Grid en el Reino Unido

En el Reino Unido, varias subestaciones eléctricas se encuentran en llanuras aluviales. Las subestaciones desempeñan un papel central en la red de suministro de energía. Cuando se producen inundaciones, estas pueden caerse, lo que resulta en efectos en cascada en otros sectores como el suministro de agua, la atención médica, el transporte, las comunicaciones y los servicios de emergencia. Los fuertes vientos a menudo vienen de la mano con las inundaciones y pueden afectar aún más a la red de distribución, por ejemplo, eliminando postes y cables.

La caída del suministro eléctrico puede tener repercusiones de gran alcance en la vida de las personas, así como repercusiones económicas más amplias, que aumentan en gran medida los efectos indirectos de las inundaciones. La inundación temporal del verano de 2007 provocó que alrededor de medio millón de personas no tuvieran acceso al suministro de energía. Los costos totales de este evento se estimaron en más de £ 3,2 mil millones. Una estimación del costo económico de las inundaciones de invierno (2015 a 2016) en el sector de la energía (principalmente la distribución) es de £ 83m (baja £ 75m - alta £ 91m a precios de 2015).

Se espera que el cambio climático agrave el riesgo de inundación, aumentando la intensidad y la frecuencia de los eventos de inundación.

El National Grid Substation Flood Defense Framework es un programa nacional destinado a mejorar la resiliencia de la red de transmisión de energía eléctrica ante cualquier tipo de inundación (fluvial, mareomotriz, pluvial y subterránea, así como posibles inundaciones por alcantarillas y drenajes e inundaciones por fallas en los embalses). El objetivo específico de las medidas de adaptación aplicadas a través de este programa es la protección de las subestaciones de National Grid frente a las inundaciones impidiendo la entrada de agua en estas infraestructuras, disminuyendo así el riesgo para la seguridad del suministro y garantizando que la red de transporte mantenga el suministro de electricidad.

Se han identificado y diseñado medidas para garantizar la protección contra un evento de inundación de 1:1,000 años, teniendo en cuenta los efectos del cambio climático esperados en un escenario de altas emisiones (UKCP09, correspondiente al escenario SRES A1FI del IPCC) para 2080. En los casos en que este objetivo no sea alcanzable, National Grid reducirá esta protección para proteger durante un evento de inundación de 1:200 años, sin dejar de considerar los efectos del cambio climático en 2050 por un escenario de altas emisiones o un evento de inundación de 1:1000 a los niveles actuales.

El enfoque aplicado para mejorar la resiliencia de las subestaciones de la red a las inundaciones consistió en dos pasos. El primer paso se centró en la evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo de inundación. Se identificaron subestaciones afectadas por un evento de inundación por cambio climático de 1:100 años, 1:200 años, 1:1,000 años y 1:1,000 años +, teniendo en cuenta los efectos esperados del cambio climático según el escenario de altas emisiones de UKCP09. El segundo paso se refiere a la identificación, diseño e implementación de soluciones de defensa contra inundaciones para cada una de las subestaciones críticas. Este paso se ha llevado a cabo a través de dos etapas. En la primera etapa, se identificaron y protegieron 11 subestaciones de alto riesgo; Estas son subestaciones que podrían experimentar un impacto durante un evento de inundación de 1:100 años. La segunda etapa se centra en la protección de otras 38 subestaciones de riesgo medio; Estas son subestaciones que podrían experimentar un impacto en caso de un evento de inundación de 1:200 años o 1:1,000 años. El programa comenzó en 2008 y, en 2021, todas las 49 subestaciones críticas (de riesgo alto y medio) de National Grid estarán a prueba de inundaciones. Se estima que otros 100 sitios de riesgo de aguas superficiales estarán protegidos para 2026.

Las soluciones de resiliencia ante inundaciones aplicadas consisten en combinaciones de las siguientes prácticas: barreras contra inundaciones; medidas portátiles de defensa contra inundaciones; los terraplenes; puertas y portones antiinundación; sistemas de drenaje y estaciones de bombeo; depósitos de almacenamiento en caso de inundación; medidas basadas en la gestión de la tierra; y soluciones locales coordinadas con la Agencia de Medio Ambiente.

Para sitios más grandes con múltiples puntos de riesgo, la protección de todo el sitio que combina las medidas anteriores es a menudo el enfoque preferido y eficiente para garantizar que toda el área operativa permanezca protegida contra los peligros de inundación. Esto típicamente implica la construcción de un muro de inundación dura alrededor del perímetro del sitio. Esto se aplicó, por ejemplo, en la subestación de Walham, ubicada a las afueras de Gloucester en el suroeste de Inglaterra, donde se metieron pilas de acero en el suelo alrededor del perímetro de 1 km del sitio para formar una base para el muro de defensa. A continuación, se construyó un muro de inundación de concreto fundido de entre 1,6 y 1,9 m de altura para proteger el sitio de un evento de inundación de 1:1,000 años. También se instalaron cinco estaciones de bombeo para hacer frente a posibles filtraciones o cualquier ingreso residual de agua de inundación. Otro ejemplo es la subestación Stella South, ubicada cerca del río Tyne en Newburn, y con una operación de 132 kV. Esta subestación ha sido protegida a través de una barrera de inundación dura y un paquete de tierra de defensa blanda construido con materiales locales para reducir el impacto ecológico de la construcción. La subestación de Aberthaw al oeste de Cardiff, en Gales del Sur, representa un tercer ejemplo; Esta subestación de 132 kV ahora está protegida por un muro de inundación de concreto apilado de 2,4 m de altura.

Sin embargo, la protección de todo el sitio no siempre es el mejor enfoque, ya que puede reducir el área de llanura de inundación para el almacenamiento de agua y puede redirigir las aguas de inundación a los terrenos de las casas vecinas. Siempre que el equipo crítico no se vea afectado por las inundaciones, el sitio puede permanecer operativo incluso si la parte del sitio está sujeta a inundaciones.

Reconociendo que los riesgos de inundación no se mitigarían de inmediato, National Grid compró un sistema de barrera desmontable inicial de 1,7 km y lo amplió a 2,3 km después de los eventos de inundación durante 2014 a 2015. Este equipo de defensa móvil de 2,3 km brinda capacidad para proteger múltiples sitios al mismo tiempo: un emplazamiento muy grande; o dos grandes emplazamientos; o tres sitios de tamaño normal. Actualmente hay siete remolques dispuestos en tres pares (con el séptimo remolque llevando esquinas y equipos adicionales) que pueden operar de forma independiente con su propia carretilla elevadora y suministro de diesel para bombas. La barrera también está disponible para sitios de gas y, dado el tiempo suficiente de movilización e instalación, podría usarse en cualquier sitio. Las bombas de 12 x 3.000 litros que pueden bombear 3 toneladas por minuto forman parte del equipo de barrera y se complementan con otras 10 bombas más pequeñas para su uso en áreas más pequeñas, como edificios, etc. Normalmente, al llegar a un sitio promedio, se necesitarían de 8 a 12 horas para desplegar la barrera dependiendo de la complejidad del sitio. Los ejercicios de barrera se llevan a cabo regularmente.

National Grid mantiene vigilancia las 24 horas del día monitoreando los riesgos relacionados con el clima a través de su sala de control. Sus emplazamientos están registrados en el sistema de alerta de inundaciones de la Agencia de Medio Ambiente y reciben alertas diarias del Centro de Previsión de Inundaciones y de la Asociación de Riesgos Naturales. National Grid es miembro participante del Centro de Predicción de Inundaciones y de los grupos de trabajo de la Asociación de Riesgos Naturales, y los datos de la oficina de MET y otros pronósticos meteorológicos son monitoreados para detectar riesgos potenciales.

El Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de la Red se aplica solo a la transmisión de electricidad y se desarrolla para implementar el ETR 138. Las evaluaciones de riesgos fueron realizadas por una serie de consultorías profesionales. Durante las fases de evaluación de la vulnerabilidad y diseño de medidas contra inundaciones, National Grid colaboró estrechamente con la Agencia de Medio Ambiente del Reino Unido, Recursos Naturales de Gales, autoridades locales, Juntas de Drenaje Interno y sus socios energéticos dentro del marco ETR 138. Además, en el desarrollo del marco basado en ETR 138, National Grid ha solicitado la aprobación de los planes de defensa del Departamento de Estrategia Empresarial, Energética e Industrial (BEIS) y de nuestro regulador, la Oficina de Mercados del Gas y la Electricidad (Ofgem).

Los factores de éxito para la implementación de las medidas de adaptación parte del Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de Subestación de Red incluyen una visión clara, niveles claros de resiliencia, un liderazgo fuerte y una buena colaboración y asociación con las autoridades locales y nacionales. Dado que BEIS y Ofgem son signatarios y participan en la producción y actualización del ETR 138, esto ha racionalizado el proceso de financiación y justificación de las inversiones en resiliencia frente a las inundaciones.

Los factores limitantes relevantes a nivel local pueden incluir otros sectores que no trabajan a un nivel de resiliencia tan alto. A medida que los datos de inundaciones, el modelado y la experiencia de los eventos de inundación reales maduran constantemente y se refinan, esto crea una situación desafiante para mantener un nivel de resiliencia objetivo de 1: 1,000. Hay varios sitios de ejemplo donde los niveles de inundación han aumentado o disminuido, lo que ha influido en la solución de resistencia a las inundaciones.

El costo total para la implementación de la primera fase del Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de la Subestación Grid es de aproximadamente £ 117 millones, con una previsión de £ 59 millones adicionales para una mayor inversión en resiliencia para los riesgos de aguas superficiales. El gasto en defensas desmontables se estima entre 2,5 y 3 millones de libras esterlinas e incluye el despliegue tanto para ejercicios como para eventos reales.

Los beneficios esperados son la protección contra las inundaciones de las subestaciones de National Grid y el mantenimiento del suministro de energía, evitando así los efectos en cascada en otros sectores y servicios.

Los principales impulsores legales de la parte de medidas de adaptación del marco nacional de defensa contra inundaciones de la subestación de red son el Reglamento sobre el riesgo de inundación (2009), que forma parte del proceso de aplicación de la Directiva sobre inundaciones de la UE, y la Ley de cambio climático del Reino Unido (2008), incluidos los requisitos de presentación de informes periódicos por sectores.

El Reglamento sobre el riesgo de inundación de 2009 exige que las principales autoridades locales responsables de las inundaciones (LLFA), la Agencia de Medio Ambiente y Recursos Naturales de Gales, preparen y publiquen planes de gestión del riesgo de inundación (FRMP) en un ciclo de seis años. La Ley de Cambio Climático del Reino Unido solicita que National Grid informe regularmente sobre las actividades de respuesta a la adaptación. Esta evaluación e informes también han alentado a National Grid a continuar con las actividades de defensa contra inundaciones.

El Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de la Subestación Grid comenzó en 2008. Se espera que la aplicación de la protección contra las inundaciones frente al riesgo de mareas y ríos concluya en 2021. Sin embargo, cuando se hayan detectado eficiencias en la coordinación de los trabajos con los principales planes de desarrollo de emplazamientos y agencias de medio ambiente, un pequeño número de emplazamientos irán más allá de esta fecha. Dentro del período de notificación reglamentaria de 2021 a 2026 se realizarán nuevas inversiones en riesgos relacionados con las aguas superficiales.

El marco nacional de defensa contra inundaciones de la subestación de red incluye una amplia variedad de medidas específicas, cada una de las cuales tiene una vida útil específica. Generalmente, la vida útil oscila entre 30 y 80 años. National Grid considera los riesgos de inundación como un problema de adaptación a largo plazo y requerirá una revisión y vigilancia frecuentes.

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