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Casos de estudio

Marco de defensa contra inundaciones para las subestaciones nacionales de red en el Reino Unido

Marco de defensa contra inundaciones para las subestaciones nacionales de red en el Reino Unido

El Reino Unido ha experimentado históricamente graves inundaciones, incluida la del verano de 2007, que resultaron en la pérdida de servicios esenciales, incluido el suministro de agua y energía, así como la destrucción de infraestructuras, con costos estimados superiores a 3.200 millones de libras esterlinas. Alrededor de medio millón de personas se vieron afectadas inmediatamente por este evento, en términos de ausencia temporal de suministro de energía. En cualquiera de estos eventos de inundación, una vez afectado el suministro de energía, también lo son otros servicios como la distribución de agua, el transporte, la comunicación y la atención sanitaria.

La ‘RevisiónPitt: Las enseñanzas extraídas de las inundaciones de2007 se publicaron en junio de 2008; en previsión de sus conclusiones, el ministro de Energía del Reino Unido solicitó una evaluación exhaustiva de la resistencia a las inundaciones de las subestaciones primarias y de alta tensión y de las medidas que pueden adoptarse para mitigar los riesgos actuales y futuros. Se estableció el Grupo de Trabajo sobre Resiliencia a las Inundaciones de la Asociación de Redes Energéticas (ENA), informando al Comité Ejecutivo de Emergencias Energéticas (E3C), y se le pidió que liderara este trabajo. Este trabajo incluyó la representación de National Grid Electricity Transmission, que posee y mantiene la red de transmisión de electricidad de alta tensión en Inglaterra y Gales, así como todas las compañías de transmisión y distribución de energía del Reino Unido, y condujo a la producción y publicación de ENA Engineering Technical Report (ETR) 138. Su primera versión fue publicada en octubre de 2009, y una segunda versión de ETR 138 fue lanzada en enero de 2016. La Revisión Nacional de Resiliencia a las Inundaciones (NFRR, por sus siglas en inglés) llevada a cabo en 2016 impulsó una nueva actualización del ETR 138, que reconoce que la industria eléctrica está liderando el camino con una gestión proactiva del riesgo de inundación y el nivel de resiliencia objetivo de 1:1000 años que se aplica a toda la infraestructura local crítica que suministra a 10.000 clientes o más.

La revisión de Pitt recomendó un objetivo de 1:200 años de nivel de resiliencia. Sin embargo, el grupo de trabajo ENA consideró que esto no fue lo suficientemente lejos como para mitigar los riesgos de inundación a los que se enfrenta el sector energético para 2050 (considerando los efectos del cambio climático previstos en un escenario de altas emisiones (UKCP09, correspondiente al escenario A1FI SRES del IPCC)) lo que llevó a la evaluación de la vulnerabilidad de todas las subestaciones a un evento de inundación de 1:1.000 años. En consecuencia, se identificaron medidas de inundación para proteger las subestaciones más vulnerables, entre ellas: barreras contra las inundaciones; medidas portátiles de defensa contra inundaciones; bunds de tierra; puertas y puertas de inundación; sistemas de drenaje y estaciones de bombeo; depósitos de almacenamiento por inundación; y medidas basadas en la ordenación de la tierra. Para 2021, todas las subestaciones vulnerables de red nacional de alto riesgo estarán protegidas contra los eventos de inundación específicos con una inversión continua en la resiliencia de las inundaciones para los riesgos de las aguas superficiales previstas para el próximo período reglamentario.

Descripción de casos de estudio

Desafíos

En el Reino Unido, una serie de subestaciones de electricidad se encuentran en llanuras de inundación. 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, la comunicación y los servicios de emergencia. Los fuertes vientos a menudo vienen de la mano de las inundaciones, y pueden afectar aún más a la red de distribución, por ejemplo, la eliminación de postes y cables.

Las consecuencias del suministro eléctrico pueden tener impactos de gran alcance en la vida de las personas, así como tener impactos económicos más amplios, lo que aumenta en gran medida los impactos indirectos de las inundaciones. La inundación temporal del verano de 2007 provocó que alrededor de medio millón de personas carecieran de acceso al suministro de energía. Se estimó que los costos totales de este evento superaron los 3.200 millones de libras esterlinas. Una estimación del costo económico de las inundaciones invernales (2015 a 2016) en el sector de la energía (principalmente la distribución) es de 83 millones de libras esterlinas (bajo 75 millones de libras esterlinas — 91 millones de libras esterlinas a precios de 2015).

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

Objetivos

El Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de Subestación Grid es un programa nacional destinado a mejorar la resiliencia de la red de energía de transporte de electricidad frente a cualquier tipo de inundaciones (inundaciones fluviales, mareas, pluviales y aguas subterráneas, así como posibles inundaciones por alcantarillado y desagües e inundaciones por fallas en los yacimientos). El objetivo específico de las medidas de adaptación implementadas a través de este programa es la protección de las subestaciones de la Red Nacional contra inundaciones impidiendo la entrada de agua en estas infraestructuras, disminuyendo así el riesgo para la seguridad del suministro y asegurando 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 previstos en un escenario de altas emisiones (UKCP09, correspondiente al escenario A1FI SRES 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, al tiempo que considera los efectos del cambio climático en 2050 por un escenario de alta emisión o un evento de inundación de 1:1000 en los niveles actuales.

Soluciones

El enfoque aplicado para mejorar la resiliencia de las subestaciones de red frente a inundaciones consistió en dos etapas. 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 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 emisiones de UKCP09. El segundo paso se ocupa de la identificación, diseño e implementación de soluciones de defensa contra inundaciones para cada una de las subestaciones críticas. Este paso se ha implementado a través de dos etapas. En la primera fase, se identificaron y protegieron 11 subestaciones de alto riesgo; estas son subestaciones que podrían experimentar impacto durante un evento de inundación de 1:100 años. La segunda fase se centra en la protección de otras 38 subestaciones de riesgo medio; estas son subestaciones que podrían experimentar impacto en caso de un evento de inundación de 1:200 años o 1:1,000 años. El programa comenzó en 2008 y para 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 aplicadas de resiliencia a las inundaciones consisten en combinaciones de las siguientes prácticas: barreras contra las inundaciones; medidas portátiles de defensa contra inundaciones; bunds de tierra; puertas y puertas de inundación; sistemas de drenaje y estaciones de bombeo; depósitos de almacenamiento por inundación; medidas basadas en la ordenación de la tierra; y coordinar soluciones locales con la Agencia de Medio Ambiente.

En el caso de los emplazamientos más grandes con múltiples puntos de riesgo, la protección del lugar entero que combina las medidas anteriores es a menudo el enfoque preferido y eficiente para garantizar que toda la zona operativa permanezca protegida contra los riesgos de inundación. Esto típicamente implica la construcción de un muro de inundación duro alrededor del perímetro del sitio. Esto se aplicó, por ejemplo, en la subestación Walham, ubicada a las afueras de Gloucester en el suroeste de Inglaterra, donde las pilas de acero se metieron 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 entrada 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 bund de tierra de defensa suave 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 está ahora protegida por un muro de inundación de hormigón 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 inmediatamente, National Grid compró un primer 1,7 km de sistema de barrera desmontable y lo amplió a 2,3 km después de las inundaciones durante 2014 a 2015. Este equipo de defensa móvil de 2,3 km brinda capacidad para proteger múltiples sitios al mismo tiempo: un sitio muy grande; o dos grandes sitios; o tres sitios de tamaño normal. Actualmente hay siete remolques dispuestos como tres pares (con el séptimo remolque llevando esquinas y equipos adicionales) que pueden funcionar independientemente con su propia carretilla elevadora y suministro de diesel para bombas. La barrera también está disponible para los sitios de gas y, dado el tiempo suficiente de movilización e instalación, podría utilizarse 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. Por lo general, al llegar a un sitio promedio, se necesitaría 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 la vigilancia las 24 horas del día monitoreando los riesgos relacionados con el clima a través de su sala de control. Sus sitios están registrados en el sistema de alerta de inundaciones de la Agencia de Medio Ambiente y reciben alertas diarias del Centro de Pronóstico de Inundaciones y de la Asociación de Peligros Naturales. National Grid es miembro participante del Centro de Pronóstico de Inundaciones y de los grupos de trabajo de la Asociación de Peligros Naturales, y los datos de la oficina de MET y otros pronósticos meteorológicos son monitoreados en busca de riesgos potenciales.

Relevancia

Caso desarrollado e implementado como Medida de Adaptación al Cambio Climático.

Información adicional

Participación de partes interesadas

El Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de Redes 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 de inundación, 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 Empresas, Energía e Estrategia Industrial (BEIS) y nuestro regulador, Oficina de Mercados de Gas y Electricidad (Ofgem).

Factores de éxito y limitantes

Entre los factores de éxito para la aplicación de las medidas de adaptación que forman parte del marco nacional de defensa contra las inundaciones en las subestaciones de red figuran una visión clara, unos niveles claros de resiliencia de los objetivos, un sólido liderazgo y una buena colaboración y asociación con las autoridades locales y nacionales. Como BEIS y Ofgem son signatarios y participan en la producción y actualización del ETR 138, esto ha simplificado el proceso de financiación y justificación de las inversiones en resiliencia a las inundaciones.

Los factores limitantes relevantes a nivel local pueden incluir otros sectores que no trabajan para un nivel de resiliencia tan alto. A medida que los datos de inundaciones, el modelado y la experiencia de eventos reales de inundación maduran constantemente y se perfecciona, 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.

Costes y beneficios

El costo total para la implementación de la primera fase del Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de Subestación Grid es de alrededor de £117 millones, con 59 millones de libras adicionales para una mayor inversión de resiliencia para los riesgos de las aguas superficiales. El gasto en defensas desmontables se estima en 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 la Red Nacional y el mantenimiento del suministro de energía, evitando así los efectos en cascada en otros sectores y servicios.

Los principales impulsores legales de las medidas de adaptación que forman parte del marco nacional de defensa contra inundaciones en las subestaciones 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 sobre el cambio climático del Reino Unido (2008), incluidos los requisitos de presentación de informes periódicos por sectores.

El Reglamento sobre el Riesgo de Inundación 2009 requiere que las Autoridades Locales Principales de Inundación (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.

Tiempo de implementación

El Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de Subestación Grid comenzó en 2008. Se espera que la aplicación de la protección contra las inundaciones contra los riesgos de marea y fluvial esté completada para 2021. Sin embargo, cuando se hayan identificado eficiencias en la coordinación de los trabajos con los principales planes de desarrollo de sitios y agencias de medio ambiente, un pequeño número de sitios irá más allá de esta fecha. Dentro del período de notificación reglamentario 2021-2026, se realizarán nuevas inversiones en riesgos relacionados con las aguas superficiales.

Tiempo de vida

El Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de Subestación Grid 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 que los riesgos de inundación son un problema de adaptación a largo plazo y requerirá una revisión y vigilancia frecuentes.

Informacion de referencia

Contacto

Douglas Dodds Ingeniero
Ambiental
National Grid Transmisión Eléctrica
E-mail: douglas.dodds@nationalgrid.com
Tel.: + 44 (0)7825 385425

Referencia
National Grid, Mott MacDonald and Energy Networks Association

Publicado en Climate-ADAPT Nov 22 2022   -   Última modificación en Climate-ADAPT Nov 22 2022


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