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 tener un mayor impacto en la red de distribución, por ejemplo, la eliminación de 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. Las inundaciones temporales del verano de 2007 causaron 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 invernales (2015 a 2016) en el sector de la energía (principalmente la distribución) es de £ 83 millones (bajo £ 75 millones - alto £ 91 millones a precios de 2015).

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

El Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de Subestación de Red es un programa nacional destinado a mejorar la resiliencia de la red de transmisión de energía eléctrica a cualquier tipo de inundación (inundaciones fluviales, de mareas, pluviales y subterráneas, así como posibles inundaciones de alcantarillas y desagües e inundaciones por fallas del embalse). El objetivo específico de las medidas de adaptación aplicadas a través de este programa es la protección de las subestaciones de National Grid contra las inundaciones evitando que el agua entre en estas infraestructuras, disminuyendo así el riesgo para la seguridad del suministro y garantizando que la red de transporte mantenga el suministro eléctrico.

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 A1FI del IPCC SRES) para 2080. En los casos en que este objetivo no sea alcanzable, National Grid reducirá esta protección para proteger frente a un evento de inundación de 1:200 años, teniendo en cuenta al mismo tiempo los efectos del cambio climático en 2050 según un escenario de altas emisiones o un evento de inundación de 1:1000 en 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 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 implementado a través de dos etapas. En la primera etapa, 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 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, para 2021, todas las 49 subestaciones críticas (de alto y medio riesgo) 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 a las inundaciones aplicadas consisten en combinaciones de las siguientes prácticas: barreras contra inundaciones; medidas portátiles de defensa contra inundaciones; bunds de tierra; puertas y portones de inundación; sistemas de drenaje y estaciones de bombeo; embalses de almacenamiento de inundaciones; 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 generalmente implica la construcción de una pared 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 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 hormigón fundido 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 una barrera de tierra de defensa blanda construida 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 aluvial 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 ofrece la capacidad de proteger múltiples emplazamientos al mismo tiempo: un sitio muy grande; o dos grandes emplazamientos; o tres sitios de tamaño normal. Actualmente hay siete remolques dispuestos en tres pares (con el séptimo remolque que lleva 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. Por lo general, al llegar a un sitio promedio, tomaría de 8 a 12 horas 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 las alertas diarias del Centro de Previsión de Inundaciones y de la Asociación de Riesgos Naturales. National Grid es miembro participante del Centro de Pronóstico de Inundaciones y de los grupos de trabajo de la Asociación de Riesgos Naturales, y los datos de la oficina MET y otros pronósticos meteorológicos se monitorean para detectar posibles riesgos.

El Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de la Red se aplica solo a la transmisión de electricidad y se desarrolla para implementar ETR 138. Las evaluaciones de riesgos fueron realizadas por una serie de consultores profesionales. Durante las fases de evaluación de 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 Negocios, Energía y Estrategia Industrial (BEIS) y nuestro regulador, la Oficina de Mercados de Gas y Electricidad (Ofgem).

Los factores de éxito para la implementación de las medidas de adaptación que forman parte del Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de Subestación de Red incluyen una visión clara, niveles de resiliencia objetivos claros, un liderazgo sólido 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 funcionan con un nivel de resiliencia tan alto. A medida que los datos de inundaciones, el modelado y la experiencia de los eventos reales de inundación maduran constantemente y se refinan, esto crea una situación desafiante para mantener un nivel de resiliencia objetivo 1: 1,000. Hay varios ejemplos de sitios donde los niveles de inundación han aumentado o disminuido, lo que ha influido en la solución de resiliencia a las inundaciones.

El costo total para la implementación de la primera fase del Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de Subestación de Red es de alrededor de £ 117 millones, con £ 59 millones adicionales esperados 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 las medidas de adaptación que forman parte del Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de Subestación de Red son el Reglamento sobre el Riesgo de Inundación (2009), que forma parte del proceso de implementación de la Directiva de Inundaciones de la UE, y la Ley de Cambio Climático del Reino Unido (2008), incluidos los requisitos de información periódica por sectores.

El Reglamento sobre el riesgo de inundación de 2009 exige que las autoridades locales competentes en materia de inundaciones, la Agencia de Medio Ambiente y Recursos Naturales de Gales preparen y publiquen planes de gestión del riesgo de inundación 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 y presentación de 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 implementación de la protección contra inundaciones contra el riesgo de mareas y ríos esté terminada para 2021. Sin embargo, cuando se hayan identificado 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 irá más allá de esta fecha. Se realizarán nuevas inversiones en riesgos para las aguas superficiales en el período de notificación reglamentaria 2021-2026.

El Marco Nacional de Defensa contra Inundaciones de 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