Okvir za obranu od poplava za nacionalne mrežne trafostanice u Ujedinjenoj Kraljevini

U Ujedinjenoj Kraljevini niz elektroenergetskih trafostanica nalazi se na poplavnim područjima. Podstanice imaju središnju ulogu u mreži opskrbe energijom. Kada dođe do poplava, one mogu ispasti, što dovodi do kaskadnih učinaka na druge sektore kao što su vodoopskrba, zdravstvena skrb, prijevoz, komunikacija i hitne službe. Jaki vjetrovi često dolaze ruku pod ruku s poplavama i mogu dodatno utjecati na distribucijsku mrežu, npr. uklanjanjem stupova i žica.

Ispad iz opskrbe električnom energijom može imati dalekosežne učinke na živote ljudi i šire gospodarske učinke, što uvelike povećava neizravne učinke poplava. Zbog privremene poplave u ljeto 2007. oko pola milijuna ljudi ostalo je bez pristupa opskrbi energijom. Ukupni troškovi ovog događaja procijenjeni su na više od 3,2 milijarde funti. Procjena ekonomskih troškova zimskih poplava (2015. - 2016.) u energetskom sektoru (uglavnom distribucija) iznosi 83 milijuna funti (niska 75 milijuna funti - visoka 91 milijun funti po cijenama iz 2015.).

Očekuje se da će klimatske promjene pogoršati rizik od poplava, čime će se povećati intenzitet i učestalost poplava.

Nacionalni okvir za obranu od poplava (National Grid Substation Flood Defence Framework) nacionalni je program usmjeren na poboljšanje otpornosti elektroenergetske prijenosne mreže na sve vrste poplava (poplave u području vode, plime i oseke, pluvijalne poplave i poplave podzemnih voda, kao i potencijalne poplave iz kanalizacije i odvoda te poplave zbog kvara spremnika). Posebni je cilj mjera prilagodbe koje se provode u okviru ovog programa zaštita podstanica nacionalne mreže od poplava sprečavanjem ulaska vode u te infrastrukture, čime se smanjuje rizik za sigurnost opskrbe i osigurava da prijenosna mreža održava opskrbu električnom energijom.

Mjere su utvrđene i osmišljene kako bi se osigurala zaštita od poplava u trajanju od 1 000 godina, uzimajući u obzir učinke klimatskih promjena koji se očekuju u scenariju s visokim emisijama (UKCP09, što odgovara scenariju IPCC SRES A1FI) do 2080. U slučajevima u kojima se taj cilj ne može postići, nacionalna mreža smanjit će tu zaštitu kako bi zaštitila poplave u razdoblju od 1200 godina, uzimajući pritom u obzir učinke klimatskih promjena do 2050. prema scenariju s visokim emisijama ili poplave u trajanju od 1000 godina na današnjim razinama.

Pristup koji se primjenjivao za poboljšanje otpornosti mrežnih podstanica na poplave sastojao se od dva koraka. Prvi korak bio je usmjeren na procjenu ranjivosti i rizika od poplava. Utvrđene su podstanice na koje su utjecale poplave u trajanju od 1:100 godina, 1:200 godina, 1:1 000 godina i 1:1 000 godina+, uzimajući u obzir očekivane učinke klimatskih promjena u skladu sa scenarijem visokih emisija u okviru plana UKCP09. Drugi se korak odnosi na utvrđivanje, projektiranje i provedbu rješenja za obranu od poplava za svaku kritičnu podstanicu. Taj je korak proveden u dvije faze. U prvoj fazi utvrđeno je i zaštićeno 11 visokorizičnih podstanica; to su trafostanice koje bi mogle doživjeti utjecaj tijekom poplave u trajanju od 1:100 godina. Druga faza usmjerena je na zaštitu dodatnih 38 podstanica srednjeg rizika; to su trafostanice koje bi mogle doživjeti utjecaj u slučaju poplava u trajanju od 1 200 godina ili 1 000 godina. Program je započeo 2008., a do 2021. svih 49 kritičnih (visokorizičnih i srednjerizičnih) trafostanica Nacionalne mreže bit će otporno na poplave. Procjenjuje se da će do 2026. biti zaštićeno još 100 područja s rizikom za površinske vode.

Primijenjena rješenja za otpornost na poplave sastoje se od kombinacija sljedećih praksi: prepreke poplavama; prijenosne mjere obrane od poplava; zemljani snopovi; vrata i vrata od poplava; drenažni sustavi i crpne stanice; spremnike za poplavno skladištenje; mjere koje se temelje na upravljanju zemljištem; i koordinirana lokalna rješenja s Agencijom za okoliš.

Za veće lokacije s više rizičnih točaka, zaštita cijelog područja kombiniranjem prethodno navedenih mjera često je preferirani i učinkovit pristup kako bi se osiguralo da cijelo operativno područje ostane zaštićeno od opasnosti od poplava. To obično uključuje izgradnju tvrdog zida od poplava oko perimetra mjesta. To je, na primjer, primijenjeno u trafostanici Walham, smještenoj izvan Gloucestera u jugoistočnoj Engleskoj, gdje su čelične hrpe uvučene u tlo oko 1 km perimetra mjesta kako bi se stvorila baza za obrambeni zid. Zatim je izgrađen zid od lijevanog betona visine između 1,6 i 1,9 m kako bi se mjesto zaštitilo od poplave u trajanju od 1: 1000 godina. Također je instalirano pet crpnih stanica koje se bave potencijalnim prodorom ili bilo kakvim preostalim prodorom poplavne vode. Drugi primjer je trafostanica Stella South, smještena u blizini rijeke Tyne u Newburnu i s radom od 132 kV. Ta je trafostanica zaštićena tvrdom poplavnom barijerom i mekom obrambenom zemljom izgrađenom od lokalnih materijala kako bi se smanjio ekološki utjecaj izgradnje. Podstanica Aberthaw zapadno od Cardiffa u Južnom Walesu treći je primjer; ova trafostanica od 132 kV sada je zaštićena nagomilanim betonskim poplavnim zidom visokim 2,4 m.

Međutim, zaštita cijelog područja nije uvijek najbolji pristup jer može smanjiti poplavno područje za skladištenje vode i preusmjeriti poplavne vode na područja susjednih kuća. Pod uvjetom da poplavne vode ne utječu na ključnu opremu, lokacija može ostati u funkciji čak i ako je dio lokacije izložen poplavama.

Uviđajući da se rizici od poplava neće odmah ublažiti, Nacionalna mreža kupila je početni sustav skretnih pregrada od 1,7 km i proširila ga na 2,3 km nakon poplava u razdoblju od 2014. do 2015. Ta mobilna obrambena oprema od 2,3 km omogućuje istodobnu zaštitu više lokacija: jedno vrlo veliko područje; ili dvije velike lokacije; ili tri mjesta normalne veličine. Trenutno postoji sedam prikolica raspoređenih kao tri para (s sedmom prikolicom koja nosi dodatne kutove i opremu) koji mogu samostalno raditi s vlastitim viličarom i dizelskim napajanjem pumpi. Prepreka je dostupna i za plinske lokacije te bi se, s obzirom na dovoljno vremena mobilizacije i ugradnje, mogla upotrijebiti na bilo kojoj lokaciji. 12 x 3000 litara crpki koje mogu crpiti 3 tone po minuti dio su opreme za barijere i dopunjene s još 10 manjih crpki za uporabu u manjim područjima kao što su zgrade itd. Obično bi, od dolaska na prosječnu lokaciju, bilo potrebno 8 do 12 sati za postavljanje barijere ovisno o složenosti lokacije. Redovito se provode vježbe barijere.

National Grid održava cjelodnevni nadzor nad rizicima povezanima s vremenskim prilikama kroz svoju kontrolnu sobu. Njezine su lokacije registrirane u sustavu upozoravanja na poplave Agencije za okoliš i primaju dnevna upozorenja Centra za predviđanje poplava i Partnerstva za prirodne opasnosti. Nacionalna mreža članica je Centra za prognoziranje poplava i radnih skupina Partnerstva za prirodne opasnosti, a podaci iz MET ureda i drugih vremenskih prognoza prate se zbog mogućih rizika.

Nacionalni okvir za obranu od poplava u mreži primjenjuje se samo na prijenos električne energije i razvijen je za provedbu ETR-a 138. Procjene rizika provele su brojne stručne konzultantske tvrtke. Tijekom faza procjene osjetljivosti i osmišljavanja mjera za zaštitu od poplava Nacionalna mreža blisko je surađivala s Agencijom za okoliš Ujedinjene Kraljevine, Prirodnim resursima Walesa, lokalnim tijelima, unutarnjim odborima za odvodnju i njezinim energetskim partnerima u okviru ETR 138. Nadalje, u razvoju okvira temeljenog na ETR-u 138, Nacionalna mreža zatražila je odobrenje za obrambene planove od Ministarstva poduzetništva, energetike i industrijske strategije (BEIS) i našeg regulatora, Ureda za tržišta plina i električne energije (Ofgem).

Čimbenici uspjeha u provedbi mjera prilagodbe koje su dio okvira za obranu od poplava u nacionalnoj mrežnoj postaji uključuju jasnu viziju, jasne ciljne razine otpornosti, snažno vodstvo te dobru suradnju i partnerstvo s lokalnim i nacionalnim tijelima. Budući da su BEIS i Ofgem potpisnici i uključeni u izradu i ažuriranje ETR-a 138, time je pojednostavnjen postupak financiranja i opravdana ulaganja u otpornost na poplave.

Lokalno relevantni ograničavajući čimbenici mogu uključivati druge sektore koji ne rade na tako visokoj razini otpornosti. Budući da podaci o poplavama, modeliranje i iskustvo iz stvarnih poplava stalno sazrijevaju i usavršavaju se, to stvara izazovnu situaciju za održavanje ciljne razine otpornosti od 1:1 000. Postoji nekoliko primjera područja na kojima su se razine poplava povećale ili smanjile, što je zatim utjecalo na rješenje za otpornost na poplave.

Ukupni troškovi provedbe prve faze okvira za obranu od poplava u nacionalnoj mrežnoj postaji iznose oko 117 milijuna funti, uz očekivano dodatnih 59 milijuna funti za daljnja ulaganja u otpornost u pogledu rizika za površinske vode. Trošak na odvojivu obranu procjenjuje se na između 2,5 i 3 milijuna funti i uključuje raspoređivanje za vježbe i stvarne događaje.

Očekivane koristi su zaštita od poplava podstanica nacionalne mreže i održavanje opskrbe energijom, čime se sprječavaju kaskadni učinci na druge sektore i usluge.

Glavni pravni pokretači mjera prilagodbe koje su dio Okvira za obranu od poplava Nacionalne mrežne postaje jesu Uredba o rizicima od poplava (2009.), koja je dio postupka provedbe Direktive EU-a o poplavama, i Zakon Ujedinjene Kraljevine o klimatskim promjenama (2008.), uključujući zahtjeve za periodično izvješćivanje po sektorima.

Uredbom o rizicima od poplava iz 2009. od vodećih lokalnih tijela za upravljanje poplavama, Agencije za okoliš i Walesa za prirodne resurse zahtijeva se da pripreme i objave planove upravljanja rizicima od poplava u šestogodišnjem ciklusu. Zakonom Ujedinjene Kraljevine o klimatskim promjenama zahtijeva se da nacionalna mreža redovito izvješćuje o aktivnostima odgovora na prilagodbu. Ta procjena i izvješćivanje potaknuli su i nacionalnu mrežu da nastavi s aktivnostima obrane od poplava.

Okvir za obranu od poplava Nacionalne mrežne stanice započeo je 2008. godine. Očekuje se da će provedba zaštite od poplava od rizika od plime i oseke te rizika od plime i oseke biti dovršena do 2021. Međutim, ako su utvrđene učinkovitosti u koordinaciji radova s glavnim razvojnim projektima i programima agencija za okoliš, mali broj lokacija prelazit će taj datum. Daljnja ulaganja u rizike za površinske vode izvršit će se u regulatornom izvještajnom razdoblju od 2021. do 2026.

Okvir za obranu od poplava nacionalne mrežne stanice uključuje širok raspon posebnih mjera, od kojih svaka ima određeni životni vijek. Općenito, životni vijek varira od 30 do 80 godina. Nacionalna mreža smatra poplavne rizike dugoročnim pitanjem prilagodbe i zahtijevat će često preispitivanje i oprez.

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