Az Egyesült Királyság nemzeti hálózati alállomásainak árvízvédelmi kerete

Az Egyesült Királyságban számos villamosenergia-alállomás található ártereken. Az alállomások központi szerepet játszanak az energiaellátási hálózatban. Árvíz esetén ezek kieshetnek, ami továbbgyűrűző hatást gyakorol más ágazatokra, például a vízellátásra, az egészségügyi ellátásra, a közlekedésre, a kommunikációra és a sürgősségi szolgáltatásokra. Az erős szél gyakran árvizekkel jár együtt, és további hatást gyakorolhat az elosztóhálózatra, például a pólusok és vezetékek eltávolítására.

Az energiaellátás kiesése messzemenő hatással lehet az emberek életére, valamint szélesebb körű gazdasági hatásokkal járhat, ami nagymértékben növeli az árvizek közvetett hatásait. A 2007 nyarán bekövetkezett átmeneti árvíz következtében mintegy félmillió ember nem fért hozzá az energiaellátáshoz. Az esemény teljes költsége a becslések szerint meghaladja a 3,2 milliárd fontot. Az energiaágazatot (főként az elosztást) érintő téli árvizek (2015–2016) becsült gazdasági költsége 83 millió GBP (alacsony 75 millió GBP – magas 91 millió GBP 2015-ös árakon).

Az éghajlatváltozás várhatóan súlyosbítja az árvízkockázatot, növelve az árvizek intenzitását és gyakoriságát.

A Nemzeti Hálózati Alállomási Árvízvédelmi Keretrendszer egy országos program, amelynek célja a villamosenergia-átviteli villamosenergia-hálózat ellenálló képességének javítása bármilyen típusú árvizekkel szemben (folyadék-, árapály-, vízfolyás- és talajvízáradások, valamint a csatornákból és csatornákból eredő esetleges árvizek és a tározó meghibásodásából eredő árvizek). Az e program keretében végrehajtott alkalmazkodási intézkedések konkrét célkitűzése a Nemzeti Hálózat alállomásainak árvíz elleni védelme azáltal, hogy megakadályozzák a víz bejutását ezekbe az infrastruktúrákba, ezáltal csökkentve az ellátás biztonságát fenyegető kockázatot, és biztosítva, hogy az átviteli hálózat fenntartsa a villamosenergia-ellátást.

Olyan intézkedéseket határoztak meg és alakítottak ki, amelyek védelmet biztosítanak az 1:1000 éves árvízeseményekkel szemben, figyelembe véve a magas kibocsátási forgatókönyv (az IPCC SRES A1FI forgatókönyvének megfelelő UKCP09) szerint 2080-ig várható éghajlatváltozási hatásokat. Azokban az esetekben, amikor ez a cél nem érhető el, a nemzeti hálózat csökkenteni fogja ezt a védelmet egy 1:200 éves árvízi esemény védelme érdekében, miközben továbbra is figyelembe veszi az éghajlatváltozás 2050-re gyakorolt hatásait egy magas kibocsátási forgatókönyv vagy egy 1:1000-es árvízi esemény esetén a mai szinten.

A hálózati alállomások árvízzel szembeni ellenálló képességének javítására alkalmazott megközelítés két lépésből állt. Az első lépés a sebezhetőség és az árvízkockázat értékelésére összpontosított. Az 1:100 év, 1:200 év, 1:1000 év és 1:1000 év feletti éghajlatváltozási árvízi esemény által érintett alállomásokat azonosították, figyelembe véve az éghajlatváltozás várható hatásait a magas UKCP09 kibocsátási forgatókönyv szerint. A második lépés az egyes kritikus alállomások árvízvédelmi megoldásainak azonosításával, tervezésével és végrehajtásával foglalkozik. Ezt a lépést két szakaszban hajtották végre. Az első szakaszban 11 magas kockázatú alállomást azonosítottak és védtek; ezek olyan alállomások, amelyek egy 1:100 éves árvízi esemény során hatást tapasztalhatnak. A második szakasz további 38 közepes kockázatú alállomás védelmére összpontosít; ezek olyan alállomások, amelyek 1:200 éves vagy 1:1000 éves árvíz esetén hatást tapasztalhatnak. A program 2008-ban indult, és 2021-re a National Grid 49 kritikus (magas és közepes kockázatú) alállomásának mindegyike árvízálló lesz. Becslések szerint 2026-ig további 100 felszíni vizeket veszélyeztető területet fognak védeni.

Az alkalmazott árvízvédelmi rezilienciamegoldások a következő gyakorlatok kombinációjából állnak: árvízvédelmi akadályok; hordozható árvízvédelmi intézkedések; földkötegek; árvízbiztos ajtók és kapuk; vízelvezető rendszerek és szivattyúállomások; árvízvédelmi tározók; földgazdálkodáson alapuló intézkedések; és koordinálta a helyi megoldásokat a Környezetvédelmi Ügynökséggel.

A több veszélyeztetett ponttal rendelkező nagyobb területek esetében gyakran a fenti intézkedéseket ötvöző teljes területvédelem az előnyben részesített és hatékony megközelítés annak biztosítása érdekében, hogy a teljes működési terület védve maradjon az árvízveszélyekkel szemben. Ez jellemzően magában foglalja egy kemény árvízfal megépítését a helyszín peremén. Ezt alkalmazták például a délnyugat-angliai Gloucester mellett található Walham alállomáson, ahol acél cölöpöket dugtak a földbe a terület 1 km-es kerülete körül, hogy alapot képezzenek a védelmi fal számára. Ezután egy 1,6 és 1,9 m közötti öntött beton árvízfalat építettek, hogy megvédjék a helyszínt az 1: 1000 éves árvíztől. Öt szivattyúállomást is telepítettek a potenciális szivárgás vagy az árvíz maradványainak kezelésére. Egy másik példa a Stella South alállomás, amely a Tyne folyó közelében található Newburnben, 132 kV-os üzemeltetéssel. Ezt az alállomást egy kemény árvízvédelmi gát és egy helyi anyagokkal épített puha védelmi földköteg védte az építés ökológiai hatásának csökkentése érdekében. A harmadik példa a dél-walesi Cardifftól nyugatra fekvő Aberthaw alállomás; ezt a 132 kV-os alállomást jelenleg egy 2,4 m magas halmozott beton árvízfal védi.

A teljes terület védelme azonban nem mindig a legjobb megközelítés, mivel csökkentheti az ártéri víztárolási területet, és az árvizeket a szomszédos házak területére irányíthatja át. Feltéve, hogy a kritikus berendezéseket nem érintik az árvizek, a terület akkor is működőképes maradhat, ha a terület egy része árvíznek van kitéve.

Felismerve, hogy az árvízkockázatokat nem lehet azonnal enyhíteni, a National Grid megvásárolt egy kezdeti 1,7 km-es leszerelhető akadályrendszert, és ezt a 2014–2015-ös árvízi eseményeket követően 2,3 km-re bővítette. Ez a 2,3 km-es mobil védelmi berendezés egyszerre több helyszín védelmét is lehetővé teszi: egy nagyon nagy terület; vagy két nagy terület; vagy három normál méretű hely. Jelenleg hét pótkocsi van három párban elrendezve (a hetedik pótkocsi további sarkokat és berendezéseket szállít), amelyek önállóan működhetnek saját targoncával és szivattyúk dízelellátásával. Az akadály gáztelepek számára is rendelkezésre áll, és elegendő mobilizálási és telepítési idő mellett bármely telephelyen használható. A 12 x 3000 literes szivattyúk, amelyek percenként 3 tonnát tudnak szivattyúzni, a záróberendezés részét képezik, és további 10 kisebb szivattyúval egészülnek ki, amelyeket kisebb területeken, például épületekben stb. használnak. Az átlagos helyszínre való megérkezéstől jellemzően 8–12 órát vesz igénybe a záróberendezés telepítése a helyszín összetettségétől függően. Akadálygyakorlatokat rendszeresen végeznek.

A National Grid éjjel-nappal éberen figyeli az időjárással kapcsolatos kockázatokat a vezérlőtermén keresztül. Telephelyeit nyilvántartásba veszik a Környezetvédelmi Ügynökség árvízriasztási rendszerében, és megkapják a napi árvíz-előrejelző központ és a természeti veszélyekkel foglalkozó partnerség riasztásait. A National Grid részt vesz az Árvíz Előrejelző Központ és a Természeti Veszélyek Partnerség munkacsoportjaiban, és a MET iroda és más időjárás-előrejelzések adatait nyomon követik a lehetséges kockázatok szempontjából.

A nemzeti hálózat árvízvédelmi keretét csak a villamosenergia-átvitelre alkalmazzák, és az ETR 138 végrehajtására fejlesztették ki. A kockázatértékeléseket számos szakmai tanácsadó cég végezte. A sebezhetőségi értékelés és az árvízvédelmi intézkedések megtervezésének szakaszai során a National Grid szorosan együttműködött az Egyesült Királyság Környezetvédelmi Ügynökségével, Wales természeti erőforrásaival, a helyi hatóságokkal, a belső vízelvezető testületekkel és energiapartnereivel az ETR 138 keretében. Ezenkívül az ETR 138-on alapuló keret kidolgozása során a National Grid a védelmi tervek jóváhagyását kérte az Üzleti, Energiaügyi és Ipari Stratégiai Minisztériumtól (BEIS) és szabályozónktól, a Gáz- és Villamosenergia-piaci Hivataltól (Ofgem).

A nemzeti hálózati alállomások árvízvédelmi keretének részét képező alkalmazkodási intézkedések végrehajtásának sikertényezői közé tartozik az egyértelmű jövőkép, a reziliencia egyértelmű célszintjei, az erős vezetés, valamint a helyi és nemzeti hatóságokkal való jó együttműködés és partnerség. Mivel a BEIS és az Ofgem aláíró felek, és részt vesznek a 138. sz. ETR kidolgozásában és aktualizálásában, ez egyszerűsítette a finanszírozási folyamatot és indokolttá tette az árvízvédelmi rezilienciába történő beruházásokat.

A helyileg releváns korlátozó tényezők közé tartozhatnak más olyan ágazatok is, amelyek nem dolgoznak olyan magas rezilienciaszinten. Mivel az árvízi adatok, a modellezés és a tényleges árvízi eseményekből származó tapasztalatok folyamatosan fejlődnek és finomodnak, ez kihívást jelentő helyzetet teremt az 1: 1000-es rezilienciaszint fenntartása érdekében. Számos olyan példa van, ahol az árvízszintek nőttek vagy csökkentek, ami ezt követően befolyásolta az árvízállósági megoldást.

A nemzeti hálózati alállomások árvízvédelmi kerete első szakaszának teljes költsége körülbelül 117 millió GBP, és várhatóan további 59 millió GBP-t fordítanak a felszíni vizekkel kapcsolatos kockázatokra irányuló további rezilienciafejlesztési beruházásokra. A leszerelhető védelmi eszközökre fordított kiadások a becslések szerint 2,5–3 millió GBP-t tesznek ki, és magukban foglalják a gyakorlatokra és a valós eseményekre való bevetést is.

A várható előnyök a nemzeti hálózati alállomások elárasztással szembeni védelme és az energiaellátás fenntartása, ezáltal megelőzve a más ágazatokra és szolgáltatásokra gyakorolt lépcsőzetes hatásokat.

A nemzeti hálózati alállomások árvízvédelmi keretének részét képező alkalmazkodási intézkedések fő jogi mozgatórugói az árvízkockázatokról szóló rendelet (2009), amely az uniós árvízvédelmi irányelv végrehajtási folyamatának részét képezi, valamint az Egyesült Királyság éghajlat-változási törvénye (2008), beleértve az ágazatok szerinti időszakos jelentéstételi követelményeket is.

Az árvízkockázatokról szóló 2009. évi rendelet előírja a vezető helyi árvízvédelmi hatóságok, a Környezetvédelmi Ügynökség és a walesi természeti erőforrások számára, hogy hatéves ciklusban árvízkockázat-kezelési terveket készítsenek és tegyenek közzé. Az Egyesült Királyság éghajlat-változási törvénye előírja, hogy a National Grid rendszeresen tegyen jelentést az alkalmazkodási válaszintézkedésekről. Ez az értékelés és jelentéstétel arra is ösztönözte a Nemzeti Hálózatot, hogy folytassa az árvízvédelmi tevékenységeket.

A Nemzeti Hálózati Alállomási Árvízvédelmi Keretrendszer 2008-ban indult. Az árapály- és folyami kockázatokkal szembeni árvízvédelem megvalósítása várhatóan 2021-re fejeződik be. Azokban az esetekben azonban, amikor a nagyobb területfejlesztéssel és a környezetvédelmi ügynökségi programokkal végzett munka összehangolása terén hatékonyságot állapítottak meg, néhány helyszín túl fog lépni ezen az időponton. A felszíni vizekkel kapcsolatos kockázatokba való további beruházásokra a 2021–2026-os szabályozási jelentéstételi időszakban kerül sor.

A nemzeti hálózati alállomások árvízvédelmi kerete számos egyedi intézkedést tartalmaz, amelyek mindegyike meghatározott élettartammal rendelkezik. Általában az élettartam 30-80 év között van. A National Grid az árvízkockázatot hosszú távú alkalmazkodási kérdésnek tekinti, és gyakori felülvizsgálatot és éberséget igényel.

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