Quadro di difesa dalle inondazioni per le sottostazioni delle reti nazionali nel Regno Unito
Il Regno Unito ha storicamente vissuto gravi eventi alluvionali, tra cui quello dell'estate 2007, che ha comportato la perdita di servizi essenziali, tra cui l'approvvigionamento idrico ed energetico, nonché la distruzione delle infrastrutture, con costi stimati superiori a 3,2 miliardi di sterline. Circa mezzo milione di persone sono state immediatamente colpite da questo evento, in termini di temporanea assenza di approvvigionamento energetico. In uno qualsiasi di tali eventi alluvionali, una volta che l'approvvigionamento energetico è influenzato, lo sono anche altri servizi come la distribuzione dell'acqua, il trasporto, la comunicazione e l'assistenza sanitaria.
La recensione diPitt: Gli insegnamenti tratti dalle inondazioni del 2007sono stati pubblicati nel giugno 2008; in previsione delle sue conclusioni, il ministro dell'energia del Regno Unito ha chiesto una valutazione completa della resilienza alle inondazioni delle sottostazioni di tensione primaria e superiore e delle misure che potrebbero essere adottate per mitigare i rischi attuali e futuri. L'Energy Networks Association (ENA) Substation Resilience to Flooding Task Group è stato istituito, riportando al Comitato Esecutivo delle Emergenze Energetiche (E3C), ed è stato chiesto di guidare questo lavoro. Questo lavoro comprendeva la rappresentanza della National Grid Electricity Transmission, che possiede e mantiene la rete di trasmissione elettrica ad alta tensione in Inghilterra e Galles, così come tutte le società di trasmissione e distribuzione di energia del Regno Unito, e ha portato alla produzione e alla pubblicazione di ENA Engineering Technical Report (ETR) 138. La sua prima versione è stata pubblicata nell'ottobre 2009, e una seconda versione di ETR 138 è stata rilasciata nel gennaio 2016. La National Flood Resilience Review (NFRR) condotta nel 2 016 ha portato a un ulteriore aggiornamento dell'ETR 138, che riconosce che l'industria elettrica è considerata all'avanguardia con la gestione proattiva del rischio di alluvione e il livello di resilienza obiettivo di 1:1000 anni applicato a tutte le infrastrutture critiche locali che forniscono 10.000 clienti o più.
La Pitt Review ha raccomandato l'obiettivo di un livello di resilienza di 1:200 anni. Tuttavia, il gruppo di lavoro ENA ha ritenuto che ciò non sia andato abbastanza lontano da mitigare i rischi di alluvione che il settore energetico deve affrontare entro il 2050 (considerando gli effetti dei cambiamenti climatici attesi in uno scenario ad alta emissione (UKCP09, corrispondente allo scenario IPCC SRES A1FI)) che hanno portato alla valutazione della vulnerabilità di tutte le sottostazioni a un evento alluvionale di 1:1.000 anni. Di conseguenza, sono state individuate misure di alluvione per proteggere le sottostazioni più vulnerabili, tra cui: barriere all'inondazione; misure portatili di difesa contro le inondazioni; bund di terra; porte e cancelli alluvionali; impianti di drenaggio e stazioni di pompaggio; serbatoi di stoccaggio alluvionali; e misure basate sulla gestione del territorio. Entro il 2021 tutte le sottostazioni della rete nazionale ad alto rischio vulnerabili saranno protette contro gli eventi di alluvioni mirati, con un costante investimento nella resilienza alle inondazioni per i rischi delle acque superficiali previsti per il prossimo periodo di regolamentazione.
Descrizione del caso studio
Sfide
Nel Regno Unito, una serie di sottostazioni elettriche si trovano in pianure alluvionali. Le sottostazioni svolgono un ruolo centrale nella rete di approvvigionamento energetico. Quando si verificano inondazioni, questi possono cadere, con conseguenti effetti a cascata su altri settori come l'approvvigionamento idrico, l'assistenza sanitaria, i trasporti, le comunicazioni e i servizi di emergenza. I venti forti spesso vengono di pari passo con le inondazioni e possono influire ulteriormente sulla rete di distribuzione, ad esempio rimuovendo pali e fili.
La caduta dell'alimentazione elettrica può avere impatti di vasta portata sulla vita delle persone e avere impatti economici più ampi, che aumentano in gran parte gli impatti indiretti delle inondazioni. L'inondazione temporanea dell'estate 2 007 ha provocato circa mezzo milione di persone senza accesso all'approvvigionamento energetico. Si stima che i costi totali di questo evento superino 3,2 miliardi di sterline. Una stima del costo economico delle inondazioni invernali (dal 2015 al 2016) sul settore energetico (principalmente distribuzione) è di 83 milioni di sterline (basso £ 75 m — alto £ 91 milioni a prezzi 2015).
I cambiamenti climatici dovrebbero esacerbare il rischio di alluvioni, aumentando l'intensità e la frequenza degli eventi alluvionali.
Obiettivi
Il National Grid Substation Flood Defence Framework è un programma nazionale volto a migliorare la resilienza della rete elettrica di trasmissione dell'energia elettrica a qualsiasi tipo di alluvione (fluviali, maree, alluvioni pluviali e sotterranee, nonché potenziali inondazioni provenienti da fognature e fognature e inondazioni da guasti dei serbatoi). L'obiettivo specifico delle misure di adattamento attuate attraverso questo programma è la protezione delle sottostazioni della rete nazionale dalle inondazioni, impedendo l'ingresso di acqua in tali infrastrutture, riducendo così il rischio per la sicurezza dell'approvvigionamento e garantendo che la rete di trasmissione mantenga l'approvvigionamento di energia elettrica.
Le misure sono state individuate e progettate per garantire la protezione da un evento alluvionale di 1:1.000 anni, considerando gli effetti dei cambiamenti climatici attesi in uno scenario ad alta emissione (UKCP09, corrispondente allo scenario IPCC SRES A1FI) entro il 2080. Nei casi in cui questo obiettivo non è raggiungibile, National Grid ridurrà questa protezione per proteggere per un evento alluvionale di 1:200 anni, pur considerando gli effetti del cambiamento climatico al 2050 per uno scenario ad alta emissione o un evento di alluvione 1:1000 ai livelli odierni.
Opzioni di adattamento implementate in questo caso
Soluzioni
L'approccio applicato per migliorare la resilienza delle sottostazioni della rete alle inondazioni consisteva in due fasi. Il primo passo si è concentrato sulla valutazione della vulnerabilità e del rischio di alluvioni. Le sottostazioni colpite da un evento alluvionale di 1:100 anni, 1:200 anni, 1:1,000 anno e 1:1,000 anni+ sono state identificate, tenendo conto degli effetti attesi dei cambiamenti climatici secondo lo scenario di emissione elevato UKCP09. La seconda fase riguarda l'identificazione, la progettazione e l'implementazione di soluzioni di difesa contro le inondazioni per ciascuna delle sottostazioni critiche. Questa fase è stata attuata in due fasi. Nella prima fase sono state individuate e protette 11 sottostazioni ad alto rischio; si tratta di sottostazioni che potrebbero subire un impatto durante un evento di alluvione di 1:100 anni. La seconda fase si concentra sulla protezione di altre 38 sottostazioni a rischio medio; si tratta di sottostazioni che potrebbero avere un impatto in caso di un evento di alluvione di 1:200 o 1:1,000 anni. Il programma è iniziato nel 2008 e entro il 2021 tutte le 49 sottostazioni critiche (ad alto e medio rischio) della rete nazionale saranno a prova di alluvioni. Altri 100 siti a rischio d'acqua di superficie saranno protetti entro il 2026.
Le soluzioni applicate per la resilienza alle inondazioni consistono in combinazioni di pratiche seguenti: barriere all'inondazione; misure portatili di difesa contro le inondazioni; bund di terra; porte e cancelli alluvionali; impianti di drenaggio e stazioni di pompaggio; serbatoi di stoccaggio alluvionali; misure basate sulla gestione del territorio; e le soluzioni locali coordinate con l'Agenzia dell'Ambiente.
Per i siti più grandi con più punti di rischio, l'intera protezione del sito che combina le misure di cui sopra è spesso l'approccio preferito ed efficiente al fine di garantire che l'intera area operativa rimanga protetta dai rischi di alluvione. Questo in genere comporta la costruzione di una parete alluvionale dura intorno al perimetro del sito. Questo è stato, ad esempio, applicato alla sottostazione di Walham, situata appena fuori da Gloucester, nel sud-ovest dell'Inghilterra, dove i mucchi d'acciaio sono stati nascosti nel terreno intorno al perimetro di 1 km del sito per formare una base per il muro di difesa. Successivamente, è stato costruito un muro di alluvione di cemento fuso tra 1,6 e 1,9 m di altezza per proteggere il sito da un evento di alluvioni di 1:1,000 anni. Sono state inoltre installate cinque stazioni di pompaggio per affrontare potenziali infiltrazioni o eventuali infiltrazioni residue di acqua alluvionale. Un altro esempio è la sottostazione Stella South, situata vicino al fiume Tyne a Newburn, e con un funzionamento di 132 kV. Questa sottostazione è stata protetta attraverso una barriera alluvionale dura e un bacino di terra di difesa morbida costruito con materiali locali al fine di ridurre l'impatto ecologico della costruzione. La sottostazione Aberthaw ad ovest di Cardiff, nel Galles del Sud, rappresenta un terzo esempio; questa sottostazione da 132 kV è ora protetta da una parete di inondazione in calcestruzzo impilata alta 2,4 m.
Tuttavia, la protezione dell'intero sito non è sempre l'approccio migliore in quanto può ridurre l'area di pianura alluvionale per lo stoccaggio dell'acqua e può reindirizzare le acque alluvionali verso i terreni delle case vicine. A condizione che le attrezzature critiche rimangano inalterate dalle acque alluvionali, il sito può rimanere operativo anche se la parte del sito è soggetta a inondazioni.
Riconoscendo che i rischi di alluvione non sarebbero stati mitigati immediatamente, National Grid ha acquistato un primo 1,7 km di sistema di barriera smontabile e lo ha esteso a 2,3 km dopo gli eventi di alluvione nel periodo 2014-2015. Questo equipaggiamento di difesa mobile da 2,3 km offre la capacità di proteggere più siti contemporaneamente: un sito molto grande; o due grandi siti; o tre siti di dimensioni normali. Attualmente ci sono sette rimorchi disposti come tre coppie (con il settimo rimorchio che trasporta angoli e attrezzature extra) che possono funzionare in modo indipendente con il proprio carrello elevatore e alimentazione diesel per pompe. La barriera è disponibile anche per i siti di gas e, dato abbastanza tempo di mobilitazione e installazione, potrebbe essere utilizzato su qualsiasi sito. Le pompe 12 x 3.000 litri che possono pompare 3 tonnellate al minuto fanno parte dell'attrezzatura di barriera e sono integrate da altre 10 pompe più piccole per l'utilizzo in aree più piccole come edifici, ecc. Gli esercizi di barriera vengono eseguiti regolarmente.
National Grid mantiene la vigilanza 24 ore su 24 monitorando i rischi atmosferici attraverso la sua sala di controllo. I suoi siti sono registrati con il sistema di allarme alluvioni dell'Agenzia per l'ambiente e ricevono gli avvisi giornalieri del Centro di previsione delle alluvioni e dei pericoli naturali. National Grid è un membro partecipante del Flood Forecasting Centre e dei gruppi di lavoro del Natural Hazards Partnership, e i dati dell'ufficio MET e di altre previsioni meteorologiche sono monitorati per potenziali rischi.
Rilevanza
Caso sviluppato e implementato come misura di adattamento ai cambiamenti climatici.
Dettagli aggiuntivi
Partecipazione degli attori interessatI
Il National Grid Flood Defence Framework è applicato solo alla trasmissione di energia elettrica e sviluppato per implementare l'ETR 138. Le valutazioni dei rischi sono state effettuate da una serie di consulenze professionali. Durante le fasi di valutazione della vulnerabilità e progettazione delle misure di alluvione, National Grid ha collaborato strettamente con l'Agenzia per l'ambiente del Regno Unito, le risorse naturali del Galles, le autorità locali, i comitati interni di drenaggio e i suoi partner energetici nell'ambito del quadro ETR 138. Inoltre, nello sviluppo del quadro basato sull'ETR 138, National Grid ha chiesto l'approvazione dei piani di difesa dal Dipartimento per le imprese, l'energia e la strategia industriale (BEIS) e dal nostro regolatore, Office of Gas and Electricity Markets (Ofgem).
Successo e fattori limitanti
I fattori di successo per l'attuazione delle misure di adattamento che fanno parte del quadro nazionale per la difesa delle alluvioni delle sottostazioni a rete comprendono una visione chiara, chiari livelli di resilienza, una forte leadership e una buona collaborazione e partnership con le autorità locali e nazionali. Poiché BEIS e Ofgem sono firmatari e sono coinvolti nella produzione e nell'aggiornamento dell'ETR 138, questo ha semplificato il processo di finanziamento e giustificando gli investimenti nella resilienza alle inondazioni.
Fattori limitanti rilevanti a livello locale possono includere altri settori che non lavorano a un livello di resilienza elevato. Man mano che i dati sulle inondazioni, la modellazione e l'esperienza degli eventi di alluvione effettivi maturano costantemente e vengono perfezionati, ciò crea una situazione difficile per mantenere un livello di resilienza di 1:1,000. Ci sono diversi siti di esempio in cui i livelli di alluvione sono aumentati o diminuiti che hanno poi influenzato la soluzione di resilienza alle inondazioni.
Costi e benefici
Il costo totale per l'attuazione della prima fase del National Grid Substation Flood Defence Framework è di circa 117 milioni di sterline, con ulteriori 59 milioni di sterline per ulteriori investimenti per la resilienza per i rischi delle acque superficiali. La spesa per le difese smontabili è stimata tra £ 2,5 — £ 3 milioni e include il dispiegamento sia per esercizi che per eventi reali.
I benefici attesi sono la protezione dalle inondazioni delle sottostazioni della rete nazionale e il mantenimento dell'approvvigionamento energetico, evitando così effetti a cascata su altri settori e servizi.
Aspetti legali
I principali fattori giuridici per le misure di adattamento che rientrano nel quadro nazionale per la difesa delle alluvioni sottostazioni sono il regolamento sul rischio di alluvioni (2009), che rientra nel processo di attuazione della direttiva UE sulle alluvioni, e il UK Climate Change Act (2008), compresi gli obblighi di segnalazione periodica per settore.
Il regolamento 2009 sul rischio di alluvioni prevede che le autorità locali guidano le alluvioni (LLFA), l'Agenzia per l'ambiente e le risorse naturali del Galles, di preparare e pubblicare piani di gestione del rischio di alluvioni (FRMP) su un ciclo di sei anni. La legge sul cambiamento climatico del Regno Unito chiede che la rete nazionale comunichi regolarmente le attività di risposta all'adattamento. Questa valutazione e la relazione hanno inoltre incoraggiato la rete nazionale a procedere con le attività di difesa dalle inondazioni.
Tempo di implementazione
Il National Grid Substation Flood Defence Framework è stato avviato nel 2008. L'attuazione della protezione dalle inondazioni dal rischio di marea e fluviale dovrebbe essere completata entro il 2021. Tuttavia, laddove siano state individuate efficienze nel coordinamento dei lavori con i principali programmi di sviluppo del sito e delle agenzie per l'ambiente, un numero limitato di siti andrà oltre tale data. Ulteriori investimenti in rischi per le acque superficiali saranno effettuati entro il periodo di riferimento normativo 2021-2026.
Durata
Il National Grid Substation Flood Defence Framework comprende un'ampia gamma di misure specifiche, ognuna delle quali ha una durata specifica. Generalmente, la durata varia tra i 30 e gli 80 anni. National Grid considera i rischi di alluvione come un problema di adattamento a lungo termine e richiederà frequenti revisioni e vigilanza.
Informazioni di riferimento
Contatto
Douglas Dodds
Environmental Engineer
National Grid Electricity Transmission
E-mail: douglas.dodds@nationalgrid.com
Tel.: +44 (0)7825 385425
Siti Web
Riferimento
Pubblicato in Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Aggiornamento più recente in Climate-ADAPT Apr 18 2024
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