Ġestjoni tar-riskju ta’ għargħar għall-impjanti idroelettriċi fi Franza

Ir-rilaxx sikur tal-ilma mid-digi matul l-għargħar jew xita qawwija jippreżenta sfida operazzjonali kritika. Ix-xejriet tal-passat juru żieda fix-xita estrema ta’ kuljum fin-Nofsinhar ta’ Franza, li tista’ twassal għal għargħar għal għarrieda. Din ix-xejra hija mistennija li tkompli fil-futur. Il-borra u t-tidwib tal-glaċieri huma mistennija wkoll li jkollhom impatt fuq id-dħul u l-ħruġ tad-digi fit-tul. It-telf tal-massa tal-glaċieri diġà juri aċċellerazzjoni konsistenti madwar l-Alpi.

L-isfida għall-ġestjoni tal-għargħar fil-faċilitajiet idroelettriċi hija li jiġu evitati jew minimizzati l-impatti tal-qbiż tad-digi fuq il-komunitajiet downstream, il-proprjetà, l-agrikoltura u l-ekosistemi, filwaqt li jiġu protetti wkoll id-digi nfushom kontra falliment operazzjonali u ħsara oħra. Kull diga tal-enerġija idroelettrika tippreżenta livelli ta’ riskju differenti u l-effettività tas-sistemi PKW trid tiġi evalwata separatament f’kull każ.

Is-sistema PKW ġiet żviluppata b’reazzjoni għal studji idroloġiċi aġġornati minn EDF, li wrew li l-għargħar estrem li jaffettwa d-digi tal-enerġija idroelettrika kien qed isir aktar frekwenti u intens. Il-PKWs jgħinu biex jadattaw il-kapaċità tad-digi biex ilaħħqu mal-impatti tat-tibdil fil-klima bħaż-żieda fil-preċipitazzjoni u l-għargħar. L-objettiv tas-sistemi PKW huwa li jipprovdu erja tas-superfiċje akbar għall-fluss (eċċessiv) tal-ilma. Dan iżid il-kapaċità ta’ skariku tad-diga mingħajr ma jinbidel il-livell massimu tal-ġibjun. Il-benefiċċju primarju ta’ tali teknoloġija huwa li tipproteġi l-assi tal-enerġija idroelettrika mill-ħsara, filwaqt li tnaqqas ukoll il-kostijiet operazzjonali meta mqabbla ma’ sistemi ta’ gate alternattivi. Benefiċċji oħra jinkludu t-tnaqqis tal-impatti downstream matul avvenimenti ta’ preċipitazzjoni qawwija, kif ukoll l-iżgurar tas-sigurtà tal-provvista tal-enerġija matul avvenimenti bħal dawn permezz ta’ tnaqqis fil-fallimenti operazzjonali.

Il-wied ta’ Chassezac fid-dipartiment ta’ Ardèche fir-reġjun ta’ Auvergne-Rhône-Alpes fi Franza ġie identifikat bħala baċir idroloġiku b’potenzjal għoli fis-snin ħamsin. Dan wassal għall-iżvilupp ta’ ħames digi idroelettriċi u erba’ impjanti idroelettriċi, li kollha nbnew bejn l-1961 u l-1970. Waħda minn dawn, id-diga ta’ Malarce, għandha għoli ta’ 28,4 m, tul ta’ 111 m u kapaċità ta’ żamma ta’ 2,3 hm³ (jiġifieri 2,3 miljun m^3). Din bdiet topera fl-1968 u għandha kapaċità ta’ enerġija ta’ 16-il MW.

Il-PKW għad-diga ta’ Malarce ġiet ikkummissjonata biex iżżid il-kapaċità massima ta’ skariku tagħha b’madwar 600 m^3/sgħal total ta’ 4600 m^3/s.Meta l-livelli tal-ilma tad-diga jaqbżu l-livell fit-tankijiet tad-dħul, l-ilma awtomatikament jgħaddi mill-PKW fit-tankijiet tal-iżbokk li jidħlu direttament fil-kanal tat-tixrid u downstream. Din it-teknoloġija tipprovdi mezz ta’ adattament tad-digi għaż-żieda fir-riskji ta’ għargħar mistennija taħt it-tibdil fil-klima. Il-PKW fid-diga ta’ Malarce tgħin biex jitnaqqas ir-riskju ta’ ħsara għalja għall-infrastruttura tad-digi u għall-komunitajiet downstream.

Hemm diversi għażliet ta 'inġinerija disponibbli għall-immaniġġjar tat-tixrid tad-diga. It-tixrid tal-labirint jista’ jiġi installat biss f’ċerti tipi ta’ digi u normalment irid jiġi installat fl-aktar stadju bikri tad-disinn tad-diga. Is-sistemi tal-katusi huma fis-seħħ f’ħafna digi eżistenti għall-ġestjoni tal-fluss. Madankollu, is-sistemi gated jistgħu jfallu f’każijiet ta’ saturazzjoni minħabba għargħar eċċessiv. Il-PKWs spiss jippreżentaw l-aktar għażla effettiva għall-ġestjoni tar-riskju ta’ għargħar f’digi eżistenti. Il-PKWs ma għandhomx kapaċità massima iżda minflok jipprovdu tixrid bi fluss liberu. Għalhekk, il-PKWs jistgħu jimmaniġġjaw livelli ta’ fluss ħafna ogħla u jipprovdu soluzzjoni aktar sikura mis-sistemi gated, b’riskju minimu ta’ funzjonament ħażin u evakwazzjoni aktar faċli tal-fdalijiet li jżommu f’wiċċ l-ilma. B’kuntrast ma’ tekniki oħra ta’ ġestjoni tal-fluss, il-PKWs jevitaw ukoll żball uman, peress li ma jeħtiġux operaturi umani. Dan huwa ta’ għajnuna f’sitwazzjonijiet ta’ emerġenza inklużi għargħar għal għarrieda u uqigħ tal-art, li matulhom il-ħaddiema ma jkunux jistgħu jaċċessaw is-sit.

L-atturi prinċipali Ewropej fit-teknoloġija PKW huma Franza, l-Iżvizzera u l-Belġju. EDF ma bbrevettatx is-sistema PKW. Minflok, qed taħdem b’mod kollaborattiv biex taqsam it-teknoloġija u l-għarfien tal-PKW ma’ atturi oħra fil-komunità internazzjonali tal-enerġija idroelettrika. Tabilħaqq, li jindika rikonoxximent internazzjonali tat-teknoloġija innovattiva, diversi żviluppaturi madwar id-dinja (eż. fl-Alġerija, fl-Istati Uniti u fl-Afrika t’Isfel) qed jinstallaw ukoll PKWs. Fl-2015, l-EDF irċieva Premju għal Soluzzjonijiet Klimatiċi mill-Konvenzjoni Qafas tan-Nazzjonijiet Uniti dwar it-Tibdil fil-Klima dwar it-tema tal-adattament.

Peress li PKW tirrappreżenta komponent żgħir tad-diga ġenerali, din ma għandhiex impatt espliċitu li huwa viżibbli jew ikkritikat mill-partijiet ikkonċernati u l-NGOs. Għalhekk, il-parteċipazzjoni tal-partijiet ikkonċernati mhijiex parti importanti b’mod regolari mill-installazzjoni tal-PKW. Madankollu, bħal fil-każ tal-proġetti ewlenin kollha tal-inġinerija ċivili, il-PKWs kollha jsegwu proċeduri stretti ta’ valutazzjoni tal-impatt ambjentali u jeħtieġ li jirċievu l-approvazzjoni tal-gvern. Dawn il-proċeduri u l-approvazzjonijiet tal-valutazzjoni tal-impatt, pereżempju permezz ta’ CODERST, jinkludu konsultazzjonijiet mal-NGOs u mal-partijiet ikkonċernati.

Il-PKW ġiet implimentata f’diversi faċilitajiet tal-enerġija idroelettrika globalment. Din il-firxa wiesgħa ġiet iffaċilitata mid-deċiżjoni ta' EDF li ma tagħtix privattiva għal din it-teknoloġija. L-approċċ kollaborattiv tal-iżviluppaturi oriġinali, li qasmu t-teknoloġija mal-partijiet ikkonċernati fil-komunità kollha tal-enerġija idroelettrika, huwa wieħed mill-aktar fatturi ta’ suċċess importanti tat-teknoloġija. PKW hija soluzzjoni rħisa u installata faċilment meta mqabbla ma 'teknoloġiji oħra ta' ġestjoni ta 'tifwir, bħal sistemi gated. Barra minn hekk, it-teknoloġija PKW hija affidabbli u reżiljenti peress li m'hemmx bżonn ta 'operazzjonijiet bl-ekwipaġġ jew manutenzjoni fuq skala kbira. Fl-aħħar nett, il-fatt li l-ewwel PKW inbniet minn EDF, kumpanija magħrufa sew li hija rispettata sew fis-settur tal-enerġija idroelettrika, għen biex jikkonvinċi lil sidien oħra ta’ digi jinstallaw PKWs.

L-isfidi relatati mal-PKWs jinkludu l-adegwatezza u l-aċċessibbiltà ta’ ċerti siti tad-digi, b’mod partikolari fir-reġjuni muntanjużi. Barra minn hekk, il-ħajja twila tal-infrastruttura tal-enerġija idroelettrika u d-durata taċ-ċikli tal-prodotti jfissru li t-tixrid ta’ ideat u soluzzjonijiet teknoloġiċi ġodda jieħu ż-żmien f’din l-industrija. Fl-aħħar nett, il-kostruzzjoni f’siti ta’ digi normalment isseħħ biss fix-xhur tas-sajf, u dan iżid aktar restrizzjonijiet għall-installazzjoni ta’ PKWs.

L-ispiża tal-PKW tiddependi fuq l-istruttura eżistenti tad-diga, il-post u wkoll fuq il-firxa tal-fluss tal-ilma. L-aċċessibbiltà tal-istruttura tad-diga u l-ħtiġijiet tat-tagħmir assoċjat ukoll għandhom impatt fuq l-ispiża. Skont id-diga, jista’ jkun xi ftit jew wisq għali li jiġu installati modifiki bħal PKW. L-installazzjoni ta 'PKW tista' tiswa bejn 200,000 u ftit miljun Euro. Fi kwalunkwe każ, il-PKW tista’ tkun kosteffiċjenti, u tirrappreżenta komponent relattivament żgħir tal-ispiża globali tad-diga. Eżempji ta’ installazzjoni PKW huma kkwotati bħala li jieħdu sa 30 % tal-ispiża totali. Filwaqt li t-teknoloġija attwali tas-sistema gated għandha titħaddem manwalment u teħtieġ manutenzjoni regolari għalja, il-PKWs ma jeħtiġux ħaddiema operattivi u hija meħtieġa biss manutenzjoni baxxa għal ebda manutenzjoni.

Ma hemm l-ebda obbligu legali fir-rigward tal-PKW fi Franza u l-leġiżlazzjoni f’dan il-qasam mhijiex mistennija. Huwa f'idejn is-sidien tad-digi li jinstallaw it-teknoloġija. Madankollu, il-ġestjoni mtejba tal-għargħar fil-faċilitajiet idroelettriċi tallinja ma’ xi wħud mill-prinċipji tad-Direttiva 2007/60/KE dwar il-valutazzjoni u l-immaniġġjar tar-riskji tal-għargħar.

EDF żviluppat l-ewwel PKW mill-2003 sal-2005 fid-diga ta' Goulours (il-Muntanji Pirenées). Il-ħin tal-implimentazzjoni tal-PKW ivarja fuq bażi ta’ każ b’każ. Proġetti żgħar jistgħu jieħdu ftit xhur, filwaqt li proġetti akbar jistgħu jieħdu ftit snin. Fiż-żewġ każijiet, jinħolqu limitazzjonijiet minħabba n-natura staġjonali tax-xogħol ta’ kostruzzjoni tad-digi. Iż-żminijiet tal-approvazzjoni huma pjuttost twal, u jinvolvu studju preliminari, disinn dettaljat, sejħiet għall-offerti, studji ambjentali u l-approvazzjoni tal-awtoritajiet.

Huwa diffiċli li wieħed jikkummenta dwar il-ħajja ta’ dawn l-investimenti peress li t-teknoloġija PKW hija relattivament ġdida u t-tmiem tal-ħajja għadu ma ntlaħaqx. Huwa mistenni li tali strutturi tal-konkrit bħall-PKWs ikollhom l-istess ħajja bħad-digi tal-enerġija idroelettrika jew proġetti kbar oħra tal-inġinerija ċivili (jiġifieri 50-100 sena).

Francois Lemperiere
Initial innovator of the PKW system
E-mail: forms92@wanadoo.fr 
Tel.: +33 145344289

Ahmed Ouamane
Initial innovator of the PKW system
University of Biskra, Algeria
E-mail: a.ouamane@univ-biskra.dz 

Frederic Laugier
Dam Safety Engineer
Electricité de France (EDF)
E-mail: frederic.laugier@edf.fr  
Tel.: +33 479606245