Cadrul de apărare împotriva inundațiilor pentru substațiile National Grid din Regatul Unit

În Regatul Unit, o serie de stații electrice sunt situate în zone inundabile. Stațiile electrice joacă un rol central în rețeaua de aprovizionare cu energie. Atunci când au loc inundații, acestea pot cădea, ceea ce duce la efecte în cascadă asupra altor sectoare, cum ar fi aprovizionarea cu apă, asistența medicală, transporturile, comunicațiile și serviciile de urgență. Vânturile puternice vin adesea mână în mână cu inundațiile și pot avea un impact suplimentar asupra rețelei de distribuție, de exemplu prin îndepărtarea stâlpilor și a firelor.

Căderea alimentării cu energie electrică poate avea efecte profunde asupra vieții oamenilor, precum și efecte economice mai ample, care sporesc în mare măsură impactul indirect al inundațiilor. Inundațiile temporare din vara anului 2007 au făcut ca aproximativ o jumătate de milion de persoane să nu aibă acces la aprovizionarea cu energie. Costurile totale ale acestui eveniment au fost estimate la peste 3,2 miliarde de lire sterline. O estimare a costului economic al inundațiilor de iarnă (2015-2016) asupra sectorului energetic (în principal distribuție) este de 83 de milioane de lire sterline (scăzut 75 de milioane de lire sterline - ridicat 91 de milioane de lire sterline la prețurile din 2015).

Se preconizează că schimbările climatice vor exacerba riscul de inundații, sporind intensitatea și frecvența inundațiilor.

Cadrul național de protecție împotriva inundațiilor pentru stațiile de alimentare cu energie electrică este un program la nivel național care vizează îmbunătățirea rezilienței rețelei de transport al energiei electrice la orice tip de inundații (inundații fluviale, maremotrice, pluviale și subterane, precum și potențiale inundații din canalizare și canale de scurgere și inundații cauzate de defectarea rezervorului). Obiectivul specific al măsurilor de adaptare puse în aplicare prin intermediul acestui program este protejarea stațiilor electrice ale rețelei naționale împotriva inundațiilor prin prevenirea pătrunderii apei în aceste infrastructuri, reducând astfel riscul la adresa securității aprovizionării și asigurând menținerea alimentării cu energie electrică a rețelei de transport.

Au fost identificate și concepute măsuri pentru a asigura protecția împotriva unei inundații cu o durată de 1:1 000 de ani, având în vedere efectele schimbărilor climatice preconizate în cadrul unui scenariu cu emisii ridicate (UKCP09, care corespunde scenariului A1FI al IPCC SRES) până în 2080. În cazurile în care acest obiectiv nu este realizabil, rețeaua națională va reduce această protecție pentru a proteja în cazul unei inundații cu o durată de 1:200 de ani, luând în considerare, în același timp, efectele schimbărilor climatice în 2050 în cazul unui scenariu cu emisii ridicate sau al unei inundații cu o durată de 1:1000 de ani la nivelurile actuale.

Abordarea aplicată pentru a îmbunătăți reziliența substațiilor de rețea la inundații a constat în două etape. Primul pas s-a axat pe evaluarea vulnerabilității și a riscului de inundații. Au fost identificate stații afectate de un eveniment de inundații cauzat de schimbările climatice cu durata de 1:100 ani, 1:200 ani, 1:1 000 ani și 1:1 000 ani+, ținând seama de efectele preconizate ale schimbărilor climatice în conformitate cu scenariul de emisii ridicate UKCP09. A doua etapă se referă la identificarea, proiectarea și punerea în aplicare a soluțiilor de apărare împotriva inundațiilor pentru fiecare dintre stațiile critice. Această etapă a fost pusă în aplicare în două etape. În prima etapă, au fost identificate și protejate 11 substații cu risc ridicat; acestea sunt substații care ar putea suferi un impact în timpul unui eveniment de inundații cu durata de 1:100 ani. A doua etapă se axează pe protecția altor 38 de stații electrice cu risc mediu; acestea sunt substații care ar putea suferi un impact în cazul unei inundații de 1:200 ani sau de 1:1 000 ani. Programul a început în 2008 și, până în 2021, toate cele 49 de stații electrice critice (cu risc ridicat și mediu) ale rețelei naționale vor fi protejate împotriva inundațiilor. Se estimează că alte 100 de situri cu risc pentru apele de suprafață vor fi protejate până în 2026.

Soluțiile aplicate de reziliență la inundații constau în combinații ale următoarelor practici: bariere împotriva inundațiilor; măsuri portabile de protecție împotriva inundațiilor; legături de pământ; uși și porți antiinundații; sisteme de drenaj și stații de pompare; rezervoare de stocare a inundațiilor; măsuri bazate pe gestionarea terenurilor; și a coordonat soluții locale cu Agenția de Mediu.

Pentru siturile mai mari cu mai multe puncte de risc, protecția întregului sit care combină măsurile de mai sus este adesea abordarea preferată și eficientă pentru a se asigura că întreaga zonă operațională rămâne protejată împotriva pericolelor de inundații. Acest lucru implică, de obicei, construirea unui zid de inundații dur în jurul perimetrului sitului. Acest lucru a fost, de exemplu, aplicat la stația Walham, situată chiar în afara Gloucester în sud-vestul Angliei, unde grămezi de oțel au fost ascunse în pământ în jurul perimetrului de 1 km al sitului pentru a forma o bază pentru zidul de apărare. În continuare, a fost construit un zid de inundație din beton turnat, cu o înălțime cuprinsă între 1,6 și 1,9 m, pentru a proteja situl de un eveniment de inundații de 1:1.000 de ani. De asemenea, au fost instalate cinci stații de pompare pentru a face față infiltrațiilor potențiale sau oricărei pătrunderi reziduale a apei de inundații. Un alt exemplu este stația Stella South, situată în apropiere de râul Tyne din Newburn și cu o funcționare de 132 kV. Această substație a fost protejată printr-o barieră rezistentă la inundații și un bund de pământ moale de apărare construit cu materiale locale pentru a reduce impactul ecologic al construcției. Stația electrică Aberthaw, situată la vest de Cardiff, în sudul Țării Galilor, reprezintă un al treilea exemplu; această stație electrică de 132 kV este acum protejată de un zid de inundație din beton, cu o înălțime de 2,4 m.

Cu toate acestea, protecția întregului sit nu este întotdeauna cea mai bună abordare, deoarece poate reduce zona inundabilă pentru stocarea apei și poate redirecționa apele inundabile către terenurile caselor învecinate. Cu condiția ca echipamentele critice să nu fie afectate de inundații, situl poate rămâne operațional chiar dacă partea sitului este supusă inundațiilor.

Recunoscând că riscurile de inundații nu vor fi atenuate imediat, National Grid a achiziționat un sistem inițial de bariere demontabile de 1,7 km și l-a extins la 2,3 km în urma inundațiilor din perioada 2014-2015. Acest echipament mobil de apărare de 2,3 km oferă capacitatea de a proteja mai multe amplasamente în același timp: un sit foarte mare; sau două situri mari; sau trei site-uri de dimensiuni normale. În prezent, există șapte remorci aranjate ca trei perechi (cu a șaptea remorcă care transportă colțuri și echipamente suplimentare) care pot funcționa independent cu propriul stivuitor și alimentare cu motorină pentru pompe. Bariera este disponibilă și pentru siturile de gaz și, având în vedere timpul suficient de mobilizare și instalare, ar putea fi utilizată în orice sit. Pompele de 12 x 3 000 litri care pot pompa 3 tone pe minut fac parte din echipamentul de barieră și sunt completate de alte 10 pompe mai mici destinate utilizării în zone mai mici, cum ar fi clădirile etc. De obicei, de la sosirea pe un amplasament mediu, ar fi nevoie de 8 până la 12 ore pentru a instala bariera, în funcție de complexitatea amplasamentului. Exercițiile de barieră sunt efectuate în mod regulat.

National Grid menține vigilența non-stop, monitorizând riscurile legate de vreme prin camera sa de control. Siturile sale sunt înregistrate în sistemul de alertă în caz de inundații al Agenției de Mediu și primesc alerte zilnice de la Centrul de prognoză a inundațiilor și de la Parteneriatul privind pericolele naturale. National Grid este membru participant al grupurilor de lucru ale Centrului de prognoză a inundațiilor și ale Parteneriatului privind riscurile naturale, iar datele de la biroul MET și alte prognoze meteorologice sunt monitorizate pentru riscurile potențiale.

Cadrul național de apărare împotriva inundațiilor din rețea se aplică numai transportului de energie electrică și este elaborat pentru a pune în aplicare ETR 138. Evaluările riscurilor au fost efectuate de o serie de societăți de consultanță profesională. În timpul etapelor de evaluare a vulnerabilității și de proiectare a măsurilor de inundații, National Grid a colaborat îndeaproape cu Agenția de Mediu din Regatul Unit, cu Resursele Naturale din Țara Galilor, cu autoritățile locale, cu consiliile interne de drenaj și cu partenerii săi energetici în cadrul ETR 138. În plus, în dezvoltarea cadrului bazat pe ETR 138, National Grid a solicitat aprobarea planurilor de apărare de la Departamentul pentru Afaceri, Energie și Strategie Industrială (BEIS) și de la autoritatea noastră de reglementare, Oficiul Piețelor de Gaze și Electricitate (Ofgem).

Factorii de succes pentru punerea în aplicare a măsurilor de adaptare care fac parte din Cadrul național de apărare împotriva inundațiilor provocate de stațiile de alimentare cu energie electrică includ o viziune clară, niveluri clare de reziliență a țintelor, o conducere puternică și o bună colaborare și parteneriat cu autoritățile locale și naționale. Întrucât BEIS și Ofgem sunt semnatare și sunt implicate în producerea și actualizarea ETR 138, acest lucru a simplificat procesul de finanțare și de justificare a investițiilor în reziliența la inundații.

Factorii limitativi relevanți la nivel local pot include alte sectoare care nu funcționează la un nivel de reziliență atât de ridicat. Pe măsură ce datele privind inundațiile, modelarea și experiența evenimentelor reale de inundații se maturizează în mod constant și sunt perfecționate, acest lucru creează o situație dificilă pentru a menține un nivel de reziliență de 1:1 000. Există mai multe exemple de situri în care nivelurile inundațiilor fie au crescut, fie au scăzut, ceea ce a influențat apoi soluția de reziliență la inundații.

Costul total pentru punerea în aplicare a primei faze a Cadrului național de apărare împotriva inundațiilor la stațiile de transformare este de aproximativ 117 milioane GBP, preconizându-se o sumă suplimentară de 59 de milioane GBP pentru investiții suplimentare în materie de reziliență la riscurile legate de apele de suprafață. Cheltuielile pentru apărarea demontabilă sunt estimate între 2,5 și 3 milioane GBP și includ desfășurarea atât pentru exerciții, cât și pentru evenimente reale.

Beneficiile preconizate sunt protecția împotriva inundațiilor a stațiilor electrice naționale și menținerea aprovizionării cu energie, prevenind astfel efectele în cascadă asupra altor sectoare și servicii.

Principalii factori juridici pentru măsurile de adaptare care fac parte din Cadrul național de protecție împotriva inundațiilor pentru stațiile de alimentare cu energie electrică sunt Regulamentul privind riscul de inundații (2009), care face parte din procesul de punere în aplicare a Directivei UE privind inundațiile, și Legea privind schimbările climatice din Regatul Unit (2008), inclusiv cerințele de raportare periodică pe sectoare.

Regulamentul din 2009 privind riscul de inundații impune autorităților locale responsabile de inundații (LLFA), Agenției de Mediu și Resurselor Naturale din Țara Galilor să elaboreze și să publice planuri de gestionare a riscului de inundații (FRMP) pe un ciclu de șase ani. Legea privind schimbările climatice din Regatul Unit solicită ca National Grid să raporteze periodic cu privire la activitățile de răspuns în materie de adaptare. Această evaluare și raportare au încurajat, de asemenea, rețeaua națională să continue activitățile de apărare împotriva inundațiilor.

Cadrul național de apărare împotriva inundațiilor la stațiile de alimentare cu energie electrică a început în 2008. Se preconizează că punerea în aplicare a protecției împotriva inundațiilor împotriva mareelor și a riscului fluvial va fi finalizată până în 2021. Cu toate acestea, în cazurile în care au fost identificate creșteri ale eficienței în ceea ce privește coordonarea lucrărilor cu proiectele majore de dezvoltare a siturilor și cu schemele agențiilor de mediu, un număr mic de situri vor depăși această dată. Investiții suplimentare în riscurile legate de apele de suprafață vor fi realizate în perioada de raportare reglementară 2021-2026.

Cadrul național de protecție împotriva inundațiilor pentru stațiile de transformare a rețelei include o gamă largă de măsuri specifice, fiecare dintre acestea având o durată de viață specifică. În general, durata de viață variază între 30 și 80 de ani. National Grid consideră că riscurile de inundații reprezintă o problemă de adaptare pe termen lung și va necesita o revizuire și o vigilență frecvente.

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