Pilotní projekt - ochrana proti

Transkript

1 Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu (Představený projekt byl realizován za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu v rámci programu Trvalá prosperita pod číslem 2A-1TP1/065 Zvýšení odolnosti distribuční soustavy proti důsledkům dlouhodobého výpadku přenosové soustavy ČR s cílem zvýšení bezpečnosti obyvatel ) Ing. Ivan Beneš, CityPlan spol. s r.o. Ochrana obyvatelstva 2012 Ostrava,

2 Čeká nás nejistá dekáda Shodují se na tom vědci, ekonomové, pojišťovny, vojáci i politici 2

3 10 největších rizik Ekonomická: Fiskální nerovnováha Ekonomická nerovnost Volatilita cen energie a potravin Zhroucení finančních systémů Environmentální: Růst emisí skleníkových plynů Nedostatečná adaptace na klimatickou změnu Geopolitická: Terorismus Sociální: Vodní krize Potravinová krize Technologická: Kybernetické útoky 3 Kybernetické útoky jsou mocná digitální zbraň, která může brzy změnit způsob, jakým byly dosud vedeny války

4 Největší technologická rizika Selhání kritické infrastruktury Kybernetické útoky 4 Zdroj: 2012 World Economic Forum

5 Naše Achilova pata Přemnožené lidstvo Selhání globálního vládnutí Konečnost zdrojů Koincidence poruch Změna klimatu Migrace Zločinnost, deprivace Konflikty o zdroje Extrémní jevy Teroristické akce Guerillové akce Vojenské akce příčiny dopady Energie, voda, potraviny Narušení dodávek způsobí sociální nepokoje, které neviditelná ruka trhu neřeší Fyziologické potřeby: potřeba kyslíku, přiměřené teploty, tekutin, potravin, pohybu, spánku a odpočinku, vyhnutí se bolesti,... Potřeba bezpečí: jistoty, stálosti, spolehlivosti, struktury, pořádku, pravidel a mezí, osvobození od strachu, úzkosti a chaosu Potřeba sounáležitosti Potřeba uznání 5 Potřeba seberealizace Asi by nás měla zajímat nejen budoucnost podniků, kde pracujeme, ale i našich rodin

6 Přístup k zajištění kontinuity bezpečnosti občanů je stejný v případě podniku i státu Incidentem může být nejen havárie podniku, ale i civilizační kolaps Zvýšení odolnosti kritické infrastruktury znamená zvýšení odolnosti státu proti civilizačnímu kolapsu obnova Úroveň provozu kontinuita služeb pohotovostní odezva připravenost/ prevence 100 % INCIDENT 6 Zmírnění dopadu incidentu Smart Meter může změnit rolling blackout na rolling grayout Zkrácení doby poruchy zařízení Zkrácení chaotické funkce státu čas

7 Imunitní systém v ES ~ přenosová soustava dispečink PS stanovení prioritních dodávek krizový plán Stanovení priorit - podklad pro přípravu dispečerského řízení disponibilní výkon zdroje dispečink DS řízení spotřeby pomocí Smart Grids distribuční soustava smart grid ~ objektový zdroj ~ místní teplárna ostrovní provoz, přídělový systém soustava CZT 7 Výzkumný projekt 2A-1TP1/065: Veřejné ostrovní systémy Výzkumný projekt 2A-2TP1/003: Starty ze tmy Tyto investice by měly mít garantovanou návratnost jako OZE Prioritu by měla mít ochrana obyvatelstva zbytná spotřeba nouzový příděl smart meter Zbytná spotřeba = regulační výkon 241/2000 Sb. Hospodářská opatření pro krizové stavy. Zajištění nezbytných dodávek Nouzový příděl schopnost přežití

8 Společenské hledisko pohled na území a jeho objekty Výstup hodnocení společenského hlediska Rozdělení OBT KI zájmového území do tří kategorií I. Klíčové (existenční, nosné) II. Důležité (podpůrné) III. Ostatní (doplňující, akceptovatelné) 8 8

9 Analyzátor Seznamy OBT KI, určení priorit Vyjádření společného obrazu situace 9

10 stanovení priorit vyrozumění Zajištění interoperability v RESPO vyrozumění Typové denní diagramy zatížení KI jednotlivě a Orgány krizového řízení Společný obraz situace Objekty kritické infrastruktury 10 Ostatní odběratelé elektřiny (2 DSM KI) Technický dispečink DS Preventivní analýzy a příprava provozu DS Informace o aktivaci KOP a stavu KI (automaticky) Omezení spotřeby nedůležitých objektů (automaticky) Případně i omezení spotřeby objektů KI podle priorit (automaticky) Zdroj (Tp) ostrovního provozu

11 Hlavní zdroj pitné vody Pilotní projekt ČOV ČB Úpravna vody Záložní generátor nafta Zvýšení odolnosti České Budějovice Zvýšení odolnosti Nouzové zásobování vodou nezávislé na el. síti a naftě 11

12 Prostorové uspořádání řídícího systému KOP ČOV ČB Rozpadová automatika CPU s bilanční automatikou 12 Pramen: RESPO / EGÚ ČB

13 Obrazovka řídícího systému normální provoz Bilanční rozdíl v případě přechodu na KOP 13 Tato spotřeba bude v případě KOP snížena

14 Obrazovka řídícího systému přechod do krizového ostrovního provozu Snížení spotřeby nastalo podle předem stanovených priorit 14

15 Simulace krizového DSM odpojením zbytné spotřeby (využitelné po vybavení odběrných míst) Smart meter 15 Světlo svítí konvice nehřeje

16 Význam krizových ostrovních systémů V případě přerušení dodávky vody je provozovatel povinen zajistit náhradní zásobování pitnou vodou (274/2001 Sb.) současný stav 16

17 Časový záznam ze zkoušek: v případě blackoutu se ostrov vytvoří během 0,2 s Blackout occurs Blackout disappears Developed islanding automation Developed islanding automation End of island operation 17 0,2 s Start of island operation

18 Srovnání přípravy KOP ve veřejné distribuční síti a v mikrosíti objektu KI 18 Druh sítě Zdroj Automatika na zdroji Automatika v síti Stanovení priorit Omezení spotřeby bez inteligentních elektroměrů Omezení spotřeby inteligentními elektroměry Veřejná distribuční soustava Teplárna / kogenerační zdroj Řídící systém generátoru Regulátor KOP Rozpadová automatika Centrální řídící jednotka KOP Bilanční automatika Krizový plán území (priority určí veřejná správa) Vypínání nejméně důležitých odběrů Snížení proudové hodnoty jističe nejméně důležitých odběrů a signál pro home automation Mikrosíť objektu kritické infrastruktury Objektový (kogenerační) zdroj elektřiny Řídící systém generátoru Regulátor KOP Rozpadová automatika Centrální řídící jednotka KOP Bilanční automatika Havarijní plán (priority určí technolog) Vypínání nejméně důležitých odběrů Snížení proudové hodnoty jističe nejméně důležitých odběrů a signál pro home automation

19 Přínosy komu to bude užitečné? Výsledek analýzy užitků Pilotní projekt Strakonice obsahuje vyčíslení přímých ztrát pro případ 3 týdenního blackoutu v přenosové soustavě, jemuž lze veřejnými ostrovními systémy zabránit: Přímé ztráty (3 týdenní blackout) mil.kč Tp Strakonice - výpadek tržeb za teplo a elektřinu 28 E-ON Distribuce - výpadek tržeb za distribuci elektřiny 29 Občané - zkáza potravin a ztráta příjmů 256 Podniky - přímé ztráty z přerušení výroby a služeb 1300 Státní správa a samospráva - evakuace 20% obyvatel 61 Celkem

20 Při blackoutu jsou nejohroženější občané a ekonomika (konkurenceschopnost) státu Podniky 78% Státní správa a samospráva - evakuace 20% obyvatel 3% Tp Strakonice 2% Občané 15% E-ON Distribuce 2% 20 Z toho vyplývá, že energetické firmy nejsou téměř postiženy, proto samy o sobě nemají důvod nouzové zásobování zajišťovat. O zajištění ochrany obyvatelstva se tedy musí postarat stát. Podniky by měly podle své zranitelnosti zvážit nouzové zásobování v managementu kontinuity.

21 Kč/MWh Výsledek ekonomické analýzy dopad na spotřebitele elektřiny 700 Porovnání ceny na start ze tmy a ostrovní provoz s některými jinými službami (2011) Smart Meters původní výše pozdanění FV 21 0 Cena za Příspěvek na OZE, systémové služby kogeneraci a druhotné zdroje Kč/MWh Cena za činnost zúčtování operátora trhu s elektřinou Příspěvek na start ze tmy 2A-2TP1/ Kč/MWh Příspěvek na ostrovní provoz 2A-1TP1/ Kč/MWh Pramen: RESPO / CityPlan

22 Závěr Zkouška v jihočeské čistírně ukázala, že řešení, kterému před lety mnoho lidí nevěřilo, existuje, je zcela funkční a umožní zajistit vyšší energetickou bezpečnost našich měst Projekt svými výsledky podporuje aktualizaci státní energetické koncepce, kde se s ostrovními systémy pro zvýšení ochrany obyvatelstva uvažuje Řešitelský tým je připraven zajistit na klíč ostrovní systémy ve veřejných sítích i v objektech dodavatelů nezbytných produktů a služeb 22

23 CityPlan spol. s r.o. člen skupiny ÅF AB 23 Kontakt: Adresa: Ing. Ivan Beneš Jindřišská 17, Praha 1 tel.: mobil: fax: www: ivan.benes@cityplan.cz