Ostrovní provoz velkých aglomerací případová studie Prahy

Transkript

1 Ostrovní provoz velkých aglomerací případová studie Prahy Ing. Ivan Beneš CEO, AF-CITYPLAN s.r.o. XV. Podzimní konference AEM: Blackout v ČR září 2012, Praha Tento příspěvek vznikl v rámci řešení výzkumného projektu 2A-1TP1/065 realizovaného za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu v rámci programu Trvalá prosperita

2 Rozpad bipolárního světa byl výzvou pro jednotlivce Energoprojekt Globální svět je pro velké firmy

3 a je výzvou pro státy a jejich energetiku reagovat na hrozby ČSSR Mир, CDO ČR Evropa 3 Evropa Svět anebo taky decentralizovaná soběstačnost

4 Energetická, vodní a potravinová bezpečnost visí jako Damoklův meč nad našimi městy Koincidence poruch Extrémní klimatické jevy Úmyslné činy a útoky BLACKOUT Hierarchie potřeb podle Maslowa Fyziologické potřeby: dýchání, teplo, voda, potraviny, přístřeší, spánek,... Potřeba bezpečí, jistoty, stálosti, pořádku, pravidel a mezí, Základní potřeby pro přežití základní role státu a cíle HOPKS Potřeba sounáležitosti V dnešním světě můžeme skoro všechno, ale bez elektřiny nemůžeme skoro nic Potřeba uznání Seberealizace Kvůli závislosti na elektřině nejsme bez ní schopni zajistit základní lidské potřeby

5 Blackout může nastat Zasaženo 50 milliónů USA a Kanada Itálie Zasaženo 56 miliónů

6 Největší blackout všech dob postihl 670 milionů lidí v Indii

7 Možný scénář na základě zkušenosti 2007: Kyrill 2008: Emma Emma 2008: Emma V415 Naštěstí jen jedno vedení 7

8 Blackout: různé příčiny nás uvedou do problémů na různou dobu hodiny - dny (2008: Emma) dny - týdny týdny - měsíce 8

9 Katastrofický scénář v případě, že ostrovní systém nebude připraven První minuty Vyřazení dopravní signalizace Vyřazení železniční dopravy Ochromení provozu letišť Výpadek mobilní telefonní sítě, kabelové televize, internetu Řada lidí se dostane do svízelné situace Tisíce lidí uvízne ve výtazích Tisíce lidí uvízne v metru Tisíce lidí uvízne ve vlacích mimo stanice Tisíce lidí uvízne v autech na ucpaných komunikacích, zvýší se četnost dopravních nehod Zmnohonásobí se tísňová volání a zahltí se jeho linky 9

10 Hodiny a dny Bude ochromeno zásobování vodou Značné problémy nastanou v zásobování potravinami a v provozu restaurací Bude ochromena ambulantní péče ve zdravotních zařízeních a lékárnické služby Většina výrobních podniků a služeb zavře své provozovny Bude ochromeno bankovnictví, finanční trhy a elektronický platební styk Po několika hodinách se vybijí baterie v přístrojích, systémech UPS i baterie nouzového osvětlení V provozu zůstanou pouze ty elektrocentrály, které budou mít zajištěn dostatečný přísun paliva Týdny (Auckland 1998) Malým podnikům vznikly ztráty, které by nebyly schopny již nikdy pokrýt Velká část obchodních (zejména zahraničních) společností ztratila důvěru v infrastrukturu města a přesunula svá sídla jinam To způsobilo ztráty pracovních míst, ale i ztráty příjmů z daní 10

11 Legitimní otázka a odpověď Otázka: Proč bychom měli snižovat zranitelnost Prahy a dalších měst? Odpověď: A proč ne, jestliže žijeme de-facto 5 dnů od vyhlášení výjimečného stavu? Být či nebýt (připraven)? 11

12 Praha nemá dostatečné vlastní zdroje pro ostrovní provoz 2/3 krizový výkon 15% 1/3 4% 12

13 Praha nemá dostatečné vlastní zdroje pro ostrovní provoz 2/3 krizový výkon 15% 1/3 4% 13

14 Situace by se výrazně zlepšila v případě realizace krizových zdrojů (3 x 50 MW)

15 Praha by mohla po dohodě s StčK částečně využít elektrárny Kladno a Mělník

16 Cíl ostrovního provozu: zajištění kontinuity základních služeb obnova Úroveň provozu kontinuita služeb pohotovostní odezva připravenost/ prevence 100 % INCIDENT Zmírnění dopadu incidentu minimal service level RESPO Ostrovní provoz Zkrácení doby poruchy systému Havarijní plány čas 16

17 Odolná elektrická síť dispečink PS ~ přenosová soustava 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 Výzkumný projekt 2A-1TP1/065: Veřejné ostrovní systémy RESPO Výzkumný projekt 2A-2TP1/003: Starty ze tmy Nouzový příděl schopnost přežití zbytná spotřeba nouzový příděl smart meter Zbytná spotřeba = regulační výkon 241/2000 Sb. Hospodářská opatření pro krizové stavy. Zajištění nezbytných dodávek 17

18 Pilotní projekt krizového ostrovního provozu v ČOV ČB (realizace 2011) Rozpadová automatika CPU s bilanční automatikou 18 Pramen: RESPO / EGÚ ČB

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

20 Obrazovka řídícího systému přechod do ostrovního provozu Snížení spotřeby nastalo podle předem stanovených priorit Pramen: RESPO / EGÚ ČB

21 Srovnání přípravy KOP ve veřejné distribuční síti a v mikrosíti objektu KI Druh sítě Veřejná distribuční soustava Mikrosíť objektu kritické infrastruktury Zdroj Teplárna / kogenerační zdroj Objektový (kogenerační) zdroj elektřiny Automatika na zdroji Řídící systém generátoru Regulátor KOP Řídící systém generátoru Regulátor KOP Automatika v síti Rozpadová automatika Centrální řídící jednotka KOP Bilanční automatika Rozpadová automatika Centrální řídící jednotka KOP Bilanční automatika Stanovení priorit Krizový plán území (priority určí veřejná správa) Havarijní plán (priority určí technolog) Omezení spotřeby bez inteligentních elektroměrů Vypínání nejméně důležitých odběrů Vypínání nejméně důležitých odběrů 21 Omezení spotřeby inteligentními elektroměry Snížení proudové hodnoty jističe nejméně důležitých odběrů a signál pro home automation Snížení proudové hodnoty jističe nejméně důležitých odběrů a signál pro home automation

22 Kč/MWh Kolik to bude stát spotřebitele? Výsledek ekonomické analýzy 700 Porovnání ceny na start ze tmy a ostrovní provoz s některými jinými službami (2011) x méně než podpora OZE Smart Meters po zdanění FV 100 původní výše 0 22 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 10 Kč/MWh Příspěvek na ostrovní provoz Kč/MWh

23 Významnost Aktuálnost ostrovních provozů z pohledu připravovaných priorit výzkumu 2030 Prioritní dílčí cíle v prioritní oblasti Rostoucí komplexita hrozeb, rizik a adaptace bezpečnostního systému ČR: Ochrana obyvatelstva 1 Podpora opatření a úkolů ochrany obyvatelstva 2 Zdokonalování služeb a prostředků ochrany obyvatelstva Ochrana, odolnost a obnova kritických infrastruktur 16 Nezbytné funkčnosti (Minimum Service Level) 17 Rozvoj alternativních a nouzových krizových procesů 18 Zvyšování odolnosti KI Krizové řízení a bezpečnostní politika 32 Zdokonalení systémů pro podporu obnovy 33 Legislativní postupy a opatření Ochrana obyvatelstva Ochrana, odolnost a obnova kritických infrastruktur Krizové řízení a bezpečnostní politika 23 Dosažitelnost

24 Human safety Smart řešení musí být zisková, udržitelná a odolná, usnadňující přežití krizových situací Design for survival Design for environment Design for profit 24 Time

25 AF-CITYPLAN s.r.o. člen skupiny ÅF GROUP Kontakt: Ivan Beneš Adresa: Jindřišska 17, Praha 1 tel.: mobil: ivan.benes@afconsult.com www: