Inteligentní sítě jako součást kritické infrastruktury. Inteligentní sítě jako součást kritické infrastruktury

Transkript

1 Inteligentní sítě jako součást kritické infrastruktury 1 Ing. Ivan Beneš, CityPlan spol. s r.o. Energetický klub Violino, Obsah presentace Jak vidí v hrozby v příštích 10 letech ekonomové, vojáci, pojišťovny a vědci Energetická krize nebo krize ignorance? Jaký vějíř scénářů by měla obsáhnout schopnost adaptace kritické infrastruktury Jak nám mohou posloužit smart grids 2 1

2 Pohled ekonomů 3 7 největších rizik v příštích 10 letech 4 Environmentální: Klimatická změna Zdroj: 2011 World Economic Forum Ekonomická: Fiskální krize Extrémní cena energie Společenská: Ekonomická nerovnost Dostupnost pitné vody Globální: Selhání globálního vládnutí Geopolitický konflikt 2

3 3 významné rizikové klastry Klastr ekonomické nerovnováhy Klastr nelegální ekonomiky 5 Klastr voda-potraviny-energie Klastr energie-voda-potraviny 6 Zdroj: 2011 World Economic Forum 3

4 Pohled generálů 7 Podobně vidí riziko i vojáci: The Joint Operational Environment (The World Through 2030 and Beyond) 8 Pramen: United States Joint Forces Command (USJFCOM), May

5 Konflikt rostoucí populace a disponibilních zdrojů (energie, vody potravin) Sustainability is a military imperative (Michael Dawnson, Department of National Defence, Canada) 9 Pohled pojišťoven 10 5

6 Bezpečnostní rizika spojená s klimatickou změnou (Evropu zasáhne exodus z jihu a východu) 11 Pramen: Lloyd s, 2011 John Beddington Chief Scientific Adviser to the UK Government and Professor of Applied Population Biology at Imperial College London Pohled vědců 12 6

7 Zajištění základních potřeb v příštích 10 letech nebude vůbec samozřejmostí Potřeba seberealizace Potřeba uznání Potřeba lásky a sounáležitosti 13 Potřeba bezpečí: jistoty, stálosti, pořádku, pravidel a mezí, osvobození od strachu, úzkosti a chaosu Fyziologické potřeby: vzduchu, přiměřené teploty, vody, potravin, spánku a odpočinku, vyhnutí se bolesti Abraham H. Maslow - hierarchie lidských potřeb Základní potřeby pro přežití základní role státu a cíle HOPKS HOPKS = Hospodářská opatření pro krizové stavy Zák. 241/2000 Sb. Obsah presentace Jak vidí v hrozby v příštích 10 letech ekonomové, vojáci, pojišťovny a vědci Energetická krize nebo krize ignorance? Jaký vějíř scénářů by měla obsáhnout schopnost adaptace kritické infrastruktury Jak nám mohou posloužit smart grids 14 7

8 Hlavní krize, která nám hrozí, je ignorance faktů Business as usual = ignorance faktů: krize ignorance energetická krize vodní krize potravinová krize civilizační střety!!! 15 Každá vynaložená práce a investice má určitou návratnost Výnos semene Návratnost investic - ROI 16 Energetická návratnost - EROI 8

9 Sociálně složité systémy (naše západní civilizace) závisí na přebytku energie 17 Při klesajícím poměru EROEI dochází rostoucí ekonomice palivo 18 Neoliberální ekonomie ignoruje fyziku. Když chybí peníze, tak je natiskne. U půdy a surovin to tak nejde! 9

10 mil.t/rok Těžba uhlí v ČR černé uhlí hnědé uhlí Pocítíme nedostatek fosilních paliv i uranu (z toho pro sílu armád a ekonomiky je rozhodující ropa) Ropa Zemní plyn politici politici geologové geologové Investiční cyklus plynové elektrárny let Uhlí ČR Uran politici geologové let Investiční cyklus uhelné elektrárny let Investiční cyklus jaderné elektrárny Kvůli poklesu EROEI bude pokles spotřeby fosilní energie rychlejší, než si lidé myslí Není důležitá cena ale Net Energy V této oblasti je již kolaps průmyslové společnosti nevratný, neboť chybí zdroje pro adaptaci Net Energy 20 10

11 Průmyslová společnost potřebuje průměrnou EROEI nejméně 4:1 EROEI Libyjské ropy je 100:1 Střední Východ Libyjská ropa poskytuje 25x větší bohatství a sílu než kanadské ropné písky 21 Energetická bezpečnost a schizofrenie západní spotřební společnosti Kde a jak získat potřebnou energii? 22 Obsazením zemí bohatých na ropu? Lze tyto války vyhrát? Přátelením se s diktátory? Drahá ropa posiluje jejich sílu a bohatství! 11

12 Země s největšími zásobami ropy Libye má největší zásoby na světě Náklady na těžbu jsou velmi nízké (~ ~ 1$/bbl) 23 V případě většího konfliktu na Středním Východě je Libyjská ropa ideálním zdrojem PHM pro západní armády Budoucnost je v řešení čtyřčlenky mezi klíčovými hráči (Vojna a či mír?)? Vojna Válečný konflikt o zbývající zdroje bude mít charakter asymetrické gerilové války Rusko s teroristickými útoky na kritickou infrastrukturu, včetně třeba vyřazení méně chráněných EU chladících okruhů JE Írán OZE pro přežití? Mír Mírová spolupráce povede k rozšíření OZE, decentralizovaných zdrojů a k dálkovým přenosům elektřiny, uvolní cestu ke čtvrté generaci množivých reaktorů USA Čína 24 Víra nemůže být strategií, musíme být připraveni na vše 12

13 Obsah presentace Jak vidí v hrozby v příštích 10 letech ekonomové, vojáci, pojišťovny a vědci Energetická krize nebo krize ignorance? Jaký vějíř scénářů by měla obsáhnout schopnost adaptace kritické infrastruktury Jak nám mohou posloužit smart grids 25 Pohled prognostiků: Na jaké scénáře máme být schopni se adaptovat? 26 13

14 Benigní Klimatická změna Destruktivní Nízký Růst světové ekonomiky Vysoký Změna podmínek podnikání: Staré paradigma se dostává do pozadí IV. I. Nízká Míra regulace Vysoká 27 III. II. Změna podmínek podnikání: Nové paradigma Brown-Tech (business as usual) Life Boat (co si kdo uloví) Pomalé Ubývání zdrojů Rychlé 28 Green-Tech (energetická (r)evoluce) Na světovém energetickém summitu v Abú Dhabí vyzval generální tajemník OSN Ban Ki-moon ke globální energetické revoluci. Valné shromáždění OSN vyhlásilo rok 2012 Mezinárodním rokem udržitelných energií pro všechny, jehož cílem je podpora obnovitelných zdrojů energie a potřebných technologií. Earth Steward (co země dá) 14

15 Strategie souvisí s akceptací nelineárního vývoje (bifurkace) Snížení populace>snížení spotřeby 29 Snížení populace<snížení spotřeby Strategie adaptace závisí na úhlu pohledu Nadnárodní společnosti (Business first!) Pokus o adaptaci s využitím zbývajících zdrojů (SRN?) Komunitní soběstačnost KPZ 30 Mnoho lidí z elity vlivných a mocných vnímá Brown-Tech jako tvrdou realitu, pro kterou pracují, ale v soukromí přemýšlí o záchranných člunech a možná i servisu přírody pro své rodiny. 15

16 Benigní Klimatická změna Destruktivní Individuální řešení Pomalé Ubývání zdrojů Rychlé 31 Sluneční elektrárny nemohou konkurovat plynu, jádru a uhlí, ale mohou usnadnit přežít krize 32 16

17 Dopady scénářů na energetický sektor Brown-Tech 33 Pokles produkce ropy ~ 2%,, extrémní projevy změny klimatu Politika se zaměřuje na hrozby a příležitosti Propojení státu a korporací centralizované masivní investice pro zajištění růstu těžby méně kvalitní energie (nekonvenční ropa a plyn, průmyslově pěstovaná biopaliva, apod.) Příslib lepší budoucnosti, ale větší dopady ŽP i globální klima Hrozba nacionalismu a zhroucení globálních toků Extrémní meteorologicko-hydrologické jevy Hrozba krize energie voda - potraviny Dopady scénářů na energetický sektor Green-Tech 34 Pokles produkce ropy ~ 2%,, mírné projevy změny klimatu Méně hrozeb poskytuje více příležitostí k diverzifikaci adaptačních opatření i na regionální a místní úrovni Snižování globální síly v důsledku vyšší ceny energie zvyšuje národní bezpečnost Vojenské výdaje lze zčásti přesměrovat do technologických inovací pro zachování zdrojů Zklidnění globálních střetů zlepšuje výhled pro globální spolupráci Elektřina je dominantním prvkem transformace Mix energetických zdrojů a rostoucí ceny komodit umožňují obnovu venkova a regionální ekonomiky 17

18 Dopady scénářů na energetický sektor Earth Steward 35 Pokles produkce ropy ~ 10% způsobí šok v křehkém globálním finančním světě a vážnou depresi Ekonomický kolaps politický stres budou vážnější, než aktuální nedostatek energie Elektrická síť se může stát nefunkční z důvodu nedostatku náhradních dílů a neplatících zákazníků Globální konflikt je méně pravděpodobný, neboť jeho náklady by byly větší, než zisky Dopady na ŽP a globální klima se v důsledku pádu ekonomiky sníží, rovněž i investice do energetiky Výrazná redukce mobility (lidí i zboží) i energeticky náročného průmyslového zemědělství Dopady scénářů na energetický sektor Earth Steward pokr. 36 Pokles daní oslabí centrální vládu a zlikviduje zdroje pro rozvoj a udržování městské infrastruktury Místní správa si však může zachovat určitou míru služeb, rozhodování a snad i demokracie Kolaps velkého byznysu a infrastruktury, ztráta práce a bydlení povedou k odlivu lidí do menších měst a obcí s robustnější ekonomikou těžící z levné uvolněné pracovní síly Zvýší se hodnota zemědělské a lesní půdy Prudký nárůst řemesel a domácí práce Přeměna suburbánních pozemků na produkci potravin, ale při erodovaném sociálním kapitálu hrozí ovládnutí velkých měst a jejich okolí místními gangy 18

19 Dopady scénářů na energetický sektor Life Boat 37 Rapidní pokles produkce energie a vážné projevy změny klimatu (již nevratné ani poklesem výroby) Kolaps většiny ekonomických a sociálních systémů Lokální války včetně užití ZHN, hladomory a epidemie mohou zredukovat obyvatelstvo více než středověký mor ve 14. století Tradiční zemědělství je téměř nemožné, pastviny a lesy užívají kočovné skupiny Lov bude primárním způsobem zajištění obživy Městské oblasti jsou opuštěné a nebezpečné, ale jsou zdrojem cenných materiálů, zejména kovů V odlehlejších oblastech je možný určitý způsob hospodaření a kolektivní obrany proti nájezdníkům Obsah presentace Jak vidí v hrozby v příštích 10 letech ekonomové, vojáci, pojišťovny a vědci Energetická krize nebo krize ignorance? Jaký vějíř scénářů by měla obsáhnout schopnost adaptace kritické infrastruktury Jak nám mohou posloužit smart grids 38 19

20 Jako imunitní systém ~ 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 39 Výzkumný projekt 21-1TP1/065: 1TP1/065: Veřejné ostrovní systémy 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 IEA ECG (Electricity Co-ordinationordination Group) Implementing Agreements Dynamic Islanding 40 Zdroj: IEA Technology Roadmaps Smart Grids, duben

21 Rozvinuté země Rozvojové země Rozdílný směr rozvoje elektrických sítí, ale stejný cíl a stejné technologie 41 Zdroj: IEA Technology Roadmaps Smart Grids, duben 2011 European Distribution System Operators for Smart Grids 42 21

22 CityPlan spol. s r.o. Kontakt: Adresa: Ing. Ivan Beneš Jindřišská,, Praha 1 tel.: (420) mobil: (420) fax: (420) www: ivan.benes@cityplan.cz