Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
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 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, 1 - 2.2.2012
1
Čeká nás nejistá dekáda
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Shodují se na tom vědci, ekonomové, pojišťovny, vojáci i politici
2
10 největších rizik
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Ekonomická: Fiskální nerovnováha Ekonomická nerovnost Volatilita cen energie a potravin Zhroucení finančních systémů
3
Environmentální: Růst emisí skleníkových plynů Nedostatečná adaptace na klimatickou změnu
Geopolitická: Terorismus
Sociální: Vodní krize Potravinová krize
Technologická: Kybernetické útoky
Kybernetické útoky jsou mocná digitální zbraň, která může brzy změnit způsob, jakým byly dosud vedeny války
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Největší technologická rizika
4
Selhání kritické infrastruktury Kybernetické útoky
Zdroj: 2012 World Economic Forum
Naše Achilova pata Koincidence poruch
Selhání globálního vládnutí
Přemnožené lidstvo
Změna klimatu
Zločinnost, deprivace
Konečnost zdrojů
Konflikty o zdroje
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Migrace
5
Extrémní jevy
příčiny dopady
Teroristické akce
Guerillové akce
Vojenské akce
Narušení dodávek způsobí sociální nepokoje, které neviditelná ruka trhu neřeší
Energie, voda, potraviny
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 Potřeba seberealizace
Asi by nás měla zajímat nejen budoucnost podniků, kde pracujeme, ale i našich rodin
Přístup k zajištění kontinuity bezpečnosti občanů je stejný v případě podniku i státu
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
• Incidentem může být nejen havárie podniku, ale i civilizační kolaps
6
• Zvýšení odolnosti kritické infrastruktury znamená zvýšení odolnosti státu proti civilizačnímu kolapsu obnova Úroveň provozu
kontinuita služeb pohotovostní odezva připravenost/ prevence
100 %
INCIDENT
Zmírnění dopadu incidentu
Smart Meter může změnit rolling blackout na rolling grayout
Zkrácení doby poruchy zařízení Zkrácení chaotické funkce státu čas
Imunitní systém v ES dispečink PS
~
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Stanovení priorit podklad pro přípravu dispečerského řízení
krizový plán
přenosová soustava
7
stanovení prioritních dodávek
řízení spotřeby pomocí „Smart Grids
disponibilní výkon zdroje dispečink DS
~
distribuční soustava – smart grid
~
objektový zdroj
ostrovní provoz, přídělový systém
místní teplárna
soustava CZT
Výzkumný projekt 2A 2A--1TP1/065 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
smart meter
zbytná spotřeba nouzový příděl
Zbytná spotřeba = regulační výkon 241/2000 Sb. Hospodářská opatření pro krizové stavy. Zajištění nezbytných dodávek
Nouzový příděl schopnost přežití
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Společenské hledisko – pohled na území a jeho objekty
8
Výstup hodnocení společenského hlediska
Rozdělení OBT KI zájmového území do tří kategorií ― I. Klíčové (existenční, nosné) ― II. Důležité (podpůrné) ― III. Ostatní (doplňující, akceptovatelné)
8
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Analyzátor – Seznamy OBT KI, určení priorit Vyjádření společného obrazu situace
9
Zajištění interoperability v RESPO
Typové denní diagramy zatížení KI jednotlivě a Objekty kritické infrastruktury
Technický dispečink DS
(2° DSM KI) Ostatní odběratelé elektřiny
Společný obraz situace
vyrozumění
Orgány krizového řízení stanovení priorit
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
vyrozumění
Zdroj (Tp) ostrovního provozu
Preventivní analýzy a příprava provozu DS Informace o aktivaci KOP a stavu KI (automaticky)
10
Omezení spotřeby nedůležitých objektů (automaticky) Případně i omezení spotřeby objektů KI podle priorit (automaticky)
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Hlavní zdroj pitné vody
Úpravna vody
Pilotní projekt ČOV ČB České Budějovice
Zvýšení odolnosti Nouzové zásobování vodou nezávislé na el. síti a naftě
11
Záložní generátor nafta Zvýšení odolnosti
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Prostorové uspořádání řídícího systému KOP ČOV ČB
12
Rozpadová automatika
CPU s bilanční automatikou
Pramen: RESPO / EGÚ ČB
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Obrazovka řídícího systému – normální provoz
13
Bilanční rozdíl v případě přechodu na KOP
Tato spotřeba bude v případě KOP snížena
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Obrazovka řídícího systému – přechod do krizového ostrovního provozu
14
Snížení spotřeby nastalo podle předem stanovených priorit
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Simulace krizového DSM odpojením zbytné spotřeby (využitelné po vybavení odběrných míst)
15
Smart meter
Světlo svítí konvice nehřeje
Význam krizových ostrovních systémů V případě přerušení dodávky vody je provozovatel povinen zajistit náhradní zásobování pitnou vodou (274/2001 Sb.)
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
současný stav
16
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Časový záznam ze zkoušek: v případě blackoutu se ostrov vytvoří během 0,2 s
17
Blackout occurs
Blackout disappears
Developed islanding automation
Developed islanding automation
End of island operation 0,2 s
Start of island operation
Srovnání přípravy KOP ve veřejné distribuční síti a v mikrosíti objektu KI
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Druh sítě
18
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”
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Přínosy – komu to bude užitečné? Výsledek analýzy užitků
19
• 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) Tp Strakonice - výpadek tržeb za teplo a elektřinu E-ON Distribuce - výpadek tržeb za distribuci elektřiny Občané - zkáza potravin a ztráta příjmů Podniky - přímé ztráty z přerušení výroby a služeb Státní správa a samospráva - evakuace 20% obyvatel Celkem
mil.Kč 28 29 256 1300 61 1674
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Při blackoutu jsou nejohroženější občané a ekonomika (konkurenceschopnost) státu
20
Státní správa a samospráva evakuace 20% obyvatel 3%
Podniky 78%
Tp Strakonice 2% Občané 15%
E-ON Distribuce 2%
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.
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu Kč/MWh
Výsledek ekonomické analýzy – dopad na spotřebitele elektřiny
Porovnání ceny na start ze tmy a ostrovní provoz s některými jinými službami (2011) 700 600 500 400 300
Smart Meters
200
původní výše
100
21
pozdanění FV
0 Cena za Příspěvek na OZE, Cena za činnost Příspěvek na start Příspěvek na systémové služby kogeneraci a zúčtování ze tmy ostrovní provoz druhotné zdroje operátora trhu s 2A-2TP1/003 2A-1TP1/065 elektřinou 370-578 Kč/MWh 10-45 Kč/MWh 10 Kč/MWh Pramen: RESPO / CityPlan
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
Závěr
22
• 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
Pilotní projekt - ochrana proti blackoutu
CityPlan spol. s r.o. r.o. člen skupiny ÅF AB
23
Kontakt: Kontakt: Adresa: tel.: mobil: fax: e-mail: www:
Ing. Ivan Beneš Jindřišská 17, 110 00 Praha 1 420 - 277 005 520 420 - 603 261 470 420 - 224 922 072 ivan.benes@ ivan.benes @cityplan.cz http://www.cityplan.cz http://www. cityplan.cz