Avaliação do Risco Climático para a Rede Nacional de Distribuição de Eletricidade

Os impactes das alterações climáticas serão transversais aos vários setores da sociedade. No setor da distribuição de energia elétrica, condições climáticas adversas são já a principal causa de interrupções no fornecimento, comprometendo a fiabilidade do serviço e aumentando consideravelmente os custo de manutenção da rede. Neste contexto, a caracterização do risco climático para a rede de distribuição assume uma importância crítica no suporte à tomada de decisão das estratégias de adaptação da rede, tendo em conta os elevados custos associados à modernização e manutenção das infraestruturas. Para os operadores das redes elétricas, a importância da adaptação é cada vez mais evidente, no entanto, são ainda limitados os conhecimentos sobre os potenciais impactes climáticos e os riscos associados para os ativos físicos. A presente dissertação tem por objetivo identificar a variação espacial e temporal do risco climático para a rede nacional de distribuição, tendo em consideração os principais perigos climáticos e os ativos da rede, constituindo assim um primeiro passo importante na definição de estratégias de adaptação. Face a estes objetivos, recorreu-se a uma metodologia de avaliação semi-quantitativa do risco, em linha com a abordagem conceptual de risco definida pelo Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas em que o risco é caracterizado por três componentes- perigo climático, exposição e vulnerabilidade. A metodologia é aplicada à Rede Nacional de Distribuição de Eletricidade (RND) e cada componente do risco é avaliada através de indicadores expressos espacialmente, com recurso a software SIG, permitindo a elaboração de mapas de risco. O risco foi avaliado individualmente para os diferentes tipos de ativos físicos da RND, em alta e média tensão, tendo sido considerados os principais perigos climáticos suscetíveis de afetar a rede- ventos fortes, incêndios rurais, cheias, galgamentos costeiros e nevões. Para avaliar o risco futuro foram considerados três cenários de emissões (RCP2.6, RCP4.5 e RCP8.5) em quatro períodos distintos. Os resultados obtidos evidenciaram a existência de variações espaciais significativas no risco entre os diferentes perigos climáticos e tipos de ativos. Foi possível, no entanto, aferir que as Regiões Norte e Centro do país concentram as classes de risco mais elevadas, nomeadamente no que diz respeito ao risco de ventos fortes, incêndios rurais e nevões. Em períodos futuros, os incêndios rurais surgem como o risco mais crítico para a rede de distribuição nos cenários RCP4.5 e RCP8.5. A avaliação do risco de cheias e galgamentos costeiros permitiu ainda identificar várias subestações e postos de transformação expostos. Entre tipos de ativos, destaca-se como crítica a rede de alta tensão, em particular a rede de 130kV situada entre as sub-regiões do Alto-Minho e Cávado, onde o risco elevado v resulta da sua exposição aos perigos climáticos e de uma vulnerabilidade superior comparativamente aos restantes níveis de tensão. Com base nos resultados obtidos, que permitiram identificar os principais riscos e pontos críticos de atuação, foram propostas medidas de adaptação para a RND que passam tanto pelo aumento da robustez física dos ativos como pelo aumento da capacidade operacional da rede, garantindo assim a sua resiliência.

The impacts of climate change will be transversal to the various sectors of society. In the electricity distribution sector, adverse weather conditions are already the main cause of supply interruptions, compromising service reliability and considerably increasing network maintenance costs. In this context, the assessment of climate risk for the distribution network is of crucial importance in supporting decision-making on network adaptation strategies, given the high costs associated with modernising and maintaining infrastructure. For electricity network operators, the importance of adaptation is becoming increasingly evident, but knowledge about the potential climate impacts and associated risks for physical assets is still limited. The aim of this dissertation is to identify the spatial and temporal variation in climate risk for the national distribution network, considering the main climate hazards and network assets, thus constituting an important first step in defining adaptation strategies. To meet these objectives, a semi-quantitative risk assessment methodology was used, in line with the conceptual risk framework defined by the Intergovernmental Panel on Climate Change, where risk is defined by three components - climate hazard, vulnerability and exposure. The methodology is applied to the National Electricity Distribution Grid (RND) and each risk component is assessed using indicators expressed spatially using GIS software, allowing risk maps to be drawn up. The risk was assessed individually for the different types of physical assets in the RND, in high and medium voltage, taking into account the main climate hazards that can affect the grid - strong winds, wildfires, floods, storm surges and snowstorms. To assess future risk, three emissions scenarios (RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5) and four different time periods were considered. The results show that there are significant spatial variations in risk between the different climate hazards and asset types. However, it was possible to discern that the North and Centre Regions of the country concentrate the highest risk classes, particularly with regard to the risk of strong winds, wildfires and snowstorms. In future periods, wildfires appear as the most critical risk for the distribution grid in the RCP4.5 and RCP8.5 scenarios. The assessment of the risk of floods and storm surges also made it possible to identify several exposed substations and transformer stations. Among asset types, the high voltage grid stands out as critical, particularly the 130kV grid located between the Alto-Minho and Cávado sub-regions, where the high risk results from its exposure to the climate hazards and higher vulnerability compared to the other voltage levels. Based on the results obtained, which made it possible to identify the main risks and critical points of intervention, adaptation measures were proposed for the RND that include both increasing the physical robustness of the assets and increasing the operational capacity of the grid, thus guaranteeing its resilience.

Plano de ação para a definição do plano de adaptação às alterações climáticas da E-REDES. Projeto financiado pela E-REDES.