Angesichts des Klimawandels, des Bevölkerungswachstums und der zunehmenden Verstädterung sehen sich die Eigentümer und Betreiber von Infrastrukturen mit einer noch nie dagewesenen Zunahme der Herausforderungen in Bezug auf die Widerstandsfähigkeit konfrontiert. Die Systeme, die unsere Verkehrsnetze betreiben und unsere Häuser mit Strom versorgen, werden durch unvorhergesehene Risiken und Ereignisse an ihre Grenzen gebracht. Dennoch wird von den Unternehmen erwartet, dass sie ihren Endnutzern zuverlässige Dienste anbieten und aufrechterhalten .

Mit der Umstellung des Energiesektors auf die Dekarbonisierung und Elektrifizierung von Wärme und Verkehr wächst der Druck, die langfristige Widerstandsfähigkeit der Stromversorgung zu schützen. Angesichts der zunehmenden Abhängigkeit der Gesellschaft von Elektrizität als entscheidender Energiequelle für unsere Haushalte und Unternehmen muss das National Grid wissen, welche Herausforderungen vor ihm liegen.

Als Eigentümer und Betreiber des Stromübertragungsnetzes in England und Wales beauftragte National Grid Electricity Transmission (NGET) Arup und die University of Manchester im Rahmen der Network Innovation Allowance (NIA)-Finanzierung mit der Vertiefung des Verständnisses für die Herausforderungen und Prioritäten im Bereich der Widerstandsfähigkeit. Unser Team entwickelte einen umfassenden Ansatz für die Planung, Bereitstellung und Verwaltung des NGET-Netzes und trug so zur kontinuierlichen Verbesserung des Stromübertragungsnetzes bei.

Planung für ein energieeffizientes Netz

Unser Energy Resilience Framework bildete die Grundlage für die Entwicklung des Resilienzkonzepts von NGET, das sich auf umfangreiche Forschungsarbeiten, sektorübergreifende Zusammenarbeit und die Überprüfung bewährter Verfahren stützt.
Aufbau von Resilienz durch Ko-Kreation

Wir haben ein Resilience Assessment Framework entwickelt, das die Grundlage für den strategischen Ansatz von NGET in Bezug auf die Resilienz bildet und durch ein Quantitative Resilience Assessment (QRA) unterstützt wird, das detaillierte Informationen über die Resilienz von Anlagen liefert. Das QRA, das in Zusammenarbeit mit der Universität Manchester entwickelt wurde, besteht aus einem physikalischen Netzmodell mit detaillierten geografischen Informationen über die Anlagen in Kombination mit einem geografischen Wetterrisiko-Modell.

Die QRA wurde von Spezialisten für die Modellierung von Energienetzen entwickelt und berücksichtigt die Reaktion und Widerstandsfähigkeit eines Netzes auf Schocks und Belastungen, die durch schnelle Veränderungsszenarien wie extreme Wetterbedingungen verursacht werden. QRA und Resilience Assessment Framework arbeiten zusammen, um NGET dabei zu helfen, herauszufinden, wo die Leistung den Best Practices entspricht und wo es Möglichkeiten gibt, die Widerstandsfähigkeit zu erhöhen, damit das Netz auch bei Schocks und Belastungen gedeihen kann.

Resilience assessment framework
Resilience assessment framework
Der Rahmen zur Bewertung der Widerstandsfähigkeit hilft bei der Ermittlung von Möglichkeiten zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit und bei der Entwicklung eines Fahrplans.

Ein systematischer Ansatz für die Widerstandsfähigkeit

Dieser systematische, risikobasierte Ansatz für Stresstests des Netzes entspricht eindeutig einer der Empfehlungen, die die National Infrastructure Commission in ihrer Resilienzstudie an die britische Regierung ausgesprochen hat.

Die Arbeit konzentrierte sich auf Zusammenarbeit und Mitgestaltung und basierte auf einer umfassenden Zusammenarbeit mit verschiedenen Geschäftsbereichen innerhalb von NGET, um die Ansichten der Organisation zu sammeln und die Wahrnehmungen und Prioritäten für die Widerstandsfähigkeit zu erfassen. Unsere sektorübergreifende Erfahrung auf Branchen- und Organisationsebene ermöglichte es uns, die Resilienz über die physischen Anlagen hinaus zu betrachten und die Prozesse, Menschen, Richtlinien und Verfahren einzubeziehen, die für das Funktionieren des Stromübertragungsnetzes entscheidend sind. Ein Großteil der Konzeptarbeit fand während der COVID-19 statt, was zu virtuellen Gesprächen, zum Aufbau von Beziehungen und zum umfassenden Einsatz digitaler Tools zur Erfassung, Quantifizierung und zum Austausch von Informationen führte.

Dieser neue Rahmen für die Bewertung der Widerstandsfähigkeit hilft uns dabei, einen proaktiven Ansatz zu entwickeln und vorausschauend zu ermitteln, wo es Herausforderungen und Möglichkeiten zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gibt.

Ben Kuchta

Innovationsingenieur, National Grid Electricity Transmission

Ein zukunftsfähiges Netz

Bei dem Projekt ging es darum, ein Konzept zu erproben. Wir haben erfolgreich einen zukunftsorientierten Ansatz entwickelt, der NGET in die Lage versetzt, die wirtschaftlichen, sozialen und ökologischen Vorteile des Betriebs eines widerstandsfähigen Systems zu verstehen.

Die Schaffung eines Systems, auf das man sich verlassen kann, um den täglichen Bedarf von Haushalten, Unternehmen, Dienstleistungen und Behörden zu decken, ist von grundlegender Bedeutung. NGET ist zuversichtlich, dass die Maßnahmen, die das Rahmenwerk ausgeben kann, dazu beitragen werden, Störungen abzumildern, wirksam auf die laufenden Veränderungen in der Energielandschaft zu reagieren und die tägliche Betriebsbereitschaft zu verbessern.

Trotz Fernarbeit und eines ehrgeizigen Zeitplans hat unser Team Erkenntnisse auf der Grundlage aktueller und zukünftiger Prognosen der wichtigsten NGET-Stakeholder erfasst, bewertet und validiert. Dieses maßgeschneiderte Konzept wurde von NGET als bahnbrechende Arbeit anerkannt, die flexibel genug ist, um den betrieblichen Anforderungen und den Bestrebungen nach Ausfallsicherheit gerecht zu werden.

Partner und Kollaborateure

Die Universität von Manchester