Wpływ niezawodności linii SN na poziom wskaźników SAIDI/SAIFI Jarosław Tomczykowski, PTPiREE Wisła, 18 września 2018 r.
Analiza zmian wartości wskaźników SAIDI/SAIFI za okres 2011-2017 Wartości SAIDI nieplanowanego z uwzględnieniem przerw katastrofalnych na WN, SN i nn [minuty/odbiorcę] 671,1 ENEA Operator innogy Stoen Operator TAURON Dystrybucja ENERGA-Operator PGE Dystrybucja 472,9 461,7 384,4 366,5 374,7 334,5 415,4 343,4 283,9 410,0 279,5 283,2 281,9 298,0 225,1 215,8 200,8 61,5 59,7 196,9 76,9 203,7 151,1 53,9 223,5 239,4 238,7 66,0 186,0 177,0 137,9 61,4 238,4 69,8 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Za wartość wskaźników SAIDI/SAIFI w zdecydowanej mierze odpowiadają zdarzenia nieplanowane. Stąd np. w roku 2017 wyraźny wzrost wskaźnika dla większości Spółek ze względu na zdarzenia ekstremalne jakie wystąpiły w tym roku.
Analiza zmian wartości wskaźników SAIDI/SAIFI za okres 2011-2017 Wartości SAIDI planowanego na WN, SN i nn [minuty/odbiorcę] 202,2 196,0 184,1 194,6 ENEA Operator innogy Stoen Operator TAURON Dystrybucja ENERGA-Operator PGE Dystrybucja POLSKA - 5 OSD 165,7 160,4 152,9 147,6 139,4 139,4 147,5 130,4 133,1 127,4 83,7 71,1 15,84 16,50 19,17 158,9 119,2 119,4 106,1 110,1 103,3 95,9 104,7 79,8 69,4 58,4 59,4 46,4 50,8 14,66 14,26 12,55 95,1 62,6 55,3 55,4 48,4 9,05 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 W okresie 2011-2017 SAIDI wskaźnik SAIDI planowanego obniżony został o 59%, a SAIFI planowanego o 56%.
Wpływ warunków atmosferycznych na SAIDI ENEA-Operator ENERGA-Operator PGE Dystrybucja innogy Stoen Operator październik 2017, orkan Ksawery; orkan Grzegorz 300 sierpień 2017, nawałnice 250 grudzień 2013, orkan Ksawery 200 150 2011, orkan Yoda 2015, silne burze czerwiec 2016, silne burze 2015, orkan Feliks 100 50 2011 2012 2013 2014 2016 2015 0 SAIDI nieplanowane WN, SN i nn [min/odb.] 350 TAURON-Dystrybucja 2017 Wykres wyraźnie pokazuje wpływ warunków atmosferycznych na wskaźniki SAIDI nieplanowanego poszczególnych OSD. Nawałnice w sierpniu i październiku 2017 pokazały, że takie zdarzenia decydują o wartości wskaźnika w ciągu roku.
SAIFI nieplanowane WN, SN i nn [szt./odb.] Wpływ warunków atmosferycznych na SAIFI 1,2 ENEA-Operator ENERGA-Operator PGE Dystrybucja innogy Stoen Operator TAURON-Dystrybucja październik 2017, orkan Ksawery; orkan Grzegorz 1,0 0,8 2012, silne burze 2015, silne burze 2015, orkan Feliks sierpień 2017, nawałnice grudzień 2013, orkan Ksawery czerwiec 2016, silne burze 0,6 2011, orkan Yoda 0,4 0,2 0,0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Podobnie jak w przypadku SAIDI, widoczny jest wpływ warunków atmosferycznych na wskaźniki SAIFI nieplanowanego, choć już nie tak duży. Większy wpływ na SAIFI, ą np. silne burze z wyładowaniami, które powodują przepalenia bezpieczników SN lub ograniczników przepięć, co skutkuje krótkotrwałymi, ale częstymi wyłączeniami prądu.
Znaczący wpływ zdarzeń ekstremalnych na SAIDI Udział zdarzeń ekstremalnych w SAIDI nieplanowanym [%] 80% 62% 63% 43% 38% 49% 22% 14% ENEA ENERGA PGE TAURON 2016 2017 SAIDI wynikające z ekstremalnych zdarzeń pogodowych stanowiło w 2017 roku większość SAIDI nieplanowego. W przypadku Enea Operator było to aż 80%.
Sieć średniego napięcia decyduje o wartości wskaźników SAIDI, SAIFI SAIDI, 2017 SAIFI, 2017 13% 3% 5% 3% 84% SN nn WN 92% SN nn WN W 2017 roku sieć zdarzenia w sieci średniego napięcia, odpowiedzialne były za około 84% SAIDI i 92% SAIFI. W latach poprzednich sytuacja wyglądała podobnie.
Podział SAIDI/SAIFI na planowane i nieplanowane SAIDI, 2017 SAIFI, 2017 planowane 63 14% planowan e 0,36 9% nieplanowa ne 371 86% nieplanow ane 3,72 91% Zdecydowanie większy wpływ na wskaźniki ą przerwy nieplanowane: w 2017 roku dla SAIDI było 86%, a dla SAIFI 91%
Długość linii [km] OSD eksploatują ponad 750 tys. km linii 166 143 45 795 53 145 88 660 68 387 111 568 64 576 109 438 5 290 6 433 10 260 509 7 729 6 949 11 099 ENEA-Operator ENERGA-Operator PGE Dystrybucja innogy Stoen Operator TAURON-Dystrybucja WN SN nn bez przyłączy Na koniec w 2017 roku, na ątku OSD znajdowało się 756 tys. km linii. WN SN nn bez przyłączy 5% 56% 39% Największy udział w długości linii, ą linie niskiego napięcia 56%.
Polska należy do państw o niskim poziomie skablowania sieci Linie SN Linie nn 25,9% 34,3% 74,1% 65,7% napowietrzne kablowe napowietrzne kablowe Polska należy do państw o niskim poziomie skablowania sieci. W przypadku linii SN, wskaźnik skablowania jest na poziomie 25,9%, gdzie średnia w Europie 1) wynosi prawie 45%. Trochę lepiej wygląda sytuacja w przypadku linii niskiego napięcia, tutaj wskaźnik skablowania wynosi 34,3%, w Europie około 51%. 1) 6TH CEER BENCHMARKING REPORT ON THE QUALITY OF ELECTRICITY AND GAS SUPPLY 2016
Udział linii kablowych w liniach SN, w poszczególnych OSD 96,3% 37,0% 26,5% 19,1% 18,5% 25,9% ENEA-Operator ENERGA-Operator innogy Stoen Operator PGE Dystrybucja TAURON-Dystrybucja Razem W poszczególnych OSD poziom skablowania linii SN wygląda różnie. Wyróżnia się innogy Stoen Operator, który jako Spółka typowo miejska w 96,3% posiada linie średniego napięcia skablowane. Na kolejnym miejscu jest Tauron Dystrybucja z udziałem 37% linii kablowych, następnie Enea Operator 26,5%. Najmniej linii kablowych poniżej 20% posiadają Energa Operator i PGE Dystrybucja.
Poziom skablowania na tle innych państw europejskich 100% Wskaźnik skablowania linii SN, 2015 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 24,2% 20% 10% 0% Z danych 6th CEER Benchmarking report on the quality of electricity and gas supply 2016 wynika, że Polska należy do państw europejskich o najmniejszym poziomie udziału linii kablowych w liniach SN.
SAIDI nieplanowane WN, SN i nn [minuty/odbiorcę], 2014 Poziom wskaźników na tle innych państw europejskich Podstawowym dużej różnicy wartości wskaźników zarówno SAIDI nieplanowanego jak i SAIFI nieplanowanego pomiędzy przedstawionymi państwami jest różny poziom skablowania sieci SN. Analizy wskazują, że dla państw o skablowaniu linii SN poniżej 40% zmiany wskaźnika SAIDI są duże. Dla SAIFI ten próg przesunięty jest na 60%. Im więcej linii napowietrznych SN, tym większe prawdopodobieństwo dużych wartości wskaźników. 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Szwajcaria 0 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Wskaźnik skablowania linii SN [%], 2015
Wskaźnik uszkodzeń jest większy dla linii napowietrznych Wskaźnik uszkodzeń na 100 km linii SN, na podstawie G.10.5 13,5 9,6 9,5 8,5 10,1 8,5 8,5 9,8 7,1 7,1 2013 2014 2015 2016 2017 linie napowietrzne SN linie kablowe SN Linie napowietrzne SN są bardziej narażone na anomalie pogodowe niż linie kablowe. Widać to wyraźnie w roku 2017, gdzie uszkadzały się prawie dwukrotnie częściej niż linie kablowe. Przyczyną tego były nawałnice jakie wystąpiły w roku 2017. Należy także dodać, że częstą przyczyną uszkodzeń linii kablowych są osoby trzecie.
Czas przerwy w dostawie jest dłuższy w przypadku gdy awarie występują na liniach napowietrznych Średni czas przerwy w dostawie [godziny], na podstawie G.10.5 5,1 3,5 3,3 3,8 3,2 2,6 2,0 2,0 2,1 2,1 2013 2014 2015 2016 2017 linie napowietrzne SN linie kablowe SN W przypadku wystąpienia anomalii pogodowych w konsekwencji, których występują uszkodzenia w sieci elektroenergetycznej; przewagą linii kablowych SN nad liniami napowietrznymi SN jest ich większa odporność na tego typu zjawiska. Powyższe przekłada się na krótszy czas przerwy w dostawie e.e., a tym samym ciągłość zasilania. W wyjątkowym roku 2017, różnica ta była wyjątkowo duża. Z wykresu widać także wpływ zdarzeń ekstremalnych, które wystąpiły w roku 2015 i 2017, co przełożyło się na wyższe czasu przerwy w wyniku awarii linii napowietrznych. W przypadku linii kablowych średni czas przerwy w dostawie energii elektrycznej w ostatnich latach utrzymuje się na stałym poziomie.
Uszkodzone elementy linii napowietrznych i kablowych SN, 2017 Linie napowietrzne SN Linie kablowe SN Mufy kablowe 7% inne 7% Rozłączniki 1% inne 34% Przewody 29% Słupy 11% Głowice kablowe 20% Żyły kablowe 66% Odłączniki 2% Konstrukcje wsporcze 3% Ograniczniki przepięć 1% Izolatory 19% W liniach średniego napięcia pod wpływem złych warunków atmosferycznych, uszkodzeniom najczęściej ulegają przewody i izolatory, czyli elementy linii napowietrznych.
Podsumowanie 1. Na poziom wskaźników SAIDI/SAIFI decydujący wpływ ą zdarzenia na średnim napięciu. 2. Analizy wskazują na ujemną zależność pomiędzy udziałem linii kablowych w sieci SN i wysokością SAIDI i SAIFI nieplanowanego. 3. Obserwowany jest ciągły wzrost udziału linii kablowych w liniach SN. 4. Na koniec 2017 roku udział linii kablowych SN w Polsce wyniósł 25,9% i zwiększył się o 0,8 p.p. w stosunku do poprzedniego roku.