Kjell Sand, SINTEF Energi

Presentasjon om: "Kjell Sand, SINTEF Energi"— Utskrift av presentasjonen:

1 Planlegging under usikkerhet og med alternative løsninger – drøfting av utfordring og tilnærming
Kjell Sand, SINTEF Energi Kurs: ”Reinvesteringsstrategier i nettselskap” arrangert av Energiakademiet , Oslo Torsdag 6. mai 2010

2 Oversikt Litt om usikkerhet og risiko
Metodikk for risikoanalyser – reinvesteringsanalyser Risikoindikatorer – et nødvendig element i risikostyringen Verktøy for risikostyring Eksempler

3 The Risk DSAM project Risk Based Distribution System Asset Management
Mål: Bedre beslutningsmetodikk for vedlikehold og reinvesteringer i distribusjonsnett på Strategisk nivå – gode strategier for håndtering av ulike nettanlegg Prosjektnivå – gode beslutninger på prosjektnivå Varighet 3 3

4 Project partners: R&D partners: Utility partners:
R&D partners: Research Council of Norway Électricité de France R&D The Norwegian University of Science and Technology SNF – Institute of Research in Economics and Administration (Norway) Lappeenranta University of Technology (Finland) University of Porto/INESC (Portugal) Utility partners: 4 4

5 Project web page http://www.energy.sintef.no/prosjekt/riskdsam/

6 Risiko og usikkerhet er tvillinger
Risk Combination of the probability of an event and its consequence. Note 1: The term “risk” is generally used only when there is at least the possibility of negative consequences. Note 2: In some situations, risk arises from the possibility of deviation from the expected outcome or event. Kilde: ISO/IEC Guide 73 Risk Management – Vocabulary – Guidelines for use in standards.

7 Fremtiden er pr. definisjon usikker
Beslutninger om reinvesteringer angår fremtiden Å la være å reinvestere er også en beslutning I beslutninger om reinvesteringer i kraftsystemet inngår mange stokastiske – dvs usikre parametere Omgivelser, værpåkjenninger er viktige kilder til usikkerhet Vi bør bruke statistiske metoder som et hjelpemiddel Og det er umulig å finne frem til et optimalt reinvesteringstidspunkt med presisjonen ”måneden/uken/dagen før anlegget feiler”

8 Et mye brukt risikomål Forventet risiko R= ∑pi∙Ki
Anvendt på terningkast =1/6 ∙1+ 1/6 ∙2+ 1/6 ∙3+ 1/6 ∙4+ 1/6 ∙5+ 1/6 ∙6 = 3,5 (!)

9 Risikoen kan øke over levetiden
Påkjenning/ Styrke Isolasjonsnivå Tilfeldige påkjenninger (f.eks. jordfeil) Feil Normale Driftspåkjenninger (fase-jord spenning) Levetid Tid RKILE= kr RKILE= kr

10 Det er forskjell på det vi er utsatt for og det vi opplever - Historikk versus eksponering
Observation , year 1 - 6 ( performance ) Probability distribution ( exposure # 5 3 4 2 6 Ikke levert energi/år y Forventningsverdi Risiko

11 Historikken kan oppvise stor variasjon Eks: ILE
Nettselskap med kunder Nettselskap med kunder Standardavvik typisk 60-70% av forventningsverdi Få< 30% - få > 200% i seksårs perioden Norge

12 RISK-DSAM filosofi: Risikobasert nettforvaltning

13 Risikoanalyse Risikoanalysen gjennomføres grovt sett ved å svare på tre grunnleggende spørsmål: Hva kan gå galt? Hva er sannsynligheten for at de uønskede hendelsen inntreffer? Hvilke konsekvenser kan de uønskede hendelsene medføre?

14 Risikokonsekvenser foreslått i RISK DSAM
Økonomi Sikkerhet Miljø Omdømme Leveringskvalitet Sårbarhet Kontrakter Alle er relevante i forhold til reinvesteringsanalyser, men eksplisitt i analysene legges det oftest mest vekt på de som er uthevet

15 Mulige uønskede hendelser med virkning for:
Planlegging av risikoanalyse Risiko- kommunikasjon Motivasjon Interessenter - interesser Systemavgrensing Kriterier - restriksjoner Tidshorisont - modellambisjoner Terminologi Identifisering av risiko scenarier Trusselbildet Tilstand/status til nett, selskap, leverandører Risikokilder / Trusler / Uvisshet Historikk Feil, avbrudd, HMS, (avvik, ulykker, utslipp,…), klager,…. Mulige uønskede hendelser med virkning for: Økonomi, Sikkerhet, Miljø, Omdømme, Leveringskvalitet, Avtaler, Kontrakter Risikomodellering, Risikoanalyse, Beslutning Risikoberegninger - Sannsynlighet - Konsekvensmål - konsekvensindikatorer Risiko vurdering - Risikokriterier Risiko håndtering/ Risiko optimalisering - Risiko reduksjon - Overføring av risiko - Risiko erkjennelse Nei OK? Ja Risikoaksept

16 Mulige uønskede hendelser med virkning for:
Risikokilder / Trusler / Uvisshet Identifisering av risiko scenarier Planlegging av risikoanalyse Motivasjon Interessenter - interesser Systemavgrensing Kriterier - restriksjoner Tidshorisont - modellambisjoner Terminologi Trusselbildet Mulige uønskede hendelser med virkning for: Økonomi, Sikkerhet, Miljø, Omdømme, Leveringskvalitet, Avtaler, Kontrakter Tilstand/status til nett, selskap, leverandører Historikk Feil, avbrudd, HMS, (avvik, ulykker, utslipp,…), klager,…. Risiko- kommunikasjon

17 Risiko- kommunikasjon
Risikomodellering, Risikoanalyse, Beslutning Risikoberegninger - Sannsynlighet - Konsekvensmål - konsekvensindikatorer Risiko håndtering/ Risiko optimalisering - Risiko reduksjon - Overføring av risiko - Risiko erkjennelse Risikoaksept Risiko vurdering - Risikokriterier OK? Ja Nei Risiko- kommunikasjon

18 Risikoindikatorer

19 Definisjon fra RISK DSAM prosjektet
Risikoindikator: Parameter som gir informasjon om risiko. Note 1 Kan si noe om risikoeksponering eller risikohistorikk Note 2 Kan inneholde informasjon om sannsynlighet, konsekvens eller begge deler.

20 Rapporten kan bestilles her:
Mer informasjon finner du i: TR A6787: Risk indicators for distribution system asset management Rapporten kan bestilles her:

21 Mulige uønskede hendelser med virkning for:
Risikomodellering, Risikoanalyse, Beslutning Risikokilder / Trusler / Uvisshet Risikoberegninger - Sannsynlighet - Konsekvensmål - konsekvensindikatorer Risiko håndtering/ Risiko optimalisering - Risiko reduksjon - Overføring av risiko - Risiko erkjennelse Identifisering av risiko scenarier Planlegging av risikoanalyse Motivasjon Interessenter - interesser Systemavgrensing Kriterier - restriksjoner Tidshorisont - modellambisjoner Terminologi Risikoaksept Trusselbildet Risiko vurdering - Risikokriterier Mulige uønskede hendelser med virkning for: Økonomi, Sikkerhet, Miljø, Omdømme, Leveringskvalitet, Avtaler, Kontrakter OK? Ja Nei Tilstand/status til nett, selskap, leverandører Historikk Feil, avbrudd, HMS, (avvik, ulykker, utslipp,…), klager,…. Risiko- kommunikasjon Risiko-indikatorer har flere anvendelser:

22 Anbefalt arbeidsflyt:
Etabler rutiner for bruk av indikatorer Velg risikoscenarier Identifiser forhold som inngår i scenariet og som har betydning for risiko Vurder hvilke forhold som kan endres gjennom tiltak (endring av styringsparametere) Identifiser forhold med størst innvirkning på risiko Etabler mulige indikatorer for disse forhold Velg et sett med indikatorer (så få som mulig) Trinn 1 Trinn 2 Trinn 3 Trinn 4 Trinn 5 Trinn 6 Trinn 7

23 Modellering av risikoeksponering
Distribution system Organisation Resources Modelling Parameters Risk indicators Risk exposure model Other results

24 Simuleringsverktøy/modeller kan gi oss risikoindikatorer
Eksempel: Bidrag til forventede KILE-kostnader simulert i NetBas

25 Sjekkliste for risikoindikatorer
Er indikatoren entydig og veldefinert Er den koblet til selskapets mål og verdier Står ressursene som benyttes til å framskaffe indikatoren I forhold til forventet nytte? Er den enkel å bruke til beslutninger? Finner brukerne den relevant og er den akseptert? Er indikatoren fremoverskuende og kan den påvirkes av tiltak?

26 Dokumentasjon av indikatorer
Indicator: Compensation for interruptions longer than 12 hours Objective: Keep long duration interruptions for customer low and company reputation high by efficient fault correction and correct maintenance of the assets Definition: Total compensation recorded last 12 months Relevance for the RISK DSAM consequence classes (3= Large 2= Medium, 1=Small, Blank= No relevance) Economy Quality of supply Vulnerability Prof. safety Public safety Environment Political/PR Contract 1 2 3 Target value: Less than 1 mill NOK per year Acceptable deviation: - Description of how the indicator is established: The Fault and interruption registration system (FASIT- DARWIN) Provided by: Control centre Used by: Network management , Control centre Frequency – observation period: 12 months – updated each 3 months Indicator premises: Control parameters: Fault correction efficiency, emergency preparedness Other comments:

27 Litt om verktøy - eksempler

28 For reinvesteringsanalyser i kraftnett er nettinformasjonssystemet et viktig verktøy:
..og tilstandsinformasjon er et viktig utgangspunkt

29 Verktøy/data i nettinformasjonssystemet
Planlegging av risikoanalyse Risiko- kommunikasjon Motivasjon Interessenter - interesser Systemavgrensing Kriterier - restriksjoner Tidshorisont - modellambisjoner Terminologi FASIT Nettarkiv-anleggsdatabasen Vedlikeholdssystemet Nettberegninger Pålitelighetsberegninger Driftsstøttesystem Identifisering av risikoscenarier FASIT Nettarkiv Vedlikeholdssystem Trusselbildet Tilstand/status til nett, selskap, leverandører Risikokilder / Trusler / Uvisshet Historikk Feil, avbrudd, HMS, (avvik, ulykker, utslipp,…), klager,…. Mulige uønskede hendelser med virkning for: Økonomi, Sikkerhet, Miljø, Omdømme, Leveringskvalitet, Avtaler, Kontrakter Pålitelighets-beregninger LCC Nettberegninger Risikomodellering, Risikoanalyse, Beslutning Risikoberegninger - Sannsynlighet - Konsekvensmål - konsekvensindikatorer Risiko vurdering - Risikokriterier Risiko håndtering/ Risiko optimalisering - Risiko reduksjon - Overføring av risiko - Risiko erkjennelse Nei OK? Pålitelighets-beregninger LCC Nettberegninger Ja Risikoaksept

30 I reinvesteringsanalyser sier pålitelighetsanalyser noe om risikoen assosiert med ulike alternativ
Forventet KILE/år

31 Men da må vi gjerne kun se på en meget avgrenset del av kraftsystemet
For mer spesialiserte og detaljerte pålitelighetsanalyser finnes det en rekke metoder Men da må vi gjerne kun se på en meget avgrenset del av kraftsystemet Transformatorstasjon Nettstasjon …

32 Bottom-up methods (mainly dealing with effects of single faults),
Event tree analysis (ETA) Failure mode and effects analysis (FMEA) Hazard and operability study (HAZOP)

33 Top-down methods (able to account for effects arising from combination of faults)
Fault tree analysis (FTA) Markov analysis Petri net analysis Truth table (structure function analysis) Reliability block diagrams (RBD) Bow tie model Bayesian Belief Networks (Influence Diagrams)

34 Bow-tie med feil- og hendelsestre
Unwanted event Causes Consequences Threats Barrier 1 Resource1 Condition1 Y N Consequence 1 Consequence 2 Consequence 3 Consequence 4 Barrier 2 Resource 2 Condition 2 Barrier 3 Resource 3 Condition 3 Fault tree Event tree

35 Consequence categories
Bowtie model Fault tree Event tree Consequence categories

36

37 Risikomatriser er mye brukt til å fremstille resultater fra vurderinger og simuleringer
Negligible Marginal Medium Critical Catastrophic Frequent Probable Occasional Remote Improbable

38 Checklist for MV/LV substation
Alternative 1: Minimum solution Alternative 2: New substation Checklist for MV/LV substation

39 Multi-Criteria Decision Analysis -MCDA
En beslutningsstøtte prosess Nyttig når flere, gjerne motstridene kriterier inngår Hjelper beslutningstakere til å forstå bedre: problemet de står overfor hvordan deres egne verdier, erfaringer og preferanser påvirker beslutningen

40 Eksempel Hva skal gjøres med denne nettstasjonen:
Tre effektbrytere, luftisolerte 315 kVA transformator Bygning i dårlig tilstand Korrosjon og skader (partielle utladninger) på endemuffer Har hatt feil på to effektbrytere og den ene ble byttet

41 Alternativ 6 alternativ: Ny nettstasjon Delvis rehabilitering Flytting
Total rehabilitering Bytte effektbrytere La det være som det er

42 Beslutningskriterier
Kostnader Personsikkerhet KILE Omdømme: (estetikk, leveringskvalitet) - skala: 1 publikum positive, 0 nøytral, -1 litt misfornøyd -2 misfornøyd meget misfornøyd.

43 PRIME Vekting av kriteriene – det viktigste får 100 i vekt (og er uten usikkerhet dvs nedre og øvre grense er like

44 Resultat av analysen Anbefalt alternativ