Důsledky velkých výpadků elektrické energie na zemědělské chovy Jihočeského kraje

Bc. Lucie PARLÁSKOVÁ

Master's thesis

Consequences of blackouts on agricultural farms of South Bohemia

Abstract:

Elektrická energie sehrává v současné společnosti nezastupitelnou roli. Její postavení v zemědělství si však nejvíce uvědomíme v situaci, která s sebou přináší mnohdy již nevratné následky. Proto si diplomová práce klade za cíl posoudit důsledky výpadků elektrické energie u zemědělských chovů. V souvislosti se zvoleným cílem se naskýtá otázka, zda představují dlouhodobé výpadky elektrické energie závažnou hrozbu také pro zemědělské chovy Jihočeského kraje. V teoretické části je stručně charakterizována elektrická energie, její výroba a způsob přenosu. Dále jsou zde uvedeny základní prvky elektrizační soustavy včetně její stability a bezpečnosti. Kapitola seznamuje čtenáře i s kritickou infrastrukturou České republiky a jejím legislativním zakotvením. Následně globálně rozebírá pojem blackout. Vzhledem k tématu diplomové práce je nezbytné zmínit i záslužnou práci jednotného záchranného systému, který mimo základních povinností pro zabezpečení ochrany života a majetku člověka, má za úkol zabezpečovat akce na záchranu zvířat v mimořádných situacích. Závěr této kapitoly pojednává o uplatnění elektrické energie v zemědělství, včetně charakteristiky zkoumaných chovů a vysokého stupně automatizace, jež chovy využívají.Výzkumná část je založena na rešerši současného stavu u vybraných zemědělských chovů. Výzkum byl orientován na Jihočeský kraj, který ve vztahu k dané problematice netvoří výjimku. Pro výzkum byla využita kvalitativní metoda sběru dat, přičemž informace byly získány technikou řízeného rozhovoru a sekundární analýzou dat poskytnutých od kompetentních pracovníků chovů Jihočeského kraje. Výsledky jsou poté koncipovány ve dvou rovinách. Během posledních let došlo ke komplexní renovaci chovných stanic a to zejména v sekci technologických procesů. Moderní elektronická zařízení, mezi něž patří např. automatizované dojení, krmící, napájecí, odsávací a mycí zařízení, ohřev užitkové vody a vytápění, by měla v takto zabezpečených chovech zajistit bezproblémový provoz. Na co však není drtivá většina chovů dostatečně připravena, je zabezpečení jejich plynulého chodu i během výpadku elektrizační soustavy. Řada chovů nedisponuje náhradním zdrojem elektrické energie. Procento soběstačných chovů, jež vlastní ve svém areálu čerpací stanici, která zásobuje tamější elektrocentrálu, je rovněž zanedbatelné. Navíc v případě poruchy vlastní elektrocentrály není náhradní zdroj ani dopředu zajištěn. Zásadní problém nastává u kategorie drůbeže. Vegetace chovů je situována do velkokapacitních hal, kde všechny procesy zabezpečují zcela automatizované řídicí systémy. U takto zřízených chovů je náhradní zdroj elektrické energie nezbytným článkem pro zajištění běžného provozu. Pokud nejsou v souladu stanovená kritéria (odvětrávání, osvětlení, aj.), zpětné reakce zvířete se projeví v rozmezí desítek minut. Při jakékoli odchylce dochází k rychlému úhynu. Předpokládá se, že výsledná data budou využita jak pro výzkumné účely v oblasti sekundárních dopadů při výpadcích elektrizační soustavy, tak pro objektivní posouzení efektivity zabezpečení chovů v rámci dosavadních metod. Účelem je edukace uvedených subjektů.

Abstract:

Electrical energy plays an indispensable role in our contemporary society. However, we mostly realize its position in agriculture in a situation which often already entails irreversible consequences. Therefore, the thesis aims to assess the consequences of power blackout on agricultural farming. In connection with the selected objective, a question arises whether long-term power blackouts also constitute a serious threat to agricultural farms of South Bohemia? The theoretical part briefly describes electrical energy, its production and method of transmission. It also includes basic elements of the power system including its stability and safety. The chapter also acquaints the reader with the critical infrastructure of the Czech Republic and its legislative base. Then, it globally analyzes the term blackout.Given the topic of the thesis, it is necessary to mention the valuable work of the integrated rescue system which in addition to the basic obligations to ensure the protection of human life and property is required to provide missions to rescue animals in emergency situations. Finally, this chapter deals with the application of electrical energy in agriculture, including the characteristics of surveyed farms and a high degree of automation used in farming.The research part is based on the search of the current state of selected agricultural farms. The research was focused on the South Bohemian Region which makes no exception in relation to this issue. Used for the research was a qualitative method of data collection with the information obtained through the techniques of controlled interviews and the secondary analysis of data provided by competent employees of farms in South Bohemia. The results are then outlined in two planes. During recent years, breeding stations have been completely renovated, especially in the section of technological processes. Modern electronic devices which include e.g. automated milking, feeding, suction and washing equipment, heating of service water and heating, should ensure trouble-free operation in such farms. However, what the vast majority of farms is not adequately prepared for is to ensure their smooth operation even during a failure of the electrical system. A number of farms do not have an alternate source of electrical energy. The percentage of self-sufficient farms having on its premises a pumping station that can supply the local diesel-aggregate, is also negligible. Moreover, in case of a diesel-aggregate failure, no alternative source is available. A crucial problem arises in the category of poultry. The animals are situated in large-volume halls where all processes are controlled by fully automated control systems. An alternative source of electrical energy is a crucial element needed to ensure normal operation of the farms. Unless the established criteria are in compliance (ventilation, lighting, etc.), reaction of the animals becomes evident within tens of minutes. Any deviation results in rapid loss of animals. It is assumed that the resulting data will be used both for research purposes in the area of secondary impacts in case of electrical system failures and for objective assessment of the effectiveness in farming security within the current methods. The purpose is to educate the above entities.

Keywords

Blackout, Elektrická energie, Kritická infrastruktura, Důsledky výpadků elektrické energie, Zemědělské chovy Jihočeského kraje, Nouzové zásobování elektrickou energií

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 5. 2013

Accessible from:: 20. 5. 2013

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Vladimír Štípek, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Studies

Master programme / field:
Protection of Inhabitants / Civil Emergency Readiness