Úprava nadzemního vedení v reakci na rostoucí teploty ve Spojeném království

Očekává se, že frekvence extrémních vln veder ve Velké Británii se v budoucnu zvýší. Klimatické prognózy Spojeného království z roku 2009 předpokládají, že letní teploty v některých částech Spojeného království vzrostou do roku 2080 až o 4 °C při scénáři se středními emisemi. Takové zvýšení okolní teploty představuje hrozbu pro provozovatele přenosových a distribučních soustav v důsledku tepelné roztažnosti elektrických vedení při jejich zahřívání. Taková tepelná roztažnost může způsobit propad čar, což znamená, že jejich vyklizení z půdy se může stát nebezpečím pro širokou veřejnost. Protahování může také vést ke kontaktu se stromy a jinými strukturami, což by mohlo mít za následek zásah elektrickým proudem nebo požáry. Většina evropských zemí, včetně Spojeného království, má zavedeny právní předpisy pro zachování minimální vzdálenosti mezi elektrickým vedením a zemí nebo strukturami, aby se zajistilo, že se zabrání možným případům zásahu elektrickým proudem nebo požárům. Vyšší okolní teploty znamenají, že elektrický proud, který prochází nadzemním elektrickým vedením, musí být snížen, aby se zabránilo přehřátí zařízení.

Teplejší elektrické vedení může navíc vést ke snížení účinnosti v důsledku procesu známého jako de-rating. Britské energetické společnosti odhadují, že zvyšující se teploty pod změnou klimatu by mohly způsobit snížení nosné kapacity o 4-9% do poloviny 21.^století. Všechny tyto dopady v konečném důsledku vedou k riziku nehod, výpadků elektřiny a ztrát příjmů, jakož i kaskádového selhání sítě. Tyto dopady jsou umocněny rostoucí poptávkou po elektřině během tepelných epizod, například v důsledku klimatizace.

Přenosové a distribuční sítě Spojeného království se rozhodly přezkoumat a aktualizovat rating trolejového vedení v celé své síti. To zahrnuje stanovení maximální provozní teploty, které mohou být trolejová vedení vystavena v rámci scénářů změny klimatu, a stanovení konstrukční normy pro zohlednění předpokládaného zvýšení propadu vedení. Tato adaptační opatření zvyšují energetickou bezpečnost a snižují riziko úrazu elektrickým proudem a požáru.

Western Power Distribution (WPD) dodává elektřinu 8 milionům zákazníků v oblasti 55 500 km² ve Velké Británii. WPD těží ze studie vedené britským Met Office (národní meteorologická služba). Studie „Energy Project 2 Climate Change Impacts on the UK Energy Industry Project“ (Dopady změny klimatu na projekt energetického průmyslu Spojeného království) využila odborné znalosti odvětví energetiky k identifikaci dopadů změny klimatu na výrobu, distribuci, přenos a poptávku po energii. WPD spolupracovala se Sdružením energetických sítí (ENA) (organizace obchodních organizací financovaná držiteli licencí na přenos a distribuci) s cílem uvést adaptační opatření založená na studii do praxe a vypracovat plány na boj proti snižování ratingů elektrických vedení.

Určená adaptační opatření zahrnovala zvýšení výšky sloupů podpírajících elektrické vedení, instalaci vodičů s teplejšími provozními limity nebo zavedení použití vodičů s nízkým poklesem. WPD vyhodnotila, že zvýšená expozice vyšším teplotám při předpokládaných změnách klimatu by vedla ke snížení přípustného proudu při současných konstrukčních normách dřevěných sloupů. To by pro provozovatele vedlo ke ztrátám efektivnosti a potenciálně ekonomickým ztrátám. Zjištěným nákladově nejefektivnějším opatřením bylo zvýšení minimální konstrukční teploty nových tratí trolejového vedení, jehož dosažení by obvykle zvýšilo konstrukční výšku dřevěných sloupů o 0,5 metru. Tato zvýšená výška by mohla pojmout předpokládané zvýšení propadu, aniž by došlo k překročení zákonných limitů pro výšku nadzemního vedení. Kromě toho společnost WPD ve spolupráci s dalšími provozovateli distribučních sítí ve Spojeném království nedávno dokončila projekt, jehož cílem je aktualizovat chápání hodnocení vodičů pro trolejové vedení ze strany distribučního odvětví ve Spojeném království. Prostřednictvím spolupráce s ENA bude WPD provádět zjištění jako aktualizaci vnitrostátních norem.

V rámci tohoto probíhajícího procesu WPD a různé další britské energetické společnosti také vyvíjejí softwarový nástroj, který umožní britským energetickým společnostem optimalizovat své ratingy nadzemního vedení.

Proces určování adaptačních opatření byl koordinován prostřednictvím spolupráce s Asociací energetických sítí (ENA) s určenou pracovní skupinou pro přizpůsobení se změně klimatu, která usnadňovala diskuse mezi vládou, regulačními agenturami a členy provozovatelů sítí. Prostřednictvím takového zapojení zúčastněných stran společnost Western Power Distribution proaktivně přezkoumává adaptační plány a následná opatření.

Podrobné dopady změny klimatu na energetický systém byly identifikovány prostřednictvím spolupráce s mnoha zúčastněnými stranami v souvislosti s projektem „Dopady změny klimatu EP2 na energetický průmysl Spojeného království“ (pod vedením Met Office). Tato spolupráce se službami poskytujícími informace o počasí může umožnit rychlé poskytování datových souborů, které jsou přímo relevantní pro subjekty s rozhodovací pravomocí v odvětví energetiky. Identifikace pravděpodobných dopadů změny klimatu na energetický systém předem poskytuje čas na provedení opatření ke zvýšení odolnosti systému. Kromě toho jsou členové provozovatelů elektroenergetických sítí prostřednictvím spolupráce s ENA sdruženi v pracovní skupině pro přizpůsobování se změně klimatu pod vedením ENA s vládními a regulačními agenturami. Pracovní skupina vytváří přístupy k identifikaci dopadů změny klimatu na sítě provozovatelů elektroenergetických přenosových soustav a provozovatelů distribučních soustav a vyvíjí opatření pro přizpůsobení se dopadům změny klimatu. Tyto výměny informací mohou tvořit nedílnou součást výběru nákladově efektivních a účinných adaptačních opatření, která mohou být přínosem jak pro soukromé subjekty, tak pro veřejnou sféru.

Náklady na pořízení dřevěných stropních stožárů o 0,5 metru vyšší závisí na výšce původního stožáru, ale mohou být tak malé, jak kolem 10 £ (11 €) za tyč.

Podle nařízení o bezpečnosti, kvalitě a kontinuitě elektrické energie z roku 2002 nesmí být trolejové vedení do 33 kV ve výšce nižší než 5,8 metru nad zemí při nejvyšší pravděpodobné teplotě vedení.

Implementace nových konstrukčních norem je neustálým, proaktivním procesem.

Očekávaná životnost dřevěných sloupů, které podporují nadzemní vedení, je přibližně 40-60 let. Na konci této životnosti by mohly být sloupy nahrazeny tak, aby vyhovovaly novým konstrukčním normám.

Paul Jewell
Western Power Distribution
E-mail: pjewell@westernpower.co.uk 

Webové stránky a dokumenty Western Power Distribution, Met Office a Výboru pro změnu klimatu (UK)