Nahrazení nadzemního vedení podzemními kabely ve Finsku

Zhroucení napájecích kabelů způsobuje dočasnou ztrátu energie pro uživatele a zároveň vytváří dodatečné náklady na opravu pro poskytovatele energie. Ve Finsku se očekává nárůst bouří i srážek v souladu se změnou klimatu (Ruosteenoja et al., 2016). Sněhové srážky se mohou hromadit na nadzemních vedeních, což způsobuje poškození, rozbití a výpadky elektrické energie. Ať už přímým nebo nepřímým dopadem (např. pádem stromů), bouře mohou také způsobit poškození elektrického vedení, což vede k výpadkům elektrické energie. Bouře mohou navíc často zvýšit rychlost blesků, což je další příčina výpadků elektrické energie v důsledku poškození elektrických vedení. Pokles stromů způsobený několika faktory, včetně silných větrů, hromadění vody v půdě (což vede k snadnějšímu vykořenění), hromadění sněhu nebo osvětlení, může mít stejný výsledek. Předpokládá se také, že změna klimatu povede k tomu, že listnaté stromy zůstanou v listech po delší dobu, což zvýší riziko škod souvisejících s bouří. Rozsah, v jakém srážky a větrné bouře způsobují pád stromu, však závisí na stáří a obvodu dotčených stromů.

S cílem dodržet požadavky finského zákona o trhu s elektřinou týkající se odstávek a přizpůsobit se stále častějším a extrémním povětrnostním jevům provozovatelé distribučních soustav, jako je Elenia, významně investují do podzemní kabeláže. Od roku 2009 se společnost Elenia zaměřuje pouze na vývoj rozvodů odolných vůči povětrnostním vlivům, včetně podzemní kabeláže. Úsilí o zajištění odolnosti vůči povětrnostním vlivům má za cíl zlepšit bezpečnost dodávek a podpořit místní zaměstnanost v oblasti podzemní kabeláže pro dané období. V současné době je 41 % kabeláže společnosti pod zemí, přičemž cíl pro rok 2028 je 75 %.

Podzemní kabeláž je považována za techniku přizpůsobení přenosových a distribučních soustav elektrické energie změně klimatu, protože chrání aktiva před očekávanými dopady změny klimatu, včetně bouří a nadměrného zatížení sněhem. Instalace podzemní kabeláže zahrnuje tři převládající techniky: umístění kabeláže do betonem vyztužených žlabů, umístění kabelů do podzemních tunelů nebo přímé zakopání kabelů. Ve Finsku použitá technika zahrnuje výstavbu zákopů v rozmezí od přibližně 0,45 m do 1 m hloubky, přičemž kabeláž je poté pohřbena v půdní vrstvě.

Umístěním kabeláže do podzemí lze zabránit většině nepříznivých povětrnostních podmínek, kterým jsou tradiční přenosové infrastruktury vystaveny nad zemí. To se do značné míry týká srážek a vichřic, které mohou způsobit poškození nadzemního elektrického vedení buď přímo, nebo nepřímo prostřednictvím pádu stromu, což vede k výpadkům elektrické energie. Podzemní kabeláž může zmírnit požadavek na další a častější investice do údržby a oprav přenosové infrastruktury. Mezi očekávané přínosy patří bezpečnější dodávky energie s menším počtem výpadků elektřiny souvisejících s počasím a zároveň dosažení úspor nákladů v dlouhodobém horizontu díky snížené údržbě a opravám.

Zástupci Elenie uvedli, že výstavba sítí odolných vůči povětrnostním vlivům je dlouhodobý proces, který vyžaduje otevřenost a interakci jak pro provozní účely, tak pro vytvoření důvěry v tuto dlouhodobou změnu. V důsledku toho je do činností Elenie začleněna interakce s klíčovými zúčastněnými stranami na různých úrovních, a zejména s obcemi. Tato interakce obvykle probíhá v atmosféře spolupráce. Například v prosinci 2016 uspořádala Elenia populární akci pro místní obyvatele v Ruovesi týkající se projektu kabeláže.

Elenia co nejvíce zapojuje různé zainteresované strany do různých fází výstavby. Elenia například informuje o setkáních s vlastníky půdy, orgány a širokou veřejností, intenzivní spolupráci s místními a regionálními médii a také se sociálními médii s cílem poskytnout zúčastněným stranám otevřené informace.

Klíčovým faktorem úspěchu podzemní kabeláže je dostupnost správné technologie pro podzemní kabeláž, pokud jde o instalaci, monitorování a správu. Elenia v co největší míře spolupracuje s dalšími subjekty podzemní kabeláže, jako jsou telekomunikační společnosti, aby se minimalizovalo narušení obyvatelstva prostřednictvím kopání, jakož i snížení nákladů prostřednictvím spolupráce. Ačkoli by podzemní kabeláž mohla být vystavena novým klimatickým rizikům, zejména v důsledku záplav a pohybu půdy v souvislosti se sesuvy půdy, tato rizika dosud zůstávají hypotetická. Výkopy v důsledku jiné stavební nebo údržbářské činnosti představují hlavní riziko poškození instalovaných podzemních kabelů. Nedávné inovace společnosti Elenia však zahrnují použití digitalizace a technologie GIS na podzemní kabely s cílem informovat rypadla o umístění podzemních kabelů. Ačkoli neexistuje žádné regionální zaměření a oblast sítě je řešena konzistentně, během prvních let se Elenia zaměřila na oblasti s nejvyšší hustotou obyvatelstva, přičemž venkovské oblasti budou následovat.

Ve Finsku plánovaná investice společnosti Elenia na rok 2018 činí 140 milionů EUR. Největší náklady se týkají instalace, přičemž podstatná část z nich se vynakládá na výkopové práce. Elenia usiluje o minimalizaci nákladů tím, že spolupracuje s telekomunikačními společnostmi na společných výkopových pracích tam, kde je to možné. Sedmé sdělení Finska UNFCCC odhaduje, že celkové investice do distribučních sítí potřebné k zajištění bezpečnosti dodávek (včetně podzemní kabeláže) budou činit 2 800 milionů EUR.

Přínosy, i když v této fázi nejsou kvantifikovány, budou zahrnovat bezpečnější dodávky energie, jakož i zajištění pracovních míst pro výkopové a instalační práce během požadovaného časového období. Kromě toho existují přínosy, které nesouvisejí s přizpůsobením se změně klimatu. Patří mezi ně nižší vizuální dopad a snížené riziko nehody, např. požáry a nárazy spojené s rozbitými nebo spadlými kabely.

V roce 2018 byla přezkoumávána studie o sociálních nákladech a přínosech podzemní kabeláže jako klíčového adaptačního opatření.

Finský zákon o trhu s elektřinou byl v roce 2013 aktualizován, aby stanovil, že do roku 2028 musí být energetické sítě navrženy tak, aby bouře nebo zatížení sněhem nezpůsobily výpadky proudu trvající více než 6 hodin v městských oblastech nebo více než 36 hodin v jiných oblastech. Tento právní předpis byl důsledkem problémů Finska s vážnými výpadky elektrické energie v důsledku bouří a silného zatížení sněhem. Ačkoli se provozovatelé elektroenergetických distribučních soustav mohou sami rozhodnout, jak tento požadavek řešit, tento právní předpis byl hlavním hnacím motorem úsilí o podzemní kabeláž v zemi. Elenia není jedinou společností, která ve Finsku vyvíjí úsilí v oblasti podzemní kabeláže, ale všechny elektroenergetické společnosti v zemi jí věnují náležitou pozornost a vykazují významné změny v tomto odvětví.

Podíl podzemní kabeláže v elektrické síti Elenie se zvýšil z 38 % v roce 2016 na 41 % v roce 2017. Tato míra je ukazatelem pokroku při plnění cíle 75 % do roku 2028. Doba realizace konkrétního projektu se pohybuje od několika měsíců do několika let, zejména v závislosti na pokryté oblasti a délce kabelů (od několika kilometrů až po několik stovek kilometrů). Typický projekt podzemní kabeláže trvá 1-2 roky, přičemž první rok je obvykle věnován výběru a návrhu projektu a druhý rok zahrnuje skutečnou výstavbu, uvedení do provozu a dokumentaci.

Je obtížné určit přesnou životnost podzemních kabelů, které Elenia v současné době instaluje, protože žádný z nich dosud nedosáhl konce životnosti. Technická životnost podzemních kabelů se odhaduje na 50 až 70 let. Regulační nebo ekonomická životnost může být o něco kratší.

Jorma Myllymak
Elenia
Board Member, Former Head of Operations and Network Performance
E-mail: Jorma.myllymaki@elenia.fi 

Kuusela-Opas Heini
Elenia
Head of Communications
E-mail: heini.kuusela-opas@elenia.fi

Tatu Pahkala
Ministry of Economic Affairs and Employment
Energy Department, Energy markets
Senior Adviser
E-mail: tatu.pahkala@tem.fi