Προσαρμογή των εναέριων γραμμών για την αντιμετώπιση των αυξανόμενων θερμοκρασιών στο Ηνωμένο Βασίλειο

Η συχνότητα των ακραίων κυμάτων καύσωνα στο Ηνωμένο Βασίλειο αναμένεται να αυξηθεί στο μέλλον. Οι προβλέψεις του 2009 για το κλίμα του Ηνωμένου Βασιλείου προβλέπουν ότι οι θερινές θερμοκρασίες θα αυξηθούν έως και 4 °C σε τμήματα του Ηνωμένου Βασιλείου σύμφωνα με ένα σενάριο μεσαίου επιπέδου εκπομπών έως το 2080. Οι εν λόγω αυξήσεις της θερμοκρασίας περιβάλλοντος συνιστούν απειλή για τους φορείς μεταφοράς και διανομής λόγω της θερμικής διαστολής των ηλεκτρικών γραμμών όταν θερμαίνονται. Αυτή η θερμική διαστολή μπορεί να προκαλέσει χαλάρωση των γραμμών, πράγμα που σημαίνει ότι η απομάκρυνσή τους από το έδαφος μπορεί να αποτελέσει κίνδυνο για το ευρύ κοινό. Η χαλάρωση μπορεί επίσης να οδηγήσει σε επαφή με δέντρα και άλλες δομές, η οποία θα μπορούσε να οδηγήσει σε ηλεκτροπληξία ή πυρκαγιές. Οι περισσότερες ευρωπαϊκές χώρες, συμπεριλαμβανομένου του Ηνωμένου Βασιλείου, έχουν θεσπίσει νομοθεσία για τη διατήρηση ελάχιστης απόστασης μεταξύ των γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας και του εδάφους ή των κατασκευών, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι αποφεύγονται πιθανές περιπτώσεις ηλεκτροπληξίας ή πυρκαγιάς. Υψηλότερες θερμοκρασίες περιβάλλοντος σημαίνει ότι το ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται από εναέριες γραμμές μεταφοράς ενέργειας πρέπει να μειωθεί για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση του εξοπλισμού.

Επιπλέον, οι θερμότερες γραμμές μεταφοράς ενέργειας μπορούν να οδηγήσουν σε μειωμένη απόδοση λόγω μιας διαδικασίας γνωστής ως απομείωση. Οι επιχειρήσεις ηλεκτροδότησης του Ηνωμένου Βασιλείου εκτιμούν ότι η αύξηση των θερμοκρασιών υπό την κλιματική αλλαγή θα μπορούσε να προκαλέσει μείωση της φέρουσας ικανότητας κατά 4-9 % έως τα μέσα του^21ου αιώνα. Όλες αυτές οι επιπτώσεις οδηγούν τελικά σε κινδύνους ατυχημάτων, διακοπών ηλεκτρικής ενέργειας και απώλειας εσόδων, καθώς και σε διαδοχικές αστοχίες του δικτύου. Οι επιπτώσεις αυτές επιδεινώνονται από την αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη διάρκεια επεισοδίων θερμότητας, για παράδειγμα λόγω του κλιματισμού.

Τα δίκτυα μεταφοράς και διανομής του Ηνωμένου Βασιλείου έχουν ως στόχο να επανεξετάσουν και να επικαιροποιήσουν τις αξιολογήσεις των εναέριων γραμμών σε ολόκληρο το δίκτυό τους. Αυτό συνεπάγεται τον καθορισμό της μέγιστης λειτουργικής θερμοκρασίας που μπορούν να υποβληθούν οι εναέριες γραμμές βάσει σεναρίων κλιματικής αλλαγής και τον καθορισμό ενός προτύπου σχεδιασμού για την αντιμετώπιση των προβλεπόμενων αυξήσεων στη χαλάρωση των γραμμών. Αυτά τα μέτρα προσαρμογής αυξάνουν την ενεργειακή ασφάλεια και μειώνουν τους κινδύνους ηλεκτροπληξίας και πυρκαγιάς.

Η Western Power Distribution (WPD) παραδίδει ηλεκτρική ενέργεια σε 8 εκατομμύρια πελάτες σε μια περιοχή εξυπηρέτησης^{55,500 km 2} στο Ηνωμένο Βασίλειο. Η WPD επωφελήθηκε από μια μελέτη που διεξήχθη από το UK Met Office (την εθνική μετεωρολογική υπηρεσία). Η μελέτη «Energy Project 2 Climate Change Impacts on the U.K. Energy Industry Project» αξιοποίησε την τεχνογνωσία του ενεργειακού τομέα για τον εντοπισμό των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στην παραγωγή, διανομή, μεταφορά και ζήτηση ενέργειας. Η WPD συνεργάστηκε με την Ένωση Ενεργειακών Δικτύων (ENA) (οργάνωση εμπορικού φορέα χρηματοδοτούμενη από κατόχους αδειών μεταφοράς και διανομής) προκειμένου να θέσει σε εφαρμογή μέτρα προσαρμογής βάσει της μελέτης και να καταρτίσει σχέδια για την καταπολέμηση της απομείωσης των γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας.

Τα μέτρα προσαρμογής που προσδιορίστηκαν περιλάμβαναν την αύξηση του ύψους των πόλων που υποστηρίζουν τις γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, την εγκατάσταση αγωγών με θερμότερα όρια λειτουργίας ή την εφαρμογή της χρήσης αγωγών χαμηλής ταχύτητας. Η WPD εκτίμησε ότι η αυξημένη έκθεση σε υψηλότερες θερμοκρασίες στο πλαίσιο των προβλεπόμενων κλιματικών αλλαγών θα οδηγούσε σε μειωμένο επιτρεπόμενο ρεύμα με τα τρέχοντα πρότυπα σχεδιασμού των πόλων ξύλου. Αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα απώλειες αποδοτικότητας και δυνητικά οικονομικές απώλειες για τον φορέα εκμετάλλευσης. Το πλέον οικονομικά αποδοτικό μέτρο που προσδιορίστηκε ήταν η αύξηση της ελάχιστης θερμοκρασίας σχεδιασμού των νέων εναέριων γραμμών, η επίτευξη της οποίας θα αύξανε κατά κανόνα το ύψος σχεδιασμού των ξύλινων στύλων κατά 0,5 μέτρα. Αυτό το αυξημένο ύψος θα μπορούσε να φιλοξενήσει τις προβλεπόμενες αυξήσεις της χαλάρωσης χωρίς να υπερβούν τα νόμιμα όρια στο ύψος των εναέριων γραμμών. Επιπλέον, η WPD, σε συνεργασία με άλλους DNO του Ηνωμένου Βασιλείου, ολοκλήρωσε πρόσφατα ένα έργο για την ενημέρωση της κατανόησης της βρετανικής βιομηχανίας διανομής όσον αφορά τις αξιολογήσεις αγωγών για εναέριες γραμμές. Μέσω της συνεργασίας τους με την ENA, η WPD θα εφαρμόσει τα πορίσματα ως επικαιροποίηση των εθνικών προτύπων.

Στο πλαίσιο αυτής της συνεχιζόμενης διαδικασίας, η WPD και διάφορες άλλες εταιρείες ενέργειας του Ηνωμένου Βασιλείου αναπτύσσουν επίσης ένα εργαλείο λογισμικού που θα επιτρέψει στις εταιρείες ενέργειας του Ηνωμένου Βασιλείου να βελτιστοποιήσουν τις αξιολογήσεις της εναέριας γραμμής τους.

Η διαδικασία προσδιορισμού των μέτρων προσαρμογής συντονίστηκε μέσω της συνεργασίας με την Ένωση Ενεργειακών Δικτύων (ENA), με την ορισθείσα ομάδα εργασίας για την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή να διευκολύνει τις συζητήσεις μεταξύ της κυβέρνησης, των ρυθμιστικών οργανισμών και των μελών των φορέων εκμετάλλευσης δικτύων. Μέσω αυτής της δέσμευσης των ενδιαφερόμενων μερών, η Western Power Distribution επανεξετάζει προορατικά τα σχέδια προσαρμογής και τα επακόλουθα μέτρα.

Λεπτομερείς επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στο ενεργειακό σύστημα προσδιορίστηκαν μέσω συνεργασίας με πολλούς ενδιαφερόμενους φορείς στο πλαίσιο του έργου «EP2 Climate Change Impacts on the U.K. Energy Industry» (επικεφαλής του Met Office). Τέτοιες συνεργασίες με υπηρεσίες μετεωρολογικών πληροφοριών μπορούν να επιτρέψουν την ταχεία παροχή συνόλων δεδομένων που σχετίζονται άμεσα με τους φορείς λήψης αποφάσεων στον τομέα της ενέργειας. Ο προσδιορισμός των πιθανών επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στο ενεργειακό σύστημα παρέχει εκ των προτέρων χρόνο για την εφαρμογή μέτρων για την αύξηση της ανθεκτικότητας του συστήματος. Επιπλέον, μέσω της συνεργασίας με την ΕΝΑ, τα μέλη των διαχειριστών δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας συγκεντρώνονται στην ομάδα εργασίας για την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή υπό την ηγεσία του ΕΝΑ με την κυβέρνηση και τους ρυθμιστικούς φορείς. Η ομάδα εργασίας αναπτύσσει προσεγγίσεις για τον προσδιορισμό των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στους ΔΣΜ ηλεκτρικής ενέργειας και στα δίκτυα ΔΣΔ, και αναπτύσσει μέτρα για την προσαρμογή στις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής. Οι εν λόγω ανταλλαγές πληροφοριών μπορούν να αποτελέσουν αναπόσπαστο στοιχείο της επιλογής οικονομικά αποδοτικών και αποτελεσματικών μέτρων προσαρμογής που μπορούν να ωφελήσουν τόσο τους ιδιωτικούς φορείς όσο και τον δημόσιο τομέα.

Το κόστος προμήθειας ξύλινων υπερυψωμένων πόλων ύψους 0,5 μέτρων εξαρτάται από το ύψος του αρχικού πόλου, αλλά μπορεί να είναι τόσο λίγα όσο περίπου £ 10 (11 EUR) ανά πόλο.

Σύμφωνα με τους κανονισμούς για την ασφάλεια, την ποιότητα και τη συνέχεια της ηλεκτρικής ενέργειας του 2002, οι εναέριες γραμμές μέχρι 33 kV δεν πρέπει να βρίσκονται σε ύψος μικρότερο από 5,8 μέτρα πάνω από το έδαφος στη μέγιστη πιθανή θερμοκρασία της γραμμής.

Η εφαρμογή νέων προτύπων σχεδιασμού είναι μια συνεχής, προορατική διαδικασία.

Η αναμενόμενη διάρκεια ζωής των ξύλινων πόλων που υποστηρίζουν εναέριες γραμμές είναι περίπου 40-60 χρόνια. Στο τέλος αυτής της διάρκειας ζωής των περιουσιακών στοιχείων, οι πόλοι θα μπορούσαν να αντικατασταθούν για να συμμορφωθούν με τα νέα πρότυπα σχεδιασμού.

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

Western Power Distribution, Met Office και η Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή (Ηνωμένο Βασίλειο) ιστοσελίδες και έγγραφα