Αντικατάσταση εναέριων γραμμών με υπόγεια καλώδια στη Φινλανδία

Η κατάρρευση των ηλεκτρικών καλωδίων προκαλεί προσωρινή απώλεια ενέργειας στους χρήστες, ενώ παράλληλα δημιουργεί πρόσθετο κόστος αποκατάστασης για τους παρόχους ηλεκτρικής ενέργειας. Στη Φινλανδία, τόσο οι καταιγίδες όσο και οι βροχοπτώσεις αναμένεται να αυξηθούν ανάλογα με την κλιματική αλλαγή(Ruosteenoja et al., 2016). Η βροχόπτωση χιονιού μπορεί να συσσωρευτεί σε εναέριες γραμμές που προκαλούν ζημιά, θραύση και διακοπές ρεύματος. Είτε μέσω άμεσων είτε έμμεσων επιπτώσεων (π.χ. μέσω πτώσης δένδρων), οι καταιγίδες μπορούν επίσης να προκαλέσουν ζημία στα καλώδια ηλεκτρικής ενέργειας, με αποτέλεσμα διακοπές ρεύματος. Επιπλέον, οι καταιγίδες μπορούν συχνά να αυξήσουν το ρυθμό των κεραυνών, μια περαιτέρω αιτία διακοπών ρεύματος μέσω της βλάβης των ηλεκτρικών γραμμών. Η πτώση των δέντρων, που προκαλείται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των ισχυρών ανέμων, της συσσώρευσης νερού στο έδαφος (η οποία έχει ως αποτέλεσμα τον ευκολότερο ξεριζωμό), της συσσώρευσης χιονιού ή του φωτισμού, μπορεί να έχει το ίδιο αποτέλεσμα. Η κλιματική αλλαγή προβλέπεται επίσης να οδηγήσει σε φυλλοβόλα δέντρα που παραμένουν σε φύλλα για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους, αυξάνοντας τον κίνδυνο ζημιών που σχετίζονται με τις καταιγίδες. Ωστόσο, ο βαθμός στον οποίο οι βροχοπτώσεις και οι καταιγίδες του ανέμου προκαλούν πτώση δένδρων εξαρτάται από την ηλικία και την περίμετρο των εν λόγω δένδρων.

Προκειμένου να τηρηθούν οι απαιτήσεις διακοπής λειτουργίας του φινλανδικού νόμου για την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας και να προσαρμοστούν σε ολοένα και συχνότερα και ακραία καιρικά φαινόμενα, οι διαχειριστές συστημάτων διανομής, όπως η Elenia, επενδύουν σημαντικά στην υπόγεια καλωδίωση. Από το 2009, η Elenia έχει επικεντρωθεί στην ανάπτυξη μόνο ανθεκτικών στις καιρικές συνθήκες γραμμών διανομής, συμπεριλαμβανομένης της υπόγειας καλωδίωσης. Οι προσπάθειες θωράκισης στις καιρικές συνθήκες αποσκοπούν στη βελτίωση της ασφάλειας του εφοδιασμού και στην προώθηση της τοπικής απασχόλησης για εργασίες υπόγειας καλωδίωσης για την εν λόγω περίοδο. Επί του παρόντος, το 41 % της καλωδίωσης της εταιρείας είναι υπόγεια, με στόχο 75 % για το 2028.

Η υπόγεια καλωδίωση θεωρείται τεχνική προσαρμογής των συστημάτων μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας στην κλιματική αλλαγή, καθώς προστατεύει τα περιουσιακά στοιχεία από τις αναμενόμενες επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, συμπεριλαμβανομένων των καταιγίδων και των υπερβολικών φορτίων χιονιού. Η εγκατάσταση υπόγειας καλωδίωσης περιλαμβάνει τρεις κυρίαρχες τεχνικές: τοποθέτηση καλωδίωσης σε σκυρόδεμα-ενισχυμένες γούρνες, τοποθέτηση των καλωδίων σε υπόγειες σήραγγες, ή άμεση ταφή των καλωδίων. Στη Φινλανδία, η τεχνική που χρησιμοποιείται περιλαμβάνει την κατασκευή τάφρων που κυμαίνονται από περίπου 0,45 m έως 1 m βάθος, με την καλωδίωση στη συνέχεια θαμμένη μέσα στο στρώμα του εδάφους.

Με την τοποθέτηση καλωδίωσης στο υπέδαφος, μπορούν να αποφευχθούν οι περισσότερες από τις αντίξοες καιρικές συνθήκες που οι παραδοσιακές υποδομές μεταφοράς είναι εκτεθειμένες στο έδαφος. Αυτό αναφέρεται σε μεγάλο βαθμό στις βροχοπτώσεις και τις ανεμοθύελλες, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν βλάβη σε εναέριες γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας είτε άμεσα είτε έμμεσα μέσω της πτώσης των δέντρων, με αποτέλεσμα διακοπές ρεύματος. Η υπόγεια καλωδίωση μπορεί να μετριάσει την απαίτηση για περαιτέρω και συχνότερες επενδύσεις στη συντήρηση και τις επισκευές των υποδομών μεταφοράς. Τα αναμενόμενα οφέλη περιλαμβάνουν έναν ασφαλέστερο ενεργειακό εφοδιασμό με λιγότερες περιπτώσεις διακοπών ρεύματος που σχετίζονται με τις καιρικές συνθήκες, ενώ μακροπρόθεσμα επιτυγχάνεται εξοικονόμηση κόστους λόγω της μειωμένης συντήρησης και επισκευής.

Οι εκπρόσωποι της Elenia πρότειναν ότι η κατασκευή ανθεκτικών στις καιρικές συνθήκες δικτύων είναι μια μακροπρόθεσμη διαδικασία που απαιτεί ανοικτό πνεύμα και αλληλεπίδραση τόσο για τους επιχειρησιακούς σκοπούς όσο και για τη δημιουργία εμπιστοσύνης προς αυτή τη μακροπρόθεσμη αλλαγή. Ως εκ τούτου, η αλληλεπίδραση με βασικούς ενδιαφερόμενους φορείς σε διάφορα επίπεδα και ιδίως με δήμους είναι ενσωματωμένη στις δραστηριότητες της Elenia. Αυτή η αλληλεπίδραση συμβαίνει γενικά σε μια συνεργατική ατμόσφαιρα. Για παράδειγμα, τον Δεκέμβριο του 2016, η Elenia πραγματοποίησε μια δημοφιλή εκδήλωση για τους κατοίκους της περιοχής Ruovesi σχετικά με το έργο καλωδίωσης.

Η Elenia εμπλέκει όσο το δυνατόν περισσότερα ενδιαφερόμενα μέρη σε διαφορετικές φάσεις της κατασκευής. Για παράδειγμα, η Elenia αναφέρει συναντήσεις με ιδιοκτήτες γης, αρχές και το ευρύ κοινό, εντατική συνεργασία με τα τοπικά και περιφερειακά μέσα ενημέρωσης, καθώς και τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης για την παροχή ανοικτών πληροφοριών στα ενδιαφερόμενα μέρη.

Ο βασικός παράγοντας επιτυχίας για την υπόγεια καλωδίωση είναι η διαθεσιμότητα της σωστής τεχνολογίας για την υπόγεια καλωδίωση, όσον αφορά την εγκατάσταση, την παρακολούθηση και τη διαχείριση. Η Elenia συνεργάζεται όσο το δυνατόν περισσότερο με άλλους φορείς υπόγειας καλωδίωσης, όπως οι εταιρείες τηλεπικοινωνιών, ώστε να ελαχιστοποιηθεί η διατάραξη των πληθυσμών μέσω δραστηριοτήτων εκσκαφής, καθώς και η μείωση του κόστους μέσω της συνεργασίας. Παρόλο που η υπόγεια καλωδίωση θα μπορούσε να εκτεθεί σε νέους κλιματικούς κινδύνους, ιδίως από τις πλημμύρες και τις μετακινήσεις του εδάφους που σχετίζονται με κατολισθήσεις, οι κίνδυνοι αυτοί παραμένουν υποθετικοί. Η εκσκαφή λόγω άλλης δραστηριότητας κατασκευής ή συντήρησης αποτελεί βασικό κίνδυνο βλάβης των εγκατεστημένων υπόγειων καλωδίων. Ωστόσο, οι πρόσφατες καινοτομίες της Elenia περιλαμβάνουν την εφαρμογή της ψηφιοποίησης και της τεχνολογίας GIS σε υπόγεια καλώδια, με στόχο την ενημέρωση των εκσκαφέων σχετικά με τη θέση των υπόγειων καλωδίων. Παρά το γεγονός ότι δεν υπάρχει περιφερειακή εστίαση και η περιοχή του δικτύου αντιμετωπίζεται με συνέπεια, κατά τα πρώτα χρόνια η Elenia επικεντρώθηκε στις περιοχές με τη μεγαλύτερη πυκνότητα, με τις αγροτικές περιοχές να ακολουθούν.

Στη Φινλανδία, οι προγραμματισμένες επενδύσεις της Elenia για το 2018 ανέρχονται σε 140 εκατ. EUR. Το μεγαλύτερο κόστος σχετίζεται με την εγκατάσταση, με σημαντικό μέρος αυτού να δαπανάται για ανασκαφές. Η Elenia έχει ως στόχο να ελαχιστοποιήσει το κόστος μέσω της συνεργασίας με εταιρείες τηλεπικοινωνιών για κοινές ανασκαφές όπου είναι δυνατόν. Σύμφωνα με την 7η^{ανακοίνωση} της Φινλανδίας προς την UNFCCC, οι συνολικές επενδύσεις σε δίκτυα διανομής που απαιτούνται για την ασφάλεια του εφοδιασμού (μεταξύ άλλων μέσω υπόγειας καλωδίωσης) θα ανέλθουν σε 2.800 εκατ. ευρώ.

Τα οφέλη, αν και δεν ποσοτικοποιούνται σε αυτό το στάδιο, θα περιλαμβάνουν ασφαλέστερο ενεργειακό εφοδιασμό, καθώς και παροχή θέσεων εργασίας για εργασίες εκσκαφής και εγκατάστασης κατά τη διάρκεια της απαιτούμενης χρονικής περιόδου. Επιπλέον, υπάρχουν οφέλη που δεν σχετίζονται με την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή. Αυτές περιλαμβάνουν χαμηλότερη οπτική πρόσκρουση και μειωμένο κίνδυνο ατυχήματος, π.χ. πυρκαγιές και κρούσεις που σχετίζονται με σπασμένα ή πεσμένα καλώδια.

Το 2018 επανεξεταζόταν μελέτη σχετικά με το κοινωνικό κόστος και τα οφέλη της υπόγειας καλωδίωσης ως βασικού μέτρου προσαρμογής.

Ο φινλανδικός νόμος για την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας επικαιροποιήθηκε το 2013 ώστε να ορίζει ότι έως το 2028, τα ενεργειακά δίκτυα πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε οι καταιγίδες ή τα φορτία χιονιού να μην προκαλούν διακοπές ρεύματος που διαρκούν περισσότερο από 6 ώρες σε αστικές περιοχές ή περισσότερες από 36 ώρες σε άλλες περιοχές. Η νομοθεσία αυτή προέκυψε από το ιστορικό προβλημάτων της Φινλανδίας με σοβαρές διακοπές ρεύματος λόγω καταιγίδων και βαρέων φορτίων χιονιού. Παρά το γεγονός ότι οι διαχειριστές συστημάτων διανομής ηλεκτρικής ενέργειας είναι σε θέση να αποφασίσουν οι ίδιοι τον τρόπο αντιμετώπισης αυτής της απαίτησης, η νομοθεσία αυτή αποτέλεσε τον κύριο κινητήριο μοχλό των προσπαθειών υπόγειας καλωδίωσης στη χώρα. Η Elenia δεν είναι η μόνη εταιρεία που αναλαμβάνει προσπάθειες υπόγειας καλωδίωσης στη Φινλανδία, αλλά μάλλον όλες οι εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας την λαμβάνουν δεόντως υπόψη, παρουσιάζοντας σημαντικές αλλαγές στον τομέα.

Το μερίδιο της υπόγειας καλωδίωσης στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας της Elenia αυξήθηκε από 38 % το 2016 σε 41 % το 2017. Το ποσοστό αυτό αποτελεί ένδειξη της προόδου προς την επίτευξη του στόχου του 75 % έως το 2028. Ο χρόνος υλοποίησης για ένα συγκεκριμένο έργο κυμαίνεται μεταξύ αρκετών μηνών και αρκετών ετών, ανάλογα ιδίως με την περιοχή που καλύπτεται και το μήκος των καλωδίων (από μερικά χιλιόμετρα έως αρκετές εκατοντάδες χιλιόμετρα). Ένα τυπικό έργο υπόγειας καλωδίωσης διαρκεί 1-2 χρόνια, όπου το πρώτο έτος είναι συνήθως αφιερωμένο στην επιλογή και το σχεδιασμό του έργου, και το δεύτερο έτος περιλαμβάνει πραγματική κατασκευή, θέση σε λειτουργία και τεκμηρίωση.

Είναι δύσκολο να καθοριστεί η ακριβής διάρκεια ζωής των υπόγειων καλωδίων που η Elenia εγκαθιστά επί του παρόντος, δεδομένου ότι κανένα δεν έχει φτάσει στο τέλος του κύκλου ζωής τους. Η τεχνική διάρκεια ζωής των υπόγειων καλωδίων εκτιμάται ότι κυμαίνεται μεταξύ 50 και 70 ετών. Η κανονιστική ή οικονομική διάρκεια ζωής μπορεί να είναι ελαφρώς μικρότερη.

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