Skipt út loftlínum með jarðstrengjum í Finnlandi

Hrun rafmagnssnúra veldur tímabundið orkutapi fyrir notendur, en skapar viðbótarkostnað fyrir orkuveitendur. Í Finnlandi er gert ráð fyrir að bæði stormar og úrkoma aukist í takt við loftslagsbreytingar(Rosteenoja o.fl., 2016). Snjókoma getur safnast upp á loftlínum sem valda skemmdum, brotum og rafmagnsleysi. Hvort sem það er vegna beinna áhrifa eða óbeinna áhrifa (t.d. með trjáfalli) geta stormar einnig valdið skemmdum á raflínum, sem leiðir til rafmagnsleysis. Ennfremur geta stormar oft aukið hraða eldingar, frekari orsök rafmagnsleysis með skemmdum á rafmagnslínum. Tré falla, af völdum nokkurra þátta, þar á meðal sterkra vinda, vatnssöfnun í jarðvegi (sem leiðir til auðveldara uppnáms), snjósöfnun eða lýsing, getur haft sömu niðurstöðu. Einnig er gert ráð fyrir að loftslagsbreytingar leiði til þess að lauftré verði eftir í laufi til lengri tíma og auki hættuna á stormtengdum skaða. Engu að síður fer það eftir aldri og sverleika trjáa að hve miklu leyti úrkoma og vindstormar valda trjám.

Til þess að uppfylla kröfur Finnlands um raforkumarkað og laga sig að æ tíðari og öfgafullum veðuratburðum, eru dreifikerfisstjórar á borð við Elenia að fjárfesta verulega í neðanjarðarkössum. Síðan 2009 hefur Elenia lagt áherslu á að þróa aðeins veðurþéttar dreifilínur, þar á meðal neðanjarðar kaðall. Aðgerðir til að verja veðurvarnir miða að því að auka afhendingaröryggi og stuðla að því að vinna að neðanjarðarkekkjum á því tímabili sem um er að ræða. Eins og er eru 41 % kaðallsins neðanjarðar, með 75 % markmið fyrir 2028.

Litið er á kaðla neðanjarðar sem tækni til að aðlaga flutnings- og dreifikerfi raforku að loftslagsbreytingum þar sem það verndar eignir fyrir væntanlegum loftslagsbreytingum, þ.m.t. stormum og of miklu snjóálagi. Uppsetning neðanjarðar kaðall felur í sér þrjár helstu tækni: setja kaðall í steypu-styrkt trog, setja snúrur í neðanjarðar göng, eða beint grafa snúrur. Í Finnlandi felur tæknin í sér byggingu skurða á bilinu 0,45 m til 1 m dýpi og kaðallinn síðan grafinn innan jarðvegslagsins.

Með því að setja kaðall neðanjarðar er hægt að forðast flestar óhagstæðar veðurskilyrði sem hefðbundin flutningsgrunnvirki verða fyrir ofanjarðar. Þetta vísar að mestu til úrkomu og storma, sem getur valdið skemmdum á loftstraumslínum, annaðhvort beint eða óbeint í gegnum trjáfall, sem leiðir til rafmagnsleysis. Neðanjarðar kaðall getur dregið úr kröfunni um frekari og tíðari fjárfestingar í viðhaldi og viðgerðum á flutningsgrunnvirkjum. Væntanlegur ávinningur felur í sér öruggari orkuframboð með minni veðurtengdum rafmagnsleysi, en einnig að ná kostnaðarsparnaði til lengri tíma litið vegna minni viðhalds og viðgerða.

Fulltrúar Elenia lögðu til að bygging veðurþéttra neta væri langtíma ferli sem krefst hreinskilni og samspils bæði í rekstrarlegum tilgangi og til að skapa traust gagnvart þessum langtímabreytingum. Þar af leiðandi eru samskipti við lykilaðila á ýmsum stigum og einkum sveitarfélög innbyggð í starfsemi Elenia. Þessi víxlverkun á sér yfirleitt stað í samstarfsandrúmslofti. Sem dæmi, í desember 2016, gerði Elenia vinsæll atburður fyrir heimamenn í Ruovesi varðandi kaðall verkefnið.

Elenia felur mismunandi hagsmunaaðila í mismunandi stigum byggingar eins mikið og mögulegt er. Elenia greinir meðal annars frá fundum með landeigendum, stjórnvöldum og almenningi, öflugu samstarfi við staðbundna og svæðisbundna fjölmiðla og einnig samfélagsmiðla til að veita hagsmunaaðilum sínum opnar upplýsingar.

Lykillinn velgengni þáttur fyrir neðanjarðar kaðall er framboð á réttri tækni fyrir neðanjarðar kaðall, með tilliti til uppsetningu, eftirlit og stjórnun. Elenia vinnur eins mikið og mögulegt er með öðrum neðanjarðar köðlum, s.s. fjarskiptafyrirtækjum, til að lágmarka röskun á íbúa með því að grafa upp starfsemi, auk þess að draga úr kostnaði með samvinnu. Þótt neðanjarðar kaðallar gætu orðið fyrir nýjum loftslagshættum, einkum af flóðum og jarðvegshreyfingum sem tengjast skriðuföllum, er þessi hætta enn tilgáta. Uppgröftur vegna annarrar byggingar- eða viðhaldsstarfsemi felur í sér lykiláhættu á skemmdum á uppsettum jarðstrengjum. Hins vegar nýlegar Elenia nýjungar fela í sér beitingu stafvæðingar og GIS tækni til neðanjarðar snúrur, með það að markmiði að upplýsa gröfur um staðsetningu neðanjarðar snúrur. Þó að það sé engin svæðisbundin áhersla og netsvæðið er meðhöndlað stöðugt, á fyrstu árum Elenia áherslu á hæsta þéttleika svæði, með dreifbýli að fylgja.

Í Finnlandi eru áætlaðar fjárfestingar Elenia fyrir 2018 140 milljónir evra. Stærsti kostnaðurinn tengist uppsetningu, þar sem verulegur hluti þess var varið til uppgröftur. Elenia miðar að því að lágmarka kostnað með því að eiga samstarf við fjarskiptafyrirtæki um sameiginlegt uppgröft þar sem það er mögulegt. Í 7. orðsendingu^Finnlands til rammasamnings Sameinuðu þjóðanna um loftslagsbreytingar er áætlað að heildarfjárfestingar í dreifingarkerfum sem þarf til að tryggja afhendingaröryggi (þ.m.t. með neðanjarðarkössun) verði 2.800 milljónir evra.

Ávinningurinn, sem ekki er magngreindur á þessu stigi, mun fela í sér öruggari orkuafhendingu, auk starfsframboðs fyrir uppgröftur og uppsetningarvinnu á tilskildu tímabili. Að auki eru kostir sem tengjast ekki aðlögun að loftslagsbreytingum. Þetta felur í sér minni sjónræn áhrif og minni slysahættu, t.d. eldsvoða og högg sem tengjast brotnum eða fallnum köplum.

Á árinu 2018 var farið yfir rannsókn á félagslegum kostnaði og ávinningi af kaðli neðanjarðar sem lykilaðlögunarráðstöfun.

Finnska raforkumarkaðslögin voru uppfærð árið 2013 til að kveða á um að eigi síðar en 2028 verði orkunet að vera hannað þannig að stormar eða snjór valdi ekki myrkvun í meira en 6 klukkustundir á bæjarsvæðum eða lengur en 36 klukkustundir á öðrum svæðum. Þessi löggjöf leiddi af reynslu Finnlands af alvarlegum rafmagnsleysi vegna storma og mikils snjóflóðs. Þó að raforkudreifikerfisstjórar geti ákveðið sjálfir hvernig á að takast á við þessa kröfu, var þessi löggjöf helsti drifkraftur neðanjarðar kaðall viðleitni í landinu. Elenia er ekki eina fyrirtækið sem stundar neðanjarðar kaðall viðleitni í Finnlandi, heldur eru öll raforkufyrirtæki í landinu að taka tilhlýðilegt tillit til þess, sem sýnir verulegar breytingar á greininni.

Hlutur neðanjarðar kaðalls í raforkukerfi Elenia jókst úr 38 % árið 2016 í 41 % árið 2017. Þetta hlutfall gefur vísbendingu um framfarir í átt að markmiðinu um 75 % árið 2028. Framkvæmdartími tiltekins verkefnis er breytilegur milli nokkurra mánaða og nokkurra ára, einkum eftir því hvaða svæði er þakið og lengd kapla (frá nokkrum kílómetrum upp í nokkur hundruð kílómetra). Dæmigerð neðanjarðar kaðall verkefni tekur 1-2 ár, þar sem fyrsta árið er venjulega tileinkað verkefnaval og hönnun, og annað árið felur í sér raunverulega byggingu, gangsetningu og skjöl.

Það er erfitt að ákvarða nákvæmlega líftíma jarðstrengjanna sem Elenia er að setja upp, þar sem enginn hefur enn náð endingu sinni. Tæknilegur líftími jarðstrengja er áætlaður á milli 50 ára og 70 ára. Stjórnunar- eða efnahagslegur líftími getur verið örlítið styttri.

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