Adeguamento delle linee aeree in risposta all'aumento delle temperature nel Regno Unito
Diverse società di trasmissione e distribuzione di energia nel Regno Unito hanno iniziato a prendere in considerazione l'impatto dell'aumento delle temperature per la progettazione a lungo termine delle infrastrutture di distribuzione dell'energia elettrica. L'aumento delle temperature può influire sulle linee elettriche riducendo la loro potenza termica (cioè la corrente massima consentita a una determinata temperatura) e causando l'abbassamento delle linee a livelli pericolosi. Aumentando lo standard di temperatura nominale delle linee aeree per adattarsi agli aumenti di temperatura previsti, i gestori dei sistemi di trasmissione possono adattarsi all'aumento delle temperature ambientali sperimentate e proiettate in tutta Europa.
Descrizione del caso studio
Sfide
La frequenza delle ondate di calore estreme nel Regno Unito dovrebbe aumentare in futuro. Il progetto UK Climate Projections 2009 prevede che le temperature estive aumenteranno fino a 4ºC in alcune parti del Regno Unito in uno scenario di emissioni medie entro il 2080. Tali aumenti di temperatura ambiente rappresentano una minaccia per gli operatori di trasmissione e distribuzione a causa dell'espansione termica delle linee elettriche quando sono riscaldate. Tale espansione termica può causare l'abbassamento delle linee, il che significa che la loro eliminazione dalla terra può diventare un pericolo per il pubblico in generale. L'abbassamento può anche causare il contatto con alberi e altre strutture, che potrebbero causare elettrocuzione o incendi. La maggior parte dei paesi europei, compreso il Regno Unito, dispone di una legislazione per mantenere una distanza minima tra le linee elettriche e il suolo o le strutture, al fine di garantire che i potenziali casi di elettrocuzione o incendi siano evitati. Temperature ambientali più elevate significano che la corrente elettrica che passa attraverso le linee elettriche aeree deve essere ridotta per evitare il surriscaldamento delle apparecchiature.
Inoltre, le linee elettriche più calde possono causare una diminuzione dell'efficienza a causa di un processo noto come de-rating. Le utility elettriche del Regno Unito hanno valutato che l'aumento delle temperature sotto il cambiamento climatico potrebbe causare una diminuzione della capacità di carico del 4-9 % entro la metà del21º secolo. Tutti questi impatti in ultima analisi comportano rischi di incidenti, interruzioni di corrente e perdite di entrate, nonché guasti della rete a cascata. Questi impatti sono aggravati dall'aumento della domanda di elettricità durante gli episodi di calore, ad esempio a causa del condizionamento dell'aria.
Obiettivi
Le reti di trasmissione e distribuzione del Regno Unito hanno deciso di rivedere e aggiornare le valutazioni delle linee aeree in tutta la loro rete. Ciò comporta la determinazione della temperatura massima operativa che le linee aeree possono essere sottoposte in scenari di cambiamento climatico e la determinazione di uno standard di progettazione per accogliere gli aumenti previsti nel cedimento delle linee. Queste misure di adattamento aumentano la sicurezza energetica e riducono i rischi di elettrocuzione e incendio.
Opzioni di adattamento implementate in questo caso
Soluzioni
Western Power Distribution (WPD) fornisce elettricità a 8 milioni di clienti in un'area di servizio di55,500 km 2 nel Regno Unito. WPD ha beneficiato di uno studio condotto dal UK Met Office (il servizio meteorologico nazionale). Lo studio "Energy Project 2 Climate Change Impacts on the U.K. Energy Industry Project" ha utilizzato le competenze del settore energetico per identificare gli impatti dei cambiamenti climatici sulla produzione, distribuzione, trasmissione e domanda di energia. WPD ha collaborato con l'Energy Network Association (ENA) (un organismo commerciale finanziato dai titolari di licenze di trasmissione e distribuzione) al fine di rendere operative le misure di adattamento basate sullo studio e di elaborare piani per combattere la de-rating delle linee elettriche.
Le misure di adattamento individuate comprendono l'aumento dell'altezza dei pali che sostengono le linee elettriche, l'installazione di conduttori con limiti di funzionamento più caldi o l'attuazione dell'uso di conduttori "low-sag". WPD ha valutato che l'aumento dell'esposizione a temperature più elevate nell'ambito dei cambiamenti climatici previsti avrebbe comportato una riduzione della corrente ammissibile con i loro attuali standard di progettazione dei pali di legno. Ciò comporterebbe perdite di efficienza e perdite potenzialmente economiche per l'operatore. La misura più efficace dal punto di vista dei costi è stata quella di aumentare la temperatura minima di progettazione delle nuove linee aeree, il cui raggiungimento avrebbe tipicamente aumentato di 0,5 metri l'altezza di progetto dei pali in legno. Questa maggiore altezza potrebbe accogliere gli aumenti previsti nel cedimento senza superare i limiti legali sull'altezza delle linee aeree. Inoltre, WPD, in collaborazione con altri DNO del Regno Unito, ha recentemente completato un progetto per aggiornare la comprensione dell'industria della distribuzione britannica delle valutazioni dei conduttori per le linee aeree. Attraverso la loro cooperazione con l'ENA, WPD implementerà i risultati come aggiornamento delle norme nazionali.
Come parte di questo processo in corso, WPD e varie altre società energetiche del Regno Unito stanno anche sviluppando uno strumento software che consentirà alle società energetiche del Regno Unito di ottimizzare le loro valutazioni delle linee aeree.
Rilevanza
Caso sviluppato e implementato come misura di adattamento ai cambiamenti climatici.
Dettagli aggiuntivi
Partecipazione degli attori interessatI
Il processo di identificazione delle misure di adattamento è stato coordinato attraverso il lavoro con The Energy Network Association (ENA), con il gruppo di lavoro designato per l'adattamento ai cambiamenti climatici, facilitando le discussioni tra il governo, le agenzie di regolamentazione e i membri degli operatori di rete. Attraverso tale coinvolgimento delle parti interessate, Western Power Distribution sta rivedendo proattivamente i piani di adattamento e le misure successive.
Successo e fattori limitanti
Gli impatti dettagliati sui cambiamenti climatici sul sistema energetico sono stati identificati attraverso una collaborazione con più parti interessate nel contesto del progetto "EP2 Climate Change Impacts on the U.K. Energy Industry" (guidato dal Met Office). Tali collaborazioni con i servizi di informazione meteorologica possono consentire una rapida fornitura di insiemi di dati direttamente rilevanti per i decisori del settore energetico. L'individuazione anticipata dei probabili impatti dei cambiamenti climatici sul sistema energetico consente di attuare misure volte ad aumentare la resilienza del sistema. Inoltre, attraverso il dialogo con l'ENA, i membri degli operatori della rete elettrica sono riuniti nell'ambito del gruppo di lavoro sull'adattamento ai cambiamenti climatici guidato dall'ENA con le agenzie governative e di regolamentazione. Il gruppo di lavoro elabora approcci per identificare gli impatti dei cambiamenti climatici sulle reti TSO e DSO dell'energia elettrica e sviluppa misure per adattarsi agli impatti dei cambiamenti climatici. Tali scambi di informazioni possono costituire una componente integrante della selezione di misure di adattamento efficaci sotto il profilo dei costi ed efficienti che possono beneficiare sia gli attori privati che quelli pubblici.
Costi e benefici
I costi per l'acquisto di pali in legno più alti di 0,5 metri dipendono dall'altezza del palo originale, ma possono essere di circa £ 10 (11 EUR) per palo.
Aspetti legali
Ai sensi del Regolamento 2002 sulla sicurezza elettrica, la qualità e la continuità, le linee aeree fino a 33 kV non devono essere ad un'altezza inferiore a 5,8 metri dal suolo alla temperatura massima probabile della linea.
Tempo di implementazione
L'implementazione di nuovi standard di progettazione è un processo continuo e proattivo.
Durata
La durata prevista dei pali di legno che supportano le linee aeree è di circa 40-60 anni. Alla fine di questa durata degli asset, i pali potrebbero essere sostituiti per conformarsi ai nuovi standard di progettazione.
Informazioni di riferimento
Contatto
Paul Jewell
Western Power Distribution
E-mail: pjewell@westernpower.co.uk
Siti Web
Riferimento
Western Power Distribution, Met Office and the Committee on Climate Change (UK) websites and documents
Pubblicato in Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Aggiornamento più recente in Climate-ADAPT Apr 18 2024
Si prega di contattarci per qualsiasi altra richiesta su questo caso di studio o per condividere un nuovo caso di studio (e -mail climate.adapt@eea.europa.eu )