Aanpassing van bovenleidingen als reactie op de stijgende temperaturen in het Verenigd Koninkrijk

De frequentie van extreme hittegolven in het Verenigd Koninkrijk zal naar verwachting in de toekomst toenemen. De UK Climate Projections 2009 projecteren dat de zomertemperaturen in delen van het Verenigd Koninkrijk met maximaal 4 ° C zullen stijgen in het kader van een scenario met gemiddelde emissies tegen 2080. Dergelijke omgevingstemperatuurstijgingen vormen een bedreiging voor transmissie- en distributiebedrijven vanwege de thermische uitzetting van elektriciteitsleidingen wanneer deze worden verwarmd. Een dergelijke thermische uitzetting kan ervoor zorgen dat lijnen doorzakken, wat betekent dat hun ontruiming van het land een gevaar kan worden voor het grote publiek. Verzakking kan ook leiden tot contact met bomen en andere structuren, wat kan leiden tot elektrocutie of branden. De meeste Europese landen, waaronder het Verenigd Koninkrijk, hebben wetgeving ingevoerd om een minimale afstand tussen elektriciteitsleidingen en de grond of structuren te handhaven, om ervoor te zorgen dat mogelijke gevallen van elektrocutie of branden worden vermeden. Hogere omgevingstemperaturen betekent dat de elektrische stroom die door bovengrondse hoogspanningsleidingen gaat, moet worden verminderd om oververhitting van apparatuur te voorkomen.

Bovendien kunnen warmere elektriciteitsleidingen leiden tot een verminderde efficiëntie als gevolg van een proces dat bekend staat als de-rating. Britse energiebedrijven hebben beoordeeld dat stijgende temperaturen onder klimaatverandering ertoe kunnen leiden dat de draagkracht tegen het midden van de 21e^eeuw met 4-9% afneemt. Al deze effecten resulteren uiteindelijk in risico's op ongevallen, stroomonderbrekingen en inkomstenverliezen, evenals cascade-netwerkstoringen. Deze effecten worden nog verergerd door de toenemende vraag naar elektriciteit tijdens warmte-episodes, bijvoorbeeld als gevolg van airconditioning.

De transmissie- en distributienetwerken van het Verenigd Koninkrijk hebben zich ten doel gesteld de beoordelingen van de bovenleiding op hun gehele netwerk te herzien en te actualiseren. Dit houdt in dat de operationele maximumtemperatuur moet worden vastgesteld waaraan bovenleidingen kunnen worden onderworpen in het kader van klimaatveranderingsscenario’s, en dat een ontwerpnorm moet worden vastgesteld om rekening te houden met de verwachte stijgingen van de lijnverslapping. Deze aanpassingsmaatregelen verhogen de energiezekerheid en verminderen de risico’s van elektrocutie en brand.

Western Power Distribution (WPD) levert elektriciteit aan 8 miljoen klanten in een servicegebied van 55.500 km2 in het Verenigd Koninkrijk. WPD heeft geprofiteerd van een studie onder leiding van het UK Met Office (de nationale weerdienst). In de studie “Energy Project 2 Climate Change Impacts on the U.K. Energy Industry Project” werd gebruikgemaakt van expertise uit de energiesector om de gevolgen van klimaatverandering voor energieopwekking, -distributie, -transmissie en -vraag vast te stellen. WPD werkte samen met de Energy Network Association (ENA) (een brancheorganisatie die wordt gefinancierd door de houders van transmissie- en distributievergunningen) om op basis van de studie aanpassingsmaatregelen in werking te stellen en plannen te maken om de verlaging van elektriciteitslijnen tegen te gaan.

De vastgestelde aanpassingsmaatregelen omvatten het verhogen van de hoogte van palen ter ondersteuning van hoogspanningsleidingen, het installeren van geleiders met warmere bedrijfsgrenzen of het gebruik van “low-sag”-geleiders. WPD oordeelde dat de verhoogde blootstelling aan hogere temperaturen bij verwachte klimaatveranderingen zou resulteren in een verminderde toelaatbare stroom met hun huidige ontwerpnormen voor houten palen. Dit zou resulteren in efficiëntieverliezen en mogelijk economische verliezen voor de exploitant. De meest kosteneffectieve maatregel die werd vastgesteld, was het verhogen van de minimale ontwerptemperatuur van nieuwe bovenleidingroutes, waarvan de verwezenlijking doorgaans zou leiden tot een verhoging van de ontwerphoogte van houten palen met 0,5 meter. Deze verhoogde hoogte zou de verwachte toename van verzakkingen kunnen opvangen zonder de wettelijke limieten op de hoogte van bovengrondse lijnen te overschrijden. Bovendien heeft WPD, in samenwerking met andere Britse VVE’s, onlangs een project afgerond om het inzicht van de Britse distributiesector in geleiders voor bovengrondse lijnen te actualiseren. Door hun samenwerking met ENA zal WPD de bevindingen implementeren als een update van de nationale normen.

Als onderdeel van dit voortdurende proces ontwikkelen WPD en verschillende andere Britse energiebedrijven ook een softwaretool waarmee Britse energiebedrijven hun beoordelingen van bovenleidingen kunnen optimaliseren.

Het proces van het identificeren van aanpassingsmaatregelen werd gecoördineerd door middel van samenwerking met de Energy Network Association (ENA), waarbij de aangewezen Task Group Climate Change Adaptation besprekingen tussen de overheid, regulerende instanties en leden van netwerkbeheerders faciliteerde. Door een dergelijke betrokkenheid van belanghebbenden evalueert Western Power Distribution proactief aanpassingsplannen en daaropvolgende maatregelen.

Gedetailleerde effecten van klimaatverandering op het energiesysteem zijn vastgesteld door middel van een samenwerking met meerdere belanghebbenden in het kader van het project “EP2 Climate Change Impacts on the U.K. Energy Industry” (onder leiding van het Met Office). Dergelijke samenwerkingen met weerinformatiediensten kunnen een snelle levering van gegevensreeksen mogelijk maken die rechtstreeks relevant zijn voor besluitvormers in de energiesector. Door de waarschijnlijke gevolgen van de klimaatverandering voor het energiesysteem vooraf vast te stellen, is er tijd om maatregelen uit te voeren om de veerkracht van het systeem te vergroten. Daarnaast worden leden van elektriciteitsnetbeheerders door middel van contacten met de ENA samengebracht in de door de ENA geleide taakgroep voor aanpassing aan de klimaatverandering met overheids- en regulerende instanties. De taskforce ontwikkelt benaderingen om de gevolgen van de klimaatverandering voor elektriciteitsnetten van transmissiesysteembeheerders en transmissiesysteembeheerders in kaart te brengen en maatregelen te ontwikkelen om zich aan te passen aan de gevolgen van de klimaatverandering. Dergelijke uitwisseling van informatie kan een integraal onderdeel vormen van de selectie van kosteneffectieve en efficiënte aanpassingsmaatregelen die zowel particuliere actoren als de publieke sector ten goede kunnen komen.

De kosten van het kopen van houten overheadpalen 0,5 meter hoger zijn afhankelijk van de hoogte van de oorspronkelijke paal, maar ze kunnen zo weinig zijn als ongeveer £ 10 (€ 11) per paal.

Volgens de Electricity Safety, Quality and Continuity Regulations 2002 mogen bovenleidingen tot 33 kV zich niet op een hoogte lager dan 5,8 meter boven de grond bevinden bij de hoogst mogelijke temperatuur van de leiding.

De implementatie van nieuwe ontwerpnormen is een doorlopend, proactief proces.

De verwachte levensduur van houten palen die bovengrondse lijnen ondersteunen is ongeveer 40-60 jaar. Aan het einde van deze levensduur kunnen de palen worden vervangen om te voldoen aan nieuwe ontwerpnormen.

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

Western Power Distribution, Met Office en de websites en documenten van het Comité inzake klimaatverandering (VK)