Anpassning av luftledningar som svar på stigande temperaturer i Storbritannien

Frekvensen av extrema värmeböljor i Storbritannien förväntas öka i framtiden. Enligt Förenade kungarikets klimatprognoser från 2009 kommer sommartemperaturerna att öka med upp till 4 °C i delar av Förenade kungariket enligt ett scenario med medelhöga utsläpp fram till 2080. Sådana ökningar av omgivningstemperaturen utgör ett hot mot överförings- och distributionsoperatörer på grund av värmeutvidgningen av kraftledningar när de värms upp. En sådan termisk expansion kan orsaka linjer att saga, vilket innebär att deras röjning från land kan bli en fara för allmänheten. Hängning kan också resultera i kontakt med träd och andra strukturer, vilket kan leda till elstötar eller bränder. De flesta europeiska länder, inklusive Storbritannien, har lagstiftning för att upprätthålla ett minsta avstånd mellan kraftledningar och marken eller strukturerna, för att säkerställa att potentiella fall av elchocker eller bränder undviks. Högre omgivningstemperaturer innebär att den elektriska ström som passerar genom luftledningar måste minskas för att förhindra överhettning av utrustningen.

Dessutom kan varmare kraftledningar resultera i minskad effektivitet på grund av en process som kallas reduktion. Brittiska kraftverk har bedömt att ökande temperaturer under klimatförändringar kan leda till att bärförmågan minskar med 4-9% i mitten av 21-talet. Alla dessa effekter leder i slutändan till risker för olyckor, strömavbrott och intäktsförluster samt kaskadnätverksfel. Dessa effekter förvärras av ökad efterfrågan på el under värmeepisoder, till exempel på grund av luftkonditionering.

Förenade kungarikets överförings- och distributionsnät har föresatt sig att se över och uppdatera luftledningsklassificeringarna i hela sitt nät. Detta innebär att fastställa den högsta driftstemperatur som luftledningar kan utsättas för enligt klimatförändringsscenarier, och att fastställa en konstruktionsstandard för att ta hänsyn till de beräknade ökningarna av hängande ledningar. Dessa anpassningsåtgärder ökar energitryggheten och minskar riskerna för elchocker och brand.

Western Power Distribution (WPD) levererar el till 8 miljoner kunder i ett 55 500 km² serviceområde i Storbritannien. WPD har dragit nytta av en studie ledd av UK Met Office (den nationella vädertjänsten). I studien Energy Project 2 Climate Change Impacts on the U.K. Energy Industry Project användes expertis inom energisektorn för att identifiera klimatförändringarnas inverkan på energiproduktion, distribution, överföring och efterfrågan. WPD samarbetade med Energy Network Association (ENA) (en branschorganisation som finansieras av innehavare av överförings- och distributionstillstånd) för att genomföra anpassningsåtgärder på grundval av studien och utarbeta planer för att bekämpa reduktion av kraftledningar.

De anpassningsåtgärder som identifierades omfattade att öka höjden på stolpar som stöder kraftledningar, installera ledare med varmare driftsgränser eller införa användning av ”lågsag”-ledare. WPD bedömde att den ökade exponeringen för högre temperaturer under förväntade klimatförändringar skulle leda till en minskad tillåten ström med sina nuvarande designstandarder för trästolpar. Detta skulle leda till effektivitetsförluster och potentiellt ekonomiska förluster för verksamhetsutövaren. Den mest kostnadseffektiva åtgärden som identifierades var att höja den lägsta konstruktionstemperaturen för nya luftledningslinjer, vars uppnående normalt skulle öka konstruktionshöjden för trästolpar med 0,5 meter. Denna ökade höjd skulle kunna rymma de beräknade ökningarna av hängande utan att överskrida lagliga gränser för höjden på luftledningar. Dessutom har WPD, i samarbete med andra brittiska DNO:er, nyligen slutfört ett projekt för att uppdatera den brittiska distributionsindustrins förståelse av ledningsklasser för luftledningar. Genom sitt samarbete med ENA kommer WPD att genomföra resultaten som en uppdatering av nationella standarder.

Som en del av denna pågående process utvecklar WPD och flera andra brittiska energiföretag också ett mjukvaruverktyg som gör det möjligt för brittiska energiföretag att optimera sina luftledningsbetyg.

Processen för att identifiera anpassningsåtgärder samordnades genom arbete med Energy Network Association (ENA), med den utsedda arbetsgruppen för anpassning till klimatförändringar som underlättar diskussioner mellan regeringar, tillsynsmyndigheter och medlemmar av nätoperatörer. Genom ett sådant intressenterngagemang ser Western Power Distribution proaktivt över anpassningsplaner och efterföljande åtgärder.

Detaljerade klimateffekter på energisystemet identifierades genom ett samarbete med flera berörda parter inom ramen för projektet ”EP2 Climate Change Impacts on the U.K. Energy Industry” (som leds av Met Office). Sådana samarbeten med väderinformationstjänster kan möjliggöra ett snabbt tillhandahållande av dataset som är direkt relevanta för beslutsfattare inom energisektorn. Identifieringen av sannolika klimateffekter på energisystemet i förväg ger tid att genomföra åtgärder för att öka systemets motståndskraft. Genom att samarbeta med ENA sammanförs dessutom medlemmar av elnätsoperatörer i den ENA-ledda arbetsgruppen för anpassning till klimatförändringar med regeringar och tillsynsmyndigheter. Arbetsgruppen tar fram metoder för att identifiera klimatförändringarnas effekter på näten för systemansvariga för överföringssystem och systemansvariga för distributionssystem för el och utarbeta åtgärder för anpassning till klimatförändringarnas effekter. Sådant informationsutbyte kan utgöra en integrerad del av valet av kostnadseffektiva och effektiva anpassningsåtgärder som kan gynna både privata aktörer och den offentliga sfären.

Kostnaderna för att anskaffa trästolpar 0,5 meter högre beror på höjden på den ursprungliga stolpen, men de kan vara så lite som cirka £ 10 (€ 11) per stolpe.

Enligt Electricity Safety, Quality and Continuity Regulations 2002 får luftledningar upp till 33 kV inte vara lägre än 5,8 meter över marken vid linjens högsta sannolika temperatur.

Implementeringen av nya designstandarder är en pågående, proaktiv process.

Den förväntade livslängden för trästolpar som stöder luftledningar är cirka 40-60 år. I slutet av denna livslängd kan stolparna bytas ut för att uppfylla nya designstandarder.

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

Western Power Distribution, Met Office och utskottet för klimatförändringar (UK) webbplatser och dokument