Kraftledninger og ekstremvær

Transkript

1 Kraftledninger og ekstremvær Hva bør bransjen forberede seg for? Svein M. Fikke Meteorologisk konsulent Kraftledninger EBL Nettkonferansen Molde 1

2 Vi skal snakke om: Hvordan klimaet og klimavariasjoner påvirker kraftledningsnettet spesielt med tanke på: Ising Vind Skred Det medfører litt om: Historikk fra det norske nettet Normer og forskrifter Driftsforhold Hvordan bransjen bør forberede seg på framtiden EBL Nettkonferansen Molde 2

3 Først: Kort om isingsprosesser 1. Våt snø snø (T>0 C, (smeltende( smeltende) snøflak med fritt vann) Opptrer over hele landet Stor islast på kort tid Inntreffer innenfor et begrenset temperaturintervall (eller høydeintervall som varierer fra gang til gang) Kan bli svært hardt og henge på lenge dersom temperaturen faller 2. Ising i skyer (T<0 (T<0 C, underkjølte skydråper) Opptrer bare i fjellet (over skybasis) Kan pågå i ukevis 3. Underkjølt regn regn (T<0 C, underkjølte regndråper) Lite problem for kraftledninger i Norge Rim (T<<0 C, kondensasjon av vanndamp til is) Er bare vakkert! 4. Rim EBL Nettkonferansen Molde 3

4 EBL Nettkonferansen Molde 4

5 Får vi mer av dette? EBL Nettkonferansen Molde 5

6 Dette fikk Montreal i EBL Nettkonferansen Molde 6

7 Tyskland November EBL Nettkonferansen Molde 7

8 Men det kan også være vakkert! EBL Nettkonferansen Molde 8

9 Steigen Februar 1994 Januar kg/m? Amerika Hvem ble overrasket? Skoleeksempel på hvordan en kraftledning IKKE skal legges i terreng er utsatt for EBL Nettkonferansen som Molde 9 ekstremt vær!

10 Skyis Fra Jan Erik Haugen Kan øke pga mer vann i skylufta Nivået for 0 -isotermen 0 øker i middel,, men kan variere mer Altså intensiteten og mengdene kan øke,, men varigheten kan bli kortere Våt snø Mer nedbør omkring 0 kan gi oftere og mer våt snø Langs kysten blir det sjeldnere våt snø (?) EBL Nettkonferansen Molde 10

11 Noen (50-års) scenarier kan da bli: Langs kysten nordover til Nordland eller Troms(?) Sjeldnere våtsnø Ikke skyis Innlandet Agder, Telemark og Østlandet Oftere og mer våtsnø Skyis vesentlig bare over ca m (??) Langfjella Oftere og mer våtsnø Mindre skyis under ca 900 m (??) Mer skyis over ca 900 m (??) Nordland,, Troms og Finnmark Mer våtsnø i innlandet og i fjellet Mindre skyis under m (??) EBL Nettkonferansen Molde 11

12 Noen utfordringer og usikkerheter i nettet EBL Nettkonferansen Molde 12

13 Isen har størst økonomisk betydning Islasten er den faktoren som har størst enkelt- virkning på investeringskostnadene for nye ledninger Usikkerhet i islaster representerer opptil 10% av investeringen i nye ledninger Vi kjenner ikke ekstrem- fordelingen av islaster EBL Nettkonferansen Molde 13

14 Investering i usikkerhet Nyverdien av luftledningsnettet er omlag 75 Gkr Usikkerheten i dimensjonerende laster er (minst) ±40% Dette påvirker ca 10% av investeringskostnaden, eller 6-8 Gkr i nåverdi Dvs Mkr av årlig re-investering i nettet blir 1) brukt for mye til sikkerhet vi ikke trenger, eller 2) brukt for lite for å oppnå den sikkerheten vi ønsker God feilstatistikk kan tyde på konservativ dimensjonering Har vi noe å gå på dersom klimaet endres til det verre? EBL Nettkonferansen Molde 14

15 Hva betyr mest: Endringer i forskrifter eller klima? EBL Nettkonferansen Molde 15

16 Islaster normert til 30 mm linediameter Islaster i NEN og FEF 1,6 1,4 Naturen? NEK 609 (1996) Islast (kg/m) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 BI DIII Gamle FEF 3 års returtid 150 års returtid 50 års returtid DIII CIII BIII BII BI FEF Naturen Linediameter (mm) Nye forskrifter fra 2006 krever 150 års returtid for last Risiko for svikt 1/2T >300 år mellom fatale feil EBL Nettkonferansen Molde 16

17 Tynnere toppliner får mer is enn faseliner EBL Nettkonferansen Molde 17

18 Viktig med langsiktighet! Q [kg.m -1 ] Studnice 800 m, n=59 Tsjekkiske islastmålinger siden /41 50/51 60/61 70/71 80/81 90/91 t (years) GLEM 3 5 års FoU prosjekter for å fastsette nye islaster!! EBL Nettkonferansen Molde 18

19 Ta vare på naturens bevis! Modellutvikling trenger data! Det er NETTEIERS ansvar å etablere islaster for sitt område EBLutover krav i Normer og Forskrifter 19 Nettkonferansen Molde

20 Vi kan også få økende skredfare EBL Nettkonferansen Molde 20

21 NGI og Statens Vegvesen antar: Økt frekvens av våte snøskred og sørpeskred der det i dag går tørrskred under m I høyereliggende områder kan det samle seg mer snø og tørre snøskred får lengre utløp Større skred i kjente skredområder Økt frekvens av sørpeskred, flomskred og jordskred (pga mer og kraftigere regn) Risiko for skred på steder som tidligere var trygge Eksisterende sikringstiltak kan være utilstrekkelige EBL Nettkonferansen Molde 21

22 Noen momenter til slutt EBL Nettkonferansen Molde 22

23 Sekundæreffekter av is Kombinerte laster av is og vind Kan øke (utenom for kyststrøkene), hvis det blir mer og oftere is Galoppering (og annen dynamisk slitasje) Vil øke i innlandet og i fjellet hvis det blir oftere is Oftere skodde og lavt skydekke i fjellet gir færre dager for vedlikehold og reparasjon! EBL Nettkonferansen Molde 23

24 Presset kraftbalanse Høyere utnyttelse gir mindre marginer og mindre fleksibilitet Størst risiko ved parallelle ledninger ( samling av inngrep ) Risiko = sannsynlighet x konsekvens øker! EBL Nettkonferansen Molde 24

25 Hva med forurensing? Nettsammenbrudd på Vestlandet i januar 1993 (øverst( øverst) Nære på situasjon i Oslo-området området 1998 (nederst( nederst) Langtransportert forurensing og sjøsalt farligst kombinert med ising Mindre utslipp fra UK gir mindre industriell forurensing derfra Mindre også fra Øst-Europa Europa,, men alvorlige episoder kan forekomme Mengden sjøsalt i lufta vil neppe øke mye EBL Nettkonferansen Molde 25

26 Kan vi få en norsk Gudrun? - 1 Gudrun ga bare trefall på linene (?) Noen eksempler fra Norge: Jan 1969 og 1974: Omfattende ising rundt Oslo og i Agder (74: Brokke-Senumstad Senumstad) : Orkan på Vestlandet (Karmsundet) : Orkan på Vestlandet og Møre 1993: Nettsammenbrudd på Vestlandet skyldtes forurenset is i fjellet. Uværsvinter i N-NorgeN Norge : Nære Nære-på situasjon rundt Oslo : Storfeil Storfeil i Nord-Troms EBL Nettkonferansen Molde 26

27 Kan vi få en norsk Gudrun? - 2 Vi har spredt produksjon, overføring og fordeling, men: Vi har mange relativt homogene områder som: Østlandet Langfjella Kysten fra Agder til Finnmark Kystfjella fra Sogn til Troms Stor utbygging på og 80-tallet betyr at vi har års erfaring - Det er LITE i denne sammenhengen! EBL Nettkonferansen Molde 27

28 Norske forhold viktigst i Norge! Spektakulære hendelser i utlandet kan ikke skje her (!!??) Viktige deler av det norske nettet er lite tilgjengelig om vinteren Helikopter er ubrukelig i tåke og uvær Det er livsfarlig i fjellet når det er skredfare Klimamodellene indikerer færre mulige arbeidsdager i fjellet om vinteren EBL Nettkonferansen Molde 28

29 Små tuer kan velte store lass En kraftledning er et sårbart mekanisk system som krever nøye vedlikehold Fører moderne økonomistyring og innkjøpspolitikk til (1) at vi får flere systemkomponenter som ikke er testet for norske forhold, og (2) at mer uerfarne folk styrer vedlikeholdet? EBL Nettkonferansen Molde 29

30 Kan vi møte nye utfordringer ved bruk av moderne meteorologi? EBL Nettkonferansen Molde 30

31 Meteorologiske modeller Værvarslene blir stadig bedre (de gjør det..) Regnemaskinene blir stadig kraftigere Kobling av globale værmodeller til lokaltopografi er nå mulig operasjonelt Kraftledninger kan legges inn i 3-D 3 D modeller med oppløsning < 50 m Spesifiserte værparametre kan beregnes for utvalgte posisjoner Meteorologiske institutter lager spesialtjenester for mange deler av samfunnet, også energibransjen Hvorfor ikke mer for kraftledningssektoren?? EBL Nettkonferansen Molde 31

32 Prognosekart fra met.no Inneholder informasjon om dagens vær, men også om Vindlaster Ising Lyn Forurensing Skogbrannfare Arbeidsforhold i fjellet Osv! EBL Nettkonferansen Molde 32

33 Internasjonale aktiviteter Cigré SCB2 WG16 Meteorology for overhead lines (Formann:: Svein M. Fikke, medlemmer fra 16 land) International Workshop on Atmospheric Icing of Structures (IWAIS) Montreal juni 2005 Japan 2007 COST 727 Measuring and forecasting atmospheric icing on structures (12 europeiske land deltar) EBL Nettkonferansen Molde 33