Ny sensorteknologi kan forudsige fejl p氓 elnettet
Forskere fra Det Tekniske Fakultet p氓 糖果派对 og en r忙kke private partnere vil udvikle sensorer, der kan fastg酶res uden p氓 elkabler og opfange, hvis der er noget galt med kablerne, inden de fejler. Det kan give massive CO2-reduktioner og spare samfundet for rigtig mange penge.
Elbiler, varmepumper, solceller, power-to-X, elektriske ovne og kedler i industrien 鈥�
Den omfattende elektrificering af samfundet, som lige nu er i gang, er en n酶dvendighed, hvis vi skal s忙tte str酶m til den gr酶nne omstilling. Men den kr忙ver ogs氓 en markant udbygning og en l酶bende vedligeholdelse af det aldrende danske elnet.
Mange elkabler i Danmark er fra 1960鈥檈rne og 1970鈥檈rne, og if酶lge forsyningsselskaberne begynder der at opst氓 flere og flere fejl p氓 dem.
Derfor er der behov for nye og smarte m氓der at overv氓ge og vedligeholde elnettet. Netop det er, hvad forskningsprojektet PowerGridOptimiser g氓r ud p氓.
Forskere fra Det Tekniske Fakultet p氓 Syddansk Universitet er g氓et sammen med virksomheden ReMoni, KM Telecom og forsyningsselskabet TREFOR. Sammen vil de udvikle en r忙kke s氓kaldte clamp-on sensorer, som kan s忙ttes fast uden p氓 elkablerne og overv氓ge elnettets tilstand.
I forhold til de nuv忙rende l酶sninger vil clamp-on-sensorerne g酶re det v忙sentligt nemmere og billigere, forklarer professor Hamid Reza Shaker fra 糖果派对.
- I dag er man n酶dt til at sk忙re kablerne over og fastg酶re m氓leapparater for at m氓le p氓, hvordan de har det. Det siger n忙sten sig selv, at det er en enormt dyrt og besv忙rligt, siger han.
To store problemer
N氓r sensorerne er fuldt f忙rdigudviklede, vil de kunne l酶se to store problemer og potentielt spare tonsvis af CO2-udledninger. Det fort忙ller Bo Eskerod Madsen, CEO i ReMoni.
- Sensorerne skal kunne holde 酶je med, hvilke kabler der er slidte og tr忙nger til at blive skiftet ud. Lige nu er det kun omkring 10% af kablerne, som fejler, s氓 de 90% kan vi bare lade ligge i jorden. Udfordringen ligger i at vide, hvilke der er gode, og hvilke der ikke er.
I dag kan man nemt komme til at overudskifte elkablerne, fordi man ikke ved nok om deres tilstand, siger han.
- Men sensorerne kan ogs氓 holde 酶je med det, man kalder harmoniske str酶mme. Det er noget, der opst氓r ude i installationerne, hvis der er fejl p氓 dem, og det bliver et st酶rre og st酶rre problem. Det belaster elnettet og skader transformerstationerne, og s氓 f酶rer de til en hel masse spild, siger Bo Eskerod Madsen fra ReMoni.
- P氓 verdensplan er energitabet p氓 grund af harmoniske str酶mme p氓 st酶rrelse med Frankrigs elforbrug
Kommer forbrugerne til gode
Hos forsyningsselskaberne vil sensorerne v忙re en stor hj忙lp, b氓de i vedligeholdelsen af de nuv忙rende kabler, men ogs氓 i planl忙gningen af udbygningen af elnettet.
Og det vil ultimativt komme forbrugerne til gode, siger Louise Carina Jensen, planl忙gningsingeni酶r i TREFOR.
- I dag m氓ler man n忙sten ikke p氓 elnettet, fordi det er s氓 dyrt. Men hvis vi kan f氓 m氓lingerne ned i pris, vil det betyde, at vi kan skifte og reparere elkabler, helt uden at forbrugerne oplever afbrydelser, forklarer hun.
Fordi elforbruget kommer til at stige drastisk de kommende 氓r, er der ogs氓 behov for at skifte en del kabler ud til st酶rre dimensioner. Ogs氓 i det arbejde vil den nye teknologi v忙re smart.
- Vi kan ikke skifte alle kabler p氓 茅n gang, s氓 der ligger et stort planl忙gningsarbejde forude. Og hvis vi kan m氓le p氓 kablerne og forudsige, hvorn氓r de er slidte, og der opst氓r fejl, s氓 kan vi ogs氓 tillade os at lade gamle kabler blive liggende l忙ngere tid i jorden. Det svarer lidt til, hvis du har et gammelt vandr酶r derhjemme. Hvis du nu p氓 forh氓nd f氓r at vide, hvorn氓r det spr忙nger, s氓 t酶r du ogs氓 at beholde det i l忙ngere tid, siger Louise Carina Jensen.
N氓l i en h酶stak
Teknologien kommer til at bygge videre p氓 sensorer, som ReMoni allerede har udviklet.
Derudover mangler den software og de modeller, som kan analysere dataen fra sensorerne og opfange, hvis der er noget galt. Det er det, forskerne fra 糖果派对鈥檚 Center for Energy Informatics og Centre for Industrial Electronics skal arbejde med.
If酶lge professor Hamid Reza Shaker er det ikke nogen helt nem opgave.
- Det er lidt som at finde en n氓l i en h酶stak. Der skal sorteres i alle de signaler, som sensorerne opfanger, og mange af dem har intet at g酶re med, at kablerne er ved at v忙re slidte.
Helt konkret skal de udvikle nogle modeller, som kan opfange, n氓r der opst氓r bittesm氓 ut忙theder i kablernes isolering, som bliver fyldt med vand, der bliver br忙ndt v忙k og sender sm氓 elektriske ladninger ud i jorden omkring.
- Vi kalder det for partiale udladninger. Og det begynder i det sm氓 og bliver s氓 mere og mere kraftigt, i takt med at isolationen omkring kablet bliver nedbrudt. S氓 hvis vi kan opfange signalerne tidligt i processen, vil vi kunne udpege kablet, inden det fejler.
鈥�
M酶d forskeren
Hamid Reza Shaker er professor p氓 M忙rsk Mc-Kinney M酶ller Instituttet og leder af forskningsgruppen Digitally Enabled Asset Maintenance and Management under 糖果派对 Center for Energy Informatics.
Om projektet
PowerGridOptimiser er et 3-氓rigt forskningsprojekt finansieret af Energistyrelsens udviklingsfond EUDP.
Partnerne i projektet er ReMoni, Syddansk Universitet, TREFOR og KM Telecom.
M氓let er at udvikle nye clamp-on-sensorer, der kan g酶re vedligeholdelsen af elnettet bedre og nemmere og l酶se to store problemer:
1) Overudskiftningen af kabler, fordi man ikke ved, hvilke der er slidte, og hvilke der er fine. Globalt bliver der brugt n忙sten 100 milliarder euro p氓 at udskifte elkabler, og det udleder 19,2 milliarder kilo CO2-忙kvivalenter.
2) Harmoniske str酶mme, der hvert 氓r er skyld i et energitab p氓 600 milliarder kWh, svarende til 285 milliarder kilo CO2-忙kvivalenter.
Sensorerne vil ogs氓 kunne bruges af forsyningsselskaberne i planl忙gning af den udskiftning af elkabler, der er n酶dvendig for at kunne f酶lge med det forventede 酶gede elforbrug.