Socialt motstånd mot nya högspänningsledningar försenar moderniseringen av elnätet. Två projekt inom de nationella forskningsprogrammen "Energy Turnaround" och "Managing Energy Consumption" har fastställt den optimala utformningen av hybridluftledningar som behövs för att öka kapaciteten hos kraftöverföringsnätet och, på samma gång, vinna populär acceptans för den nya tekniken.

Till skillnad från konventionella kraftledningar, hybrid luftledningar kombinerar växelström (AC) och likström (DC) system på samma torn istället för två AC-system. Detta ökar överföringskapaciteten även om höjden och bredden på ledningarna förblir identiska, och det undviker nybyggnation och intrång i landskapet. Dock, störningar orsakade av vädret, kontaminering av AC- och DC-ledarkablarna eller avståndet mellan kablarna kan leda till störande brus och elektriska fält.

Som en del av det nationella forskningsprogrammet "Energy Turnaround" (NRP 70), ett team av forskare vid ETH Zürich undersökte den optimala designen av detta hybridsystem. "Hybridluftledningar har två stora fördelar:deras kapacitet är över 50 procent högre och det är mer sannolikt att de accepteras eftersom du kan uppgradera befintliga högspänningsledningar snarare än att bygga nya. För att minimera störningseffekter förknippade med den högre överföringskapaciteten , som koronabrummande och elektriska fält, vi bestämde den bästa spänningen och tornets geometri med hjälp av testlinjer under olika verkliga förhållanden både i laboratoriet och på fältet, säger projektledaren Christian Franck, Professor vid ETH Zürichs Institute for Power Systems and High Voltage Technology.

Många fördelar, men acceptans är inte givet

Medan den nya tekniken utvecklades, Möjligheterna och medlen för att uppnå nödvändig social acceptans undersöktes också. "Även om högre kapacitet utan att inkräkta på landskapet gynnar den nya hybridtekniken, och vi kommer att avsevärt kunna minska de negativa effekterna, vi visste från början att hybridluftledningar inte skulle ske utan samtycke från de personer som direkt berörs av dem, " säger Franck. Vilket förklarar samarbetet med Institutet för statsvetenskap vid universitetet i Bern.

Isabelle Stadelmann-Steffen, Professor vid universitetet i Bern, undersöker den sociala acceptansen av förnybar energi som en del av det nationella forskningsprogrammet "Managing Energy Consumption" (NRP 71). Undersökningen av ungefär 1300 individer om deras attityder till hybridluftledningar avslöjade tre nyckelfynd:"För det första, information om ny teknik måste tillhandahållas proaktivt. Helst samhället måste involveras så tidigt som möjligt för att förstå vikten av projektet samtidigt som det ges möjlighet att inkludera åsikter och farhågor i beslutsprocessen. Andra, alternativ måste diskuteras, eftersom stödet för en ny teknik alltid vägs mot alternativen. Och för det tredje, i vilken utsträckning man kan minska de negativa effekterna av en teknik kommer naturligtvis att öka acceptansen."

Bättre teknik genom tvärvetenskapligt samarbete

Det nära samarbetet mellan forskarna vid ETH Zürich och universitetet i Bern, samt den schweiziska överföringssystemoperatören Swissgrid och operatörer av distributionsnät och vattenkraftverk, möjliggjort verkliga tekniska framsteg. ETH Zürichs ingenjörer fokuserade främst på att maximera överföringskapaciteten utan att kompromissa med gränsvärdena för elektromagnetiska fält och brus, medan rön från forskningen om social acceptans hjälpte till att bestämma en optimal balans mellan hög kapacitet och lägsta möjliga "uppfattbarhet".