Droner skal tjekke 7000 km højspændingskabler

Sværme af droner kan i fremtiden inspicere de 7000 kilometer højspændingskabler i Danmark, indrapportere eventuelle fejl ved brug af kunstig intelligens og autonomt lade op direkte på kablerne undervejs. Det vil nedbringe arbejdstiden og samtidigt reducere omkostningerne voldsomt, mens det øger forsyningssikkerheden, når man får et konstant overblik over nettet.

Det er nogle af resultaterne af projektet ”Drones4Energy”, hvor et hold forskere på SDU i samarbejde med nationale og internationale samarbejdspartnere igennem tre år har udviklet en droneplatform til inspektion af højspændingsnettet.

- Vi er lykkedes med at opnå de mål, vi havde sat os. Vi har udviklet en droneplatform og en algoritme, som sikrer, at selvflyvende droner i flok kan komme helt tæt på kablerne, inspicere dem og undervejs lade sig selv op direkte ved at hæfte sig på kablet, siger projektleder Emad Samuel Malki Ebeid, lektor ved SDU Dronecenter på Mærsk McKinney-Møller Instituttet.

Minimerer risiko og udgifter

I dag anvendes helikoptere, menneskestyrede droner på længere afstand og medarbejdere som inspicerer ledningsnettet med kikkert. I nogle tilfælde i udlandet anvendes mandskab sågar direkte på kablerne til at inspicere elkabler.

Ved at gøre brug af den drone-platform, der er udviklet i Drones4Energy, kan man ikke kun minimere risikoen for ansatte og udgifterne til bl.a. meget dyre helikoptere. Man kan også skære tidsforbruget og energiforbruget voldsomt ned.

Ved at lade droner i et autonomt system udføre opgaven, kan man ifølge forskergruppen reducere udgifterne op mod 90 procent og årligt spare millioner af kroner på den samlede inspektion.

Ifølge Energinet koster det 8000 kroner i timen at sende en helikopter i luften. Desuden kan det koste helt op mod 100.000 kroner på særlige steder blot at inspicere én kilometer kabel fra helikopter, fortæller Lars Rasmussen, senioringeniør hos Energinet.

- I dag inspicerer vi ledningsnettet manuelt ved at gå under kablerne, og så laver vi inspektion fra helikoptere i januar, februar og marts, hvor der ikke er blade på træerne. Vi kan reducere den tid og energi, vi bruger markant, siger Lars Rasmussen, som har været tilknyttet projektet, og uddyber:

- Det vil have betydning økonomisk og især på det CO2-aftryk, vi sætter. Desuden vil vi få et konstant overblik problemer på nettet ved at lade en hær af droner stå for inspektionen og rapportere tilbage til os i realtime.

Droner giver grønne fordele

Projektet, der er støttet med 14 millioner kroner fra Innovationsfonden og samlet set løber op i 19 millioner kroner, er grund af Covid-19 forlænget med seks måneder. Derfor afsluttes Drones4Energy formelt set først i maj 2022, men allerede nu har forskerne med projektleder og lektor på SDU, Emad Samuel Malki Ebeid, fokus på næste kapital i projektet.

- I næste fase ser vi, at kablerne spiller en central regel for at sikre en fuld udnyttelse af netkapaciteten til at overføre energi, især med den voksende indtrængning af elbiler og den forventede intensive energiproduktion, der vil komme fra de to nye kunstige energier-øer, siger han og uddyber:

- Derfor skal kablerne digitaliseres som resten af nettet, og jeg tror på, at vores udviklede drone- og sensorteknologier på SDU kan gøre det i stor skala. At få det gjort ordentligt betyder flere energibesparelser, færre netudkoblinger og i sidste ende CO2-reduktioner, og det bidrager direkte til at nå de grønne omstillingsmål.

Han har arbejdet i Danmark i syv år. Fire af de år har han været ansat på SDU's dronecenter.

Han glæder sig over, at det er lykkedes at bygge en platform, som løser opgaverne i den oprindelige projektbeskrivelse, og ser frem til næste fase for energidronerne.

- Højspændingskablerne udgør en unik ressource, som vi stort set ikke udnytter i dag. Ved at tage udgangspunkt på kablerne som en "highway" for droner og lade dem arbejde direkte på kablerne, kan vi bl.a. sætte sensorer og kameraer på ledningerne. Derfra kan vi indhente vigtig viden om landskabet omkring kablerne og samtidigt sikre, at vi får en klar og præcis status af vores omfattende energinet, siger han.

Træer kan koste dyrt

Hos Energinet ser Lars Rasmussen stort potentiale i det konstante overblik af højspændingskablerne i realtime, som en hær af droner kan skabe. Ved at anvende sensorer direkte på kablerne, som også er del af projektet, kan Energinet ikke kun få et bedre overblik over kapaciteten.

- Det kan være en kæmpe gevinst for os, at vi får droner til hjælp, som kan flyve autonomt og selv lade op direkte på kablet. Dronerne kan ikke mindst være med til at sikre, at vi undgår, at træer og anden vegetation vokser op i ledningerne, hvilket er en meget stor udfordring for os i dag, fordi det er svært at følge med, når vi har så mange kilometer at holde øje med, siger Lars Rasmussen fra Energinet.

I USA har man store problemer med netop væltede træer og vejret, som er med til at skabe omfattende strømudfald i flere stater. Det har både store økonomiske og menneskelige konsekvenser, da regningen for ”blackouts” er på hele 70 milliarder dollars årligt og ofte resulterer i dødsfald. Præsident Joe Bidens regering har netop afsat 65 milliarder dollars til bl.a. at udbygge og forbedre det amerikanske forsyningsnet.

- I dag er vi meget forsigtige med at sende for meget strøm igennem, men ved hjælp af sensorerne kan vi få et bedre overblik og følge med i hele tiden, hvordan vind og vejr påvirker kablerne, hvilket har stor betydning for, hvordan vi bedst udnytter kapaciteten i kablerne, siger Lars Rasmussen.

Kan udnytte kapaciteten bedre

Dermed kan dronerne være med til at sikre en øget brug af energien og optimere vedligeholdelsen af energinet for at opfylde green deal-målene i en nul-emission fremtid, vurderer projektlederen, som allerede har et navn i tankerne til næste fase i projektet.

- Jeg forestiller mig, at det kommer til at hedde Drones4Green, siger han.

På længere sigt er der også et stort potentiale uden for Danmarks grænser, hvor man i EU alene har 200.000 kilometer luftkabler og i USA har over 250.000. Partnerne bag forskningsprojektet er i fuld gang med at finde finansiering til den næste del af droneprojektet, samtidigt med at man ser på mulige forretningsmuligheder for teknologien.