Livsløpsanalyse av to regionalnettstrekninger i Agder, med fokus på materialbruk, klimagassutslipp og arealbruk

Abstract

Klimaendringer er en av nåtidens største utfordringer, og det er en forventning i samfunnet at verdier skal skapes på en bærekraftig måte. Et viktig tiltak for å nå nasjonale klimamål er elektrifisering, og et robust og effektivt kraftnett med god forsyningssikkerhet er viktig arbeid mot dette. Masteroppgaven har analysert forbruk av materialressurser, klimagassutslipp og arealbruk av to alternative traseer i to ulike kraftstrekninger av regionalnett i Agder. Oppgaven er skrevet i samarbeid med Glitre Nett, og er en del av Fornybar Norge sitt prosjekt «Bære kraft med Bærekraft». Målet med oppgaven har vært å sammenligne traseene ut fra tre ulike case, samt finne betydningen av hver livsløpsfase med hensyn til klimagassutslipp, og sammenligne ulike typer master og fundamenter. Case 1 inkluderte hovedsakelig bruk av komposittmaster, case 2 inkluderte kun bruk av stålmaster og case 3 er lik som case 2, men med en optimalisert løsning for fundamenter.

Metoden livsløpsanalyse ble benyttet til å finne klimagassutslippene i kraftstrekningene gjennom hele livsløpet. I tillegg ble det gjort materialanalyse og analyse av arealbruk direkte knyttet til kraftstrekningenes traseer. Den funksjonelle enheten er 1 terrawattime overført og levert per km ledningsnett i en periode på 100 år.

Et av hovedfunnene var at casene med komposittmaster hadde lavest forbruk av materialressurser med omtrent 2400 kg per funksjonelle enhet, samt lavest klimagassutslipp med mellom 16 000 og 30 500 kilo CO2 ekvivalenter per funksjonelle enhet. Av livsløpsfaser sto bruksfasen (med nett-tap som største bidragsyter) for størst bidrag til totale klimagassutslipp med 54 til 75 prosent for de ulike casene. Produksjon av materialer sto for nest høyest bidrag til totale klimagassutslipp med 23 til 41 prosent i de ulike casene. Stålmaster og komposittfundamenter ga lavere klimagassutslipp enn henholdsvis komposittmaster og stålfundamenter.

Oppgaven vil kunne inspirere til videre arbeid og analyser av hvordan valg av ulike typer komponenter og materialer kan bidra til å redusere forbruk av materialressurser og klimagassutslipp, og koble linjetraseenes arealbruk med påvirkning på biologisk mangfold.

Climate change is one of today's greatest challenges, and society expects value to be created in a sustainable way. Electrification is an important measure for achieving national climate targets, and a robust and efficient power grid with good supply is important work towards this. The master's thesis has analysed the use of material resources, greenhouse gas emissions and land use of two alternative routes in two different powerline sections of regional grid in Agder. The thesis is written in collaboration with "Glitre Nett" and is part of a project in "Fornybar Norge" called "Bære kraft med Bærekraft". The objective of the thesis has been to compare the routes based on three different cases, find the significance of each life cycle phase regarding greenhouse gas emissions, and compare different types of utility poles and foundations. Case 1 mainly included the use of composite poles, case 2 included only the use of steel poles and case 3 is similar to case 2, but with an optimized solution for foundations.

The life cycle analysis method was used to find greenhouse gas emissions in power sections throughout the life cycle. In addition, material analysis and land use analysis directly related to the power sections' routes were used. The functional unit is 1 terawatt hour transferred and delivered per km of wiring for a period of 100 years.

One of the main findings was that the cases with composite poles had the lowest use of material resources with about 2400 kg per functional unit, as well as the lowest greenhouse gas emissions with between 16 000 and 30 500 kg CO2 equivalents per functional unit. Of life cycle phases, the use phase (with grid losses as the largest contributor) accounted for the largest contribution to total greenhouse gas emissions, with 54 to 75 percent for the various cases. Production of materials made the second highest contribution to total greenhouse gas emissions, with 23 to 41 percent in the various cases. Steel poles and composite foundations had lower greenhouse gas emissions than composite poles and steel foundations, respectively.

The thesis will inspire further work and analyses of how the choice of different types of components and materials can contribute to reduction in the usage of material resources and greenhouse gas emissions and link the land use of the powerline routes with the impact on biodiversity.