二酸化炭素排出量を最小限に抑えながらエネルギー需要の増加に対応するため、ドイツは2030年までに電力消費の少なくとも80％を再生可能エネルギーで賄い、2045年までに気候変動に左右されない国にすることを約束しています。
変化する世界
このような高い目標を達成するには、風力、地熱、太陽光発電などの新たに導入されたエネルギー源を送電網に統合し、既存のインフラを更新する必要があります。地域社会や政府機関が送電系統運用者（TSO）に対し、架空送電線に代わるものを見つけ、空間に張り巡らされた送電線による電力損失という予測不可能な事態に対処するよう圧力をかけている中、彼らの解決策は、電力ケーブルを地中に埋設するSuedLinkとして知られるプロジェクトでした。しかし、このプロジェクトを成功させるためには、乗り越えなければならない大きなハードルがありました。
電力の熱コスト
余分な熱をうまく逃がせない熱特性の悪い土壌では、埋設ケーブルの電力散逸が大きくなり、最悪の場合、地中ケーブルが溶けることもあります。その結果、サービスの中断や危険な状態が発生し、修理に長い時間と費用がかかることになります。そのため、700キロ（435マイル）の地下ケーブルを敷設する前に、地中ケーブルが通る土壌の熱特性を理解する必要がありました。
欧州気候適応プラットフォームClimate-ADAPTによると、1881年から2022年までのドイツの年間平均気温は統計的に1.7℃上昇しており、今後さらに上昇すると予想されています。それに伴い、土壌の温度も上昇します。現在の状態で土壌をテストしても、今後数十年間にケーブルが受ける影響がどうなるかはわかりません。そこでSuedLinkプロジェクトに求められたのは、含水率と熱伝導率の関係を理解するための完全な熱乾燥曲線でした。
埋設ケーブルの保護
ケーブルの埋設にあたり土壌が安全であることを確認するためには、時には100メートルごとに土壌をサンプリングする必要があります。サンプルはドイツのミュンヘンにあるMETER Groupの研究所に送られ、そこで各サンプルについていくつかのテストが実施されます。
- サンプルはVARIOSにかけられ、自動化された熱乾燥曲線を取得し、土壌の熱伝導率が求められます。
- 含水率をより詳細にわたって把握する必要がある場合、研究所ではHYPROP/VARIOSコネクタを使用し、同じサンプルで両方の装置を同時に使用しました。HYPROPが作成する土壌水分放出曲線を用いれば、土壌含水量をマトリック水ポテンシャル（土壌吸引力）と比較することができるのです。
- 現場でのスポットチェックは、TEMPOS熱特性分析装置でも行われます。
分析の結果によっては、土壌に添加剤を混ぜたり、ケーブルの直径や各トレンチ内のケーブル間の距離を変更したりして、その地域で放出される熱量を最小限に抑えたり、ケーブルの経路を変更して緩和できない土壌を避けたりする工夫も行われています。
計画の実行
SuedLinkプロジェクトは、ケーブル接続の北側セクションを担当するTenneTと、南側セクションを担当するTransnetBWの2つのTSOによって実行されています。METERは両社と協力して両区間の土壌調査を行っています。
METER Groupは現在までに、SuedLink社のために6,000回以上の測定を実施し、プロジェクトの進行に合わせた重要な分析を提供し続けています。METERが実施した含水率と熱伝導率の測定は、ドイツが約束した環境に優しい電力の供給を可能にするものです。この分析は、周辺の生態系や地域社会へのダメージを防ぎつつ、環境的に重要なこのプロジェクトの継続性の拡大に貢献しようとしています。