SDU skriver verdenshistorie: Drone lader batteriet direkte på højspændingsledning

Af Jakob Haugaard Christiansen, journalist, Det Tekniske Fakultet, SDU

Forskere fra dronecentret på SDU har for første gang i verden præsteret at koble en drone direkte på en højspændingsledning med 150.000 volt i en test i det centrale Odense, hvor den har hentet ny energi til sit batteri fra ledningen. 

Resultatet åbner for at anvende droner til både inspektion og opgaver direkte på de 7000 km højspændingsledninger. I kraft af et bedre overblik kan ledningsnettet udnyttes i langt højere grad end i dag, hvilket kan få afgørende betydning for den grønne omstilling og udbygningen af bl.a. vindmølleområdet i Danmark. 

- Vi har netop gennemført en test, hvor vi for første gang i verden har koblet en drone direkte på en højspændingsledning med 150 kV (150.000 volt spænding, red.), hvor den kunne lade batteriet direkte på ledningen. Det er første gang, vi tester på en rigtig elledning, efter at vi har testet dronen i HCA Airport gennem længere tid, siger projektleder Emad Samuel Malki Ebeid fra dronecenteret på Mærsk Mc-Kinney Møller Instituttet på SDU. 

Dermed fortsætter forskerne og projektlederen, hvor drone-kollegaerne fra SDU slap for nylig, da de satte sundhedsdroner fri i luften mellem Svendborg og Ærø for første gang.
 

Først sundhedsdroner – nu energidroner 

I sidste uge lancerede et partnerskab med forskere fra SDU og læger fra OUH sundhedsdroner med transport af blodprøver og medicin på Sydfyn i det såkaldte Healthdrone-projekt. Samtidigt besøgte EU-kommissær Elisa Ferreira en dronekonference i Odense for at høre mere om potentialet i de flyvende robotter. 

Nu har SDU-forsker Emad Malki Ebeid og resten af holdet så sendt endnu en stor drone-nyhed i luften på Fyn med den unikke dronetest, som kan få betydning for andre typer af droneopgaver også. 

- Så i fremtiden kan en sundhedsdrone, som netop er begyndt at flyve på Sydfyn, koble sig på energinettet undervejs på ruten, hvis den får brug for mere strøm, når den skal flyve langt med en blodprøve eller livsvigtig medicin, konstaterer han. 

Tre projekter lettet fra SDU 

SDU-dronen er udviklet i projektet Drones4Energy, som netop er afsluttet. Den specialdesignede drone er igennem flere år blevet testet og udviklet i lufthavnen i samarbejde med bl.a. Energinet.  

Projektet, der blev lanceret i 2018, er fulgt op af et nyt projekt ved navn Drones4Safety. Her er fokus på inspektion af broer og jernbaner, alt imens dronen lader batteriet op på ved at koble sig på de nærliggende elledninger.  

Med sidste uges test har forskerne demonstreret, at teknologien fungerer, lyder det fra projektlederen. 

- Nu har vi vist, at vi kan lande på ledningen og lade direkte op. Det betyder, at vi kan lade sværme af autonome droner placere sensorer og inspicere ledningsnettet, som i dag skal afbrydes og inspiceres af mennesker ved brug af lifte og helikoptere, siger Emad Samuel Malki Ebeid.

Kan forbedre energinettet 

I dag anvender Energinet, som har ansvaret for bl.a. de 7000 km højspændingsledninger, en håndfuld sensorer til test på nettet. Ved hjælp af helikoptere og lifte bliver sensorerne placeret på nettet i dele af nettet, som først skal afbrydes af sikkerhedsmæssige årsager. Ved at overlade opgaven på elledningerne til dronerne kan man både undgå at slukke for energien under installationen og øge overvågningen af netværket, fordi man kan arbejde med flere sensorer. I sidste ende får man også en bedre udnyttelse af elledningerne, siger droneforskeren fra SDU.  

- Dermed behøves vi bl.a. ikke skrue ned for strømproduktionen fra vindmøller, hvis man er nervøs for at ledningerne bliver overbelastede. Det kan øge udnyttelsen af nettet med mere end 20 procent, som er helt afgørende, hvis vi skal øge produktionen af grøn strøm i Danmark, siger Emad Samuel Malki Ebeid. 

Hos Energinet har Lars Rasmussen, der er ansvarlig for bl.a. inspektioner af det danske højspændingsnet, været med i hele forløbet. Han bakker SDU-forskeren op.  

- 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 han. 

Fra fem meter til 60 cm 

Og ikke nok med at partnerne nu kan glæde sig over, at den SDU-udviklede teknologi – som er enestående i verden – gør dronen i stand til at lande og oplade direkte på et højspændingskabel. De kan gennemføre inspektionerne med langt større nøjagtighed. 

Projektleder Emad Samuel Malki Ebeid har netop haft besøg af repræsentanter for EU’s satellit-projekt EGNOS. European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) er skabt for at forbedre nøjagtigheden og pålideligheden af globale navigationssystemer som f.eks. Galileo og GPS. 

- De var her for at se nærmere på de GPS-receivere, vi bruger i vores drone. Nøjagtigheden er mellem nul til fem meter, så der kan være stor forskel på, hvor den inspicerer på eksempelvis en bro. Hvis vi bruger EGNOS-systemet kan vi komme indenfor 60 centimeter, og det betyder meget, når man skal inspicere en sektion af en bro eller placere en sensor på en højspændingsledning, siger han. 

Emad Samuel Malki Ebeid og de to udsendte fra det EU-finansierede satellitprogram havde ventet, at det var nødvendigt at skifte receiverne ud, men det var nok at ændre konfigurationen, fortæller en begejstret lektor. 

- Så vi kan bruge vores eksisterende receivere i stedet for at købe nye, som koster 10 gange så meget – eller mere end 1000 euro, siger han. 

 

Fakta: Energi, sikkerhed og grøn omstilling 

SDU’s dronecenter på Mærsk Mc-Kinney Møller Instituttet har siden december 2018 forsket i brugen af droner til inspektioner af veje, broer og senest højspændingsledninger.  

Det er gjort i de to projekter Drones4Energy, som netop er afsluttet, og Drones4Safety, som er et projekt under EU’s Horizon 2020-program, der løber indtil maj 2023. Undervejs har partnerne arbejdet med autonome droner, sensorer, kunstig intelligens og udviklet teknologi, så dronen kan oplade direkte på en højspændingsledning. 

Senest har dronecentret med lektor Emad Samuel Malki Ebeid i spidsen lanceret Drones4Green, som er tredje trin i forskningsarbejdet med at bruge drone til at sikre infrastrukturen i det danske energinet med bl.a. kunstig intelligens og autonome droner.  

SDU-forskerne arbejder i Drones4Green sammen med DTU og Aarhus Universitet, men har også Energinet, teknologifirmaet Develco og andelsforeningen på Sjælland Andel som partnere. En del af arbejdet fokuserer på at lette det grønne fodaftryk ved at overvåge energinettets status i realtid. Det gør man bl.a. ved hjælp af droner med en robotarm monteret og IoT-løsninger (Internet Of Things, red.), hvor man ved hjælp af varmesensorer og data kan overvåge og forbedre brugen af de 7000 km danske højspændingsledninger. 

Se video af testen i Odense her: https://youtu.be/4TMp1oLPh3Q