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Si un service d'électricité disposant de 22 000 km de lignes électriques aériennes qui remplaçait ses inspections par hélicoptère par des drones, 258 tonnes d'émissions de carbone peuvent être économisées chaque année, à condition que le pilote du drone conduise une voiture électrique et la recharge en Suède.
L'un des avantages de l'utilisation de drones pour l'inspection des lignes électriques aériennes réside dans les gains environnementaux, tels que la réduction du bruit et des émissions de carbone. Chez Airpelago, l'une des questions fréquemment posées par nos clients est de savoir quelle quantité d'émissions de carbone peut être réduite et comment elle peut être calculée. Dans cet article, nous essayons de répondre à cette question. Vous trouverez ci-dessous une série d'hypothèses et de calculs sur la quantité d'émissions de dioxyde de carbone qui peut être réduite en remplaçant l'inspection par hélicoptère des lignes électriques par des drones. Nous reconnaissons que différents types d'inspection, de réseaux de distribution, de trajectoires de vol et caractéristiques existent pour les hélicoptères et les drones.
Pour calculer les émissions réduites grâce aux inspections par drone, nous devons d'abord connaître la quantité d'émissions générée par les inspections par hélicoptère.
Certains des modèles d'hélicoptères les plus couramment utilisés pour l'inspection des lignes électriques sont les suivants :
Le Bell 206 JetRanger est l'un des modèles d'hélicoptères les plus utilisés pour l'inspection des lignes électriques dans les pays nordiques. Nous avons donc choisi de baser les calculs suivants sur ce modèle. Il a une consommation moyenne de 92 litres de Jet A1 par heure.
Pour calculer les émissions de dioxyde de carbone provenant de la combustion du carburant des hélicoptères, il est nécessaire de connaître la densité et le coefficient de dioxyde de carbone du carburant. Le kérosène, couramment utilisé dans les hélicoptères à turbine, a généralement une densité d'environ 0,81 kg/L. La combustion de 1 kg de kérosène (généralement du Jet A ou du Jet A1) génère environ 3,15 kg de CO₂.
Ces chiffres sont approximatifs et peuvent varier en fonction de la composition exacte du combustible et des conditions de combustion. Nous reconnaissons également la différence de consommation de carburant et d'émissions de carbone entre les modèles d'hélicoptères.
À l'aide de ces chiffres, les émissions de CO₂ peuvent être calculées comme suit :
Émissions de carbone de l'hélicoptère
Dans un premier temps, l'hélicoptère doit voler de sa base vers la zone d'inspection. Une fois dans une zone d'inspection, la grille n'est pas délimitée par une ligne parfaitement longue et continue, mais plutôt divisée en plusieurs lignes déconnectées avec de multiples fourches. La structure de la grille et la façon dont elle est dispersée dans le paysage influent dans une large mesure sur l'efficacité globale de l'inspection.
Les vitesses de vol moyennes pendant les différentes parties de l'inspection sont les suivantes :
En raison de la nature du réseau, le transport entre les lignes électriques déconnectées à inspecter prend beaucoup de temps. Dans l'ensemble, entre le moment du décollage de l'hélicoptère, le premier jour, et le moment où il atterrit le dernier jour, la vitesse effective moyenne au-dessus des lignes à haute tension, y compris le vol à destination et en provenance de la zone d'inspection, est présumée être de 40 km/h.
Efficacité de l'inspection des hélicoptères
L'hélicoptère vole à une vitesse moyenne de 40 km/h. Supposons qu'il doive parcourir 2 km pour chaque kilomètre de ligne électrique qu'il inspecte en raison des espaces entre les lignes et des nombreuses embranchements et impasses du réseau de distribution.
Les émissions par kilomètre inspecté sont calculées comme suit :
Les émissions de carbone résultant de l'inspection des lignes électriques par hélicoptère sont estimées à 11,74 kg de CO₂/km de ligne électrique.
Le pilote du drone utilise souvent une voiture particulière standard pour le transport vers, depuis et à l'intérieur de la zone d'inspection du réseau. Par conséquent, les émissions produites lors de la conduite d'une voiture doivent être calculées.
Lorsque l'essence est brûlée, environ 2,31 kg de CO₂ sont générés par litre (indice d'octane 95).
La consommation de carburant d'une voiture particulière moyenne est de 0,60 litre/km.
Émissions de carbone par km des voitures particulières
Pour les inspections avec des drones standard, les pilotes doivent se déplacer plusieurs fois par jour. La plage d'inspection varie en fonction du terrain, du permis de vol, du type d'inspection, du type de ligne électrique, de la construction du réseau, de la distribution sur le terrain, etc. Sur la base de nos données issues de l'inspection de plus de 15 000 km de lignes électriques, nous avons constaté que ce chiffre est proche de 2 km en voiture pour chaque kilomètre de ligne à haute tension inspecté par le pilote du drone.
Les émissions d'équivalent CO2 d'un passager moyen équipé d'un moteur à combustion sont donc calculées comme suit :
Émissions lors de l'inspection par drone et d'une voiture à essence : 2,772 kg de CO₂/km de ligne inspectée.
L'intensité en carbone de l'électricité produite en Suède est d'environ 50 g de CO₂ par kWh.
La consommation d'énergie typique des voitures électriques modernes se situe entre 13 et 20 kWh/100 km, selon le modèle, les conditions de conduite, etc.
La voiture électrique consomme 15 kWh/100 km (en moyenne) et est chargée en électricité avec une intensité de CO₂ de 50 g CO₂/kWh. Cela nous donne les émissions de CO₂ comme suit :
De plus, cette voiture doit parcourir 2 km pour chaque kilomètre de ligne électrique inspecté par les pilotes du drone (selon l'hypothèse 5). Cela se traduit par un total d'émissions directes de CO₂ par kilomètre de ligne inspecté :
Les émissions de carbone liées à l'inspection par drone avec une voiture électrique chargée en Suède sont 15,0 g de CO₂ par kilomètre de ligne électrique inspecté.
Veuillez prendre note. Les émissions réelles peuvent varier en fonction de facteurs tels que la consommation exacte de la voiture, l'efficacité de l'infrastructure de recharge et les variations de l'intensité de CO₂ de la production d'électricité. La charge initiale de CO₂ provenant de la fabrication doit également être prise en compte et répartie sur la durée de vie de la voiture. Dans cet exemple comparatif, la charge de CO₂ provenant de la fabrication est négligée à la fois pour la voiture et pour l'hélicoptère.
Pour un propriétaire de réseau en Suède, dont la taille du réseau est de 22 000 km, la réduction des émissions de carbone en remplaçant les inspections par hélicoptère par des drones est de 258 tonnes par an, si le pilote du drone utilise une voiture électrique.
