Варианти за адаптиране на електропреносните и разпределителните мрежи и инфраструктура

Всички опции в този клас включват инсталиране или модифициране на инфраструктура на земята, в градски, промишлени, селски и природни райони. Поради това взаимодействието със заинтересованите страни на местно равнище (със собствениците на земя, местните органи и широката общественост) по маршрутите на инсталираните/модернизираните мрежи е от решаващо значение, за да се гарантира социална приемливост и своевременно и икономически ефективно разгръщане на инфраструктурите. При подземните кабели координацията с други окабеляващи структури може да намали икономическите разходи и да сведе до минимум неудобството за местните общности, като ограничи продължителността на дейностите по копаене до абсолютния минимум.

Подземното окабеляване зависи от наличието на правилната технология и ноу-хау по отношение на инсталирането, мониторинга и управлението. Сътрудничеството с други структури за подземно окабеляване, като телекомуникационните компании, спомага за свеждане до минимум на смущенията в населението чрез дейности по копаене, а поделянето на разходите за копаене намалява разходите, поети от всяко предприятие. Въпреки че подземното окабеляване би могло да бъде изложено на нови климатични опасности, по-специално от наводнения и движения на почвата, свързани със свлачища, засега тези рискове остават хипотетични. Изкопните работи, дължащи се на други дейности по строителство или поддръжка, представляват ключов риск от повреда на инсталираните подземни кабели. Този риск може да бъде намален чрез прилагане на дигитализация и ГИС технология за подземни кабели, за да се информират багерите за местоположението на подземните кабели.

Основната разлика между подземните и надземните кабели е начинът, по който се осигурява електрическа изолация. Надземните кабели са изолирани от въздуха, който ги заобикаля, най-евтиният и най-простият изолационен разтвор на разположение. Подземните кабели трябва да бъдат изолирани, за да се избегнат загуби на енергия и рискове от токов удар чрез директен контакт с почвата. Електрическото съпротивление, генерирано от изолацията, генерира топлинни и следователно загуби на пренос. Това изисква по-големи и/или множество кабели, за да се компенсират загубите и охладителна система (принудителна вентилация, вода или газове) за разсейване на топлината. Подземните кабели трябва да бъдат заровени в окопи, да бъдат защитени от случайни повреди и да бъдат лесно достъпни, когато е необходима поддръжка. Като цяло това води до по-голямо използване на земята от подземни кабели в сравнение с надземните кабели по време на монтажа, въпреки че веднъж заровени, земеползването и визуалните въздействия, които те генерират, са значително по-ниски.

Поддръжката на подземни кабели е много по-сложна и скъпа от тази на надземните кабели: „ако по подземен кабел с 400 kV възникне повреда, тя е изключена средно за период от 25 пъти по-дълъг от 400 kV надземни линии. Това се дължи главно на дългогодишния опит за локализиране, разкопки и извършване на технически свързани ремонти. Тези поддръжка и ремонт също струват значително повече“ (National Grid, 2015 г.).

И накрая, съществуват технически ограничения за земеползването в близост до кабели, специфични за подземните линии. Освен необходимостта да се запази част от земята, за да се осигури достъп до линиите за целите на поддръжката, съществуват и ограничения за засаждането на дървета и живи плетове над кабелите или в рамките на 3 м от кабелния окоп, за да се предотврати проникването от растителност. Корените на дървото могат да проникнат в обкръжението на кабела, което от своя страна може да повлияе на рейтинга на кабела или дори да доведе до физическо увреждане на кабела. Подобно на надземните линии, растежът на дърветата се обезкуражава и контролира под проводниците на надземната линия или на разстояния, където дърветата могат да паднат върху линиите. Ще има и ограничения за височината на машините или особено на високите превозни средства, като например селскостопанско оборудване, в близост до надземни линии от съображения за безопасност. В градските райони земната повърхност, използвана за заровени кабели, далеч надвишава тази, която се изисква за еквивалентно оценена надземна линия. В исторически план кабелите са били насочвани под пътища, за да се избегне изваждането на земята от алтернативни употреби; въпреки това нарушаването на трафика по време на разследване на неизправности и ремонти може да бъде значително. Когато кабелите се монтират чрез директно погребване в селските райони, съществуват ограничения за използването на дълбоко обработващо селскостопанско оборудване, за да се избегне рискът от щети. Погребването на кабели с високо напрежение също е по-сложно от полагането на газови и водопроводни тръби. Освен това подземните съвместни заливи, които са с бетонна облицовка и по-широки от самите окопи, трябва да се изграждат на всеки 500—1,000 м.

За климатичната устойчивост на надземните кабели от решаващо значение е да се познават подробно бъдещите местни климатични условия с висока разделителна способност, за да се планират необходимите интервенции. Ясното предимство на получаването на най-точните сценарии за въздушни кабели е свързано с разбирането до каква степен те могат да продължат да бъдат валиден вариант. Ако се очаква екстремните събития да засегнат значително зоните, в които са инсталирани или планирани въздушни кабелни мрежи, в крайна сметка може да се вземе предвид преминаването към подземно окабеляване. Дори при по-малко екстремни обстоятелства идентифицирането на маршрутите, които ще бъдат най-малко изложени в бъдеще на горепосочените заплахи за режийното окабеляване, може да помогне за планирането на бъдещото развитие на мрежата.

Освен преките бъдещи въздействия върху климата, както за подземните, така и за режийните мрежи, е важно да се получи представа за бъдещите пазарни условия, при които операторите на преносни системи (ОПС) и операторите на разпределителни системи (ОРС) ще работят.

Като цяло експлоатацията на подземния кабел струва приблизително същите като тези на надземните кабели (National Grid, 2015 г.). Въпреки това капиталовите разходи, свързани със строителството на подземни линии, са много по-високи от тези за надземните кабели. Алонсо и Грийнуел (2013 г.) докладват от 4 до 14 пъти по-високи разходи за сгради за подземни кабели въз основа на проучване от 2011 г. на Комисията за обществени услуги на Уисконсин. Действителните разходи обаче зависят от геоложките и географските характеристики на трасето на кабелите, от метода на инсталиране (разходите за инсталиране на тунели са повече от прякото заравяне), от преносния капацитет на линията и избраните възможности за изолиране и охлаждане на подземни кабели.

Височината на полюса е сравнително евтина: проучване на случаи на надземни линии в Обединеното кралство съобщава, че разходите за закупуване на дървени горни стълбове с 0,5 метра по-високи зависят от височината на оригиналния полюс, но те могат да бъдат по-малко от около 10 паунда (11 EUR) на полюс.

За надземните кабели специфичните национални норми във всяка държава от ЕС регулират максималната височина на стълбовете и минималното разстояние от земята.

Изграждането на надземни или подземни електропроводи е подчинено на националните разпоредби за издаване на разрешителни, както всяка друга голяма инфраструктура. Съществуват редица специфични екологични недостатъци, които трябва да бъдат взети предвид в процеса на издаване на разрешения. В селските райони трябва да се направи оценка на обезпокояването на флората и фауната, земеползването и археологическите обекти. В това отношение въздушните линии обикновено са по-малко разрушителни от подземните кабели и причиняват по-малко смущения. В специфични случаи обаче подземните кабели могат да имат значително положително въздействие върху някои застрашени видове; например те могат да намалят смъртността поради сблъсъци по електропроводи в популациите на мигриращи или пребиваващи птици (Bernardino et al., 2018 г.). Както в градската, така и в селските райони, разрушаването на земята е по-голямо при полагане на подземни кабели, отколкото при издигане на кули от надземни линии. Обемът на почвата, изкопана за подземен кабел, където са инсталирани два кабела на фаза, е около 14 пъти повече, отколкото за еквивалентен маршрут от надземната линия. Растителността трябва да бъде изчистена по протежението и отстрани на окопите, за да се даде възможност за строителство и свързания с тях достъп за превозните средства.

Времето за изпълнение варира в зависимост от местните географски и геоложки условия и използвания метод на инсталиране. Въпреки това, той е значително по-дълъг за подземни кабели в сравнение с надземните кабели.

Кабелите, независимо дали са надземни или подземни, обикновено са проектирани да бъдат в експлоатация в продължение на 60 години. В проучване на конкретен случай в Обединеното кралство се съобщава, че очакваният жизнен цикъл на дървените стълбове, които поддържат въздушни линии, е сравним: 40—60 години.