Möguleikar á aðlögun að flutnings- og dreifikerfum og grunnvirkjum raforku

Bar að ræða hagræðingu hugbúnaðar, allir valkostir í þessum flokki fela í sér að setja upp eða breyta innviðum á jörðu niðri, í þéttbýli, iðnaðar, dreifbýli og náttúrulegum svæðum. Samspil hagsmunaaðila á staðarvísu (með landeigendum, staðaryfirvöldum og almenningi) eftir leiðum uppsettra/endurbættra flutningskerfa skiptir því sköpum til að tryggja félagslegan ásættanleika og tímanlega og kostnaðarhagkvæma nýtingu grunnvirkjanna. Að því er varðar jarðstrengi getur samræming við aðrar kapaleiningar dregið úr efnahagslegum kostnaði og dregið úr óþægindum sveitarfélaga með því að takmarka tímalengd grafa í lágmarki.

Neðanjarðar kaðall er háð framboði á réttri tækni og þekkingu um uppsetningu, eftirlit og stjórnun. Samstarf við aðra neðanjarðar kaðallaaðila, s.s. fjarskiptafyrirtæki, stuðlar að því að draga úr truflunum á íbúa með því að grafa og kostnaður við grafa rekstur dregur úr kostnaði sem hver aðili ber. Þótt neðanjarðar kaðallar gætu orðið fyrir nýjum loftslagshættum, einkum af flóðum og jarðvegshreyfingum sem tengjast skriðuföllum, er þessi hætta enn tilgáta. Uppgröftur vegna annarrar byggingar- eða viðhaldsstarfsemi felur í sér lykiláhættu á skemmdum á uppsettum jarðstrengjum. Þessi áhætta er hægt að draga úr með því að beita stafrænni væðingu og GIS tækni á neðanjarðar snúrur, til að upplýsa gröfur um staðsetningu neðanjarðar snúrur.

A stór munur á neðanjarðar og kostnaður snúrur er hvernig rafmagns einangrun er veitt. Kostnaður snúrur eru einangruð af loftinu sem umlykur þá, ódýrasta og einfaldasta einangrun lausn í boði. Nauðsynlegt er að einangra jarðstrengi til að koma í veg fyrir rafmagnstap og hættu á raflosti með beinni snertingu við jarðveginn. Rafviðnámið sem myndast við einangrun myndar hita og þar með flutningstap. Þetta kallar á stærri og/eða marga kapla til að bæta upp tapið og kælikerfi (knúin loftræsting, vatn eða lofttegundir) til að dreifa varma. Jarðstrengir þurfa að vera grafnir í skurðum, varið gegn skemmdum af slysni og að hægt sé að nálgast þá auðveldlega þegar viðhald er þörf. Á heildina litið leiðir þetta til meiri landnotkunar jarðstrengja samanborið við loftstrengi meðan á uppsetningu stendur, þó að landnotkun og sjónræn áhrif sem þeir mynda séu talsvert minni.

Viðhald neðanjarðar snúrur er miklu flóknari og dýrt en kostnaður snúrur: „ef bilun verður á 400 kV neðanjarðar snúru, það er að meðaltali út af þjónustu fyrir a tímabil 25 sinnum lengri en 400 kV kostnaður línur. Þetta er aðallega vegna þess að langan tíma tekið að finna, grafa og taka að sér tæknilega þátt í viðgerðum. Þessi viðhald og viðgerðir kosta einnig verulega meira" (National Grid, 2015).

Að lokum eru tæknilegar takmarkanir á landnotkun í nágrenni strengja sem eiga sérstaklega við neðanjarðarlínur. Við hliðina á því að þurfa að panta eitthvað land til að tryggja aðgang að línunum til viðhalds, eru einnig takmarkanir á gróðursetningu trjáa og verja yfir snúrur eða innan 3 m frá kapalskurðinum til að koma í veg fyrir encroachment af gróðri. Tré rætur geta komist í gegnum snúruna bakfyllingu umlykja sem aftur getur haft áhrif á kapalinn eða jafnvel valdið líkamlegum skemmdum á snúrunni. Á sama hátt fyrir loftlínur er trjávöxtur hugfallinn og stjórnað undir loftlínunni eða innan fjarlægðar þar sem tré gætu fallið á línurnar. Einnig verða hæðartakmarkanir fyrir vélar eða sérstaklega há ökutæki, svo sem landbúnaðartæki, nálægt loftlínum af öryggisástæðum. Á þéttbýlissvæðum er yfirborð lands sem notað er til grafinna strengja langt yfir það sem krafist er fyrir sambærilega nafngreinda loftlínu. Kaplar hafa sögulega verið beint undir vegi til að koma í veg fyrir að land sé dregið frá annarri notkun; hins vegar getur umferðartruflanir við rannsóknir og viðgerðir á bilunum verið verulegar. Þar sem kaplar eru settir upp með beinni greftrun í dreifbýli eru takmarkanir á notkun djúpræktunarbúnaðar í landbúnaði til að koma í veg fyrir hættu á skemmdum. Gröf háspennustrengja er einnig flóknari en lagning gas- og vatnsröra. Að auki þarf að byggja upp neðanjarðar samskeyti, sem eru steinsteyptar fóðraðar og breiðari en skurðirnir sjálfir, fyrir hverja 500-1.000 m.

Til að koma í veg fyrir loftlagstengla er ítarleg þekking á staðbundnum loftslagsskilyrðum í mikilli upplausn mikilvæg til að skipuleggja nauðsynlegar aðgerðir. Skýr kostur við að ná nákvæmustu sviðsmyndum fyrir kapla er tengt því að skilja að hve miklu leyti þeir geta haldið áfram að vera gildur valkostur. Ef óvenjulegir atburðir eru ætlaðir til að hafa veruleg áhrif á svæði þar sem kapalnet eru sett upp eða áætluð, má að lokum taka tillit til skipta yfir í kaðall neðanjarðar. Jafnvel við minni öfgafullar aðstæður, að greina leiðir sem verða minnstar í framtíðinni fyrir áðurnefndum ógnum við kaðall getur hjálpað til við að skipuleggja framtíðar netþróun.

Fyrir utan bein áhrif á loftslag í framtíðinni, bæði fyrir neðanjarðar- og fastanet, er mikilvægt að fá innsýn í framtíðarmarkaðsskilyrði þar sem flutningskerfisstjórar og dreifikerfisstjórar munu starfa við.

Almennt, rekstur neðanjarðar snúru kostar u.þ.b. það sama og kostnaður kapla (National Grid, 2015). Hins vegar er fjármagnskostnaður í tengslum við að byggja neðanjarðar línur miklu hærri en kostnaður vegna kapla. Alonso and Greenwell (2013) gefa skýrslu 4 til 14 sinnum hærri byggingarkostnað fyrir jarðstrengi byggt á rannsókn frá 2011 á vegum Public Service Commission of Wisconsin. Raunverulegur kostnaður er hins vegar háður jarðfræðilegum og landfræðilegum einkennum leiðarinnar, uppsetningaraðferðinni (kostnaður við uppsetningu jarðganga en beinnar greftrun), flutningsgetu línunnar og þeim valkostum sem valdir eru til einangrunar og kælingar neðanjarðarkapla.

Hækkandi stöng hæð er tiltölulega ódýr: a tilfelli rannsókn á kostnaður línur í Bretlandi skýrslur að kostnaður við að kaupa tré kostnaður kostnaður stöngum 0,5 metra hærri fer eftir hæð upprunalegu stöng, en þeir geta verið eins lítið og í kringum £ 10 (10 EUR) á stöng.

Fyrir loftstrengi gilda sérstakar reglur í hverju ESB landi um hámarkshæð pólanna og lágmarks úthreinsun frá jörðu.

Byggingarkostnaður eða rafmagnslínur neðanjarðar eru undirskipaðar innlendum reglum sem leyfa, eins og hver önnur stór grunnvirki. Í leyfisferlinu þarf að taka tillit til ýmissa annmarka í umhverfismálum. Í dreifbýli skal meta röskun á gróður- og dýralífi, landnýtingu og fornleifasvæðum. Í þessu sambandi eru loftlínur yfirleitt minna truflandi en jarðstrengir og valda minni truflunum. Í sérstökum tilvikum geta jarðstrengir þó haft umtalsverð jákvæð áhrif á sumar tegundir í útrýmingarhættu. til dæmis geta þeir dregið úr dauðsföllum vegna afllínuárekstra í stofnum farandfólks eða fugla á staðnum (Bernardino o.fl., 2018). Í bæði þéttbýlis- og dreifbýlisumhverfi er röskun á landi meiri þegar jarðstrengir eru lagðir en þegar lofttúrar eru reistir. Rúmmál jarðvegs sem er grafið upp fyrir jarðstreng, þar sem tveir strengir eru settir upp á fasa, er um það bil 14 sinnum meira en fyrir sambærilega loftlínuleið. Gróður þarf að hreinsa meðfram og til hliðar skurða til að gera kleift að byggja og tengja aðgang að ökutækjum.

Framkvæmdartíminn er breytilegur eftir staðbundnum landfræðilegum og jarðfræðilegum skilyrðum og þeirri stöðvaraðferð sem notuð er. Hins vegar er það töluvert lengur fyrir neðanjarðar snúrur samanborið við kostnaður snúrur.

Kaplar, hvort sem þeir eru ofanverðir eða neðanjarðar, eru venjulega ætlaðir til notkunar í 60 ár. A UK tilfelli rannsókn skýrslur að væntanlegur líftími tré skautanna sem styðja kostnaður línur er sambærileg: 40-60 ár.