Elektros energijos perdavimo ir skirstymo tinklų ir infrastruktūros pritaikymo galimybės

Išskyrus programinės įrangos optimizavimo atvejį, visos šios klasės galimybės apima infrastruktūrų diegimą ar keitimą ant žemės, miesto, pramonės, kaimo ir gamtos vietovėse. Todėl suinteresuotųjų subjektų sąveika vietos lygmeniu (su žemės savininkais, vietos valdžios institucijomis ir plačiąja visuomene) palei įrengtų ir (arba) modernizuotų tinklų maršrutus yra labai svarbi siekiant užtikrinti socialinį priimtinumą ir savalaikį bei ekonomiškai efektyvų infrastruktūros diegimą. Kalbant apie požeminius kabelius, koordinavimas su kitais kabelių subjektais gali sumažinti ekonomines išlaidas ir kuo labiau sumažinti nepatogumus vietos bendruomenėms, apribojant kasimo veiklos trukmę iki minimumo.

Požeminiai kabeliai priklauso nuo to, ar yra tinkamos technologijos ir praktinė patirtis, susijusi su montavimu, stebėsena ir valdymu. Bendradarbiavimas su kitais požeminiais kabeliais, pvz., Telekomunikacijų bendrovėmis, padeda sumažinti gyventojų trikdymą dėl kasimo veiklos, o kasimo darbų išlaidų pasidalijimas sumažina kiekvieno subjekto patiriamas išlaidas. Nors požeminiai kabeliai gali susidurti su naujais klimato pavojais, visų pirma dėl potvynių ir dirvožemio judėjimo, susijusio su nuošliaužomis, kol kas ši rizika tebėra hipotetinė. Kasimas dėl kitos statybos ar techninės priežiūros veiklos kelia pagrindinį pavojų, kad bus sugadinti įrengti požeminiai kabeliai. Šią riziką galima sumažinti požeminiams kabeliams taikant skaitmeninimo ir GIS technologijas, informuojant ekskavatorius apie požeminių kabelių vietą.

Pagrindinis skirtumas tarp požeminių ir antžeminių kabelių yra tai, kaip užtikrinama elektros izoliacija. Antžeminiai kabeliai yra izoliuoti juos supančiu oru, pigiausiu ir paprasčiausiu izoliaciniu sprendimu. Požeminiai kabeliai turi būti izoliuoti, kad būtų išvengta elektros energijos nuostolių ir elektros smūgio pavojaus dėl tiesioginio sąlyčio su dirvožemiu. Izoliacijos generuojama elektrinė varža generuoja šilumą, taigi ir perdavimo nuostolius. Tam reikia didesnių ir (arba) kelių kabelių nuostoliams kompensuoti ir aušinimo sistemos (priverstinio vėdinimo, vandens ar dujų), kad būtų galima išsklaidyti šilumą. Požeminiai kabeliai turi būti palaidoti tranšėjose, apsaugoti nuo atsitiktinių pažeidimų ir lengvai pasiekiami, kai reikia priežiūros. Apskritai dėl to daugiau žemės naudojama požeminiams kabeliams, palyginti su antžeminiais kabeliais įrengimo metu, nors juos palaidojus žemės naudojimas ir jų sukuriamas vizualinis poveikis yra gerokai mažesnis.

Požeminių kabelių priežiūra yra daug sudėtingesnė ir brangesnė nei antžeminių kabelių: „jei įvyksta 400 kV požeminio kabelio gedimas, jis vidutiniškai 25 kartus ilgiau nenaudojamas nei 400 kV oro linijos. Taip iš esmės yra dėl to, kad ilgą laiką reikėjo surasti, iškasti ir atlikti techniškai susijusį remontą. Ši techninė priežiūra ir remontas taip pat kainuoja gerokai daugiau“ (National Grid, 2015).

Galiausiai yra techninių apribojimų, susijusių su žemės naudojimu šalia požeminėms linijoms būdingų kabelių. Be to, kad reikia rezervuoti tam tikrą žemę, kad būtų užtikrinta prieiga prie linijų priežiūros tikslais, taip pat yra apribojimų sodinti medžius ir gyvatvores virš kabelių arba 3 m atstumu nuo kabelių tranšėjos, kad būtų išvengta augmenijos skverbimosi. Medžių šaknys gali prasiskverbti į kabelio užpildymo aplinką, o tai savo ruožtu gali turėti įtakos kabelio įvertinimui arba netgi fiziškai sugadinti kabelį. Panašiai ir oro linijų atveju, medžių augimas neskatinamas ir kontroliuojamas po oro linijų laidininkais arba atstumais, kai medžiai gali nukristi ant linijų. Taip pat bus taikomi aukščio apribojimai mašinoms ar ypač aukštoms transporto priemonėms, pvz., žemės ūkio įrangai, netoli oro linijų dėl saugos priežasčių. Miestų teritorijose užkastiems kabeliams naudojamas žemės paviršius gerokai viršija tą, kurio reikia lygiavertei vardinei orinei linijai. Istoriškai kabeliai buvo tiesiami keliais, kad nebūtų atimama žemė iš alternatyvių naudojimo būdų; tačiau eismo sutrikdymas gedimų tyrimo ir remonto metu gali būti reikšmingas. Kai kabeliai įrengiami tiesiogiai laidojant kaimo vietovėse, taikomi giluminio žemės ūkio įrangos naudojimo apribojimai, kad būtų išvengta žalos rizikos. Aukštos įtampos kabelių laidojimas taip pat yra sudėtingesnis nei dujų ir vandens vamzdžių klojimas. Be to, kas 500–1 000 m turi būti statomos požeminės jungtinės įlankos, kurios yra betonuotos ir platesnės nei pačios tranšėjos.

Siekiant užtikrinti oro kabelių atsparumą klimato kaitai, labai svarbu turėti išsamių žinių apie būsimas didelės skiriamosios gebos vietos klimato sąlygas, kad būtų galima planuoti būtinas intervencines priemones. Aiškus privalumas gauti tiksliausius antžeminių kabelių scenarijus yra susijęs su supratimu, kokiu mastu jie gali ir toliau būti tinkama galimybė. Jei prognozuojama, kad ekstremalūs įvykiai labai paveiks vietoves, kuriose įrengti arba planuojami antžeminiai kabeliniai tinklai, galiausiai gali būti svarstoma galimybė pereiti prie požeminių kabelių. Net ir ne tokiomis ekstremaliomis aplinkybėmis, nustatant maršrutus, kurie ateityje mažiausiai susidurs su minėtomis grėsmėmis antžeminiams kabeliams, galima padėti planuoti būsimą tinklo plėtrą.

Be tiesioginio būsimo poveikio klimatui, tiek požeminių, tiek antžeminių tinklų atveju svarbu gauti įžvalgų apie būsimas rinkos sąlygas, kuriomis veiks perdavimo sistemos operatoriai (PSO) ir skirstymo sistemos operatoriai (SSO).

Apskritai požeminių kabelių eksploatavimas kainuoja maždaug tiek pat, kiek antžeminių kabelių eksploatavimas( National Grid, 2015). Tačiau kapitalo sąnaudos, susijusios su požeminių linijų tiesimu, yra daug didesnės nei antžeminių kabelių. Alonso ir Greenwell (2013 m.), remdamiesi 2011 m. Viskonsino viešųjų paslaugų komisijos tyrimu, praneša, kad požeminių kabelių tiesimo išlaidos yra 4–14 kartų didesnės. Tačiau faktinės sąnaudos priklauso nuo kabelių maršruto geologinių ir geografinių savybių, įrengimo būdo (tunelių įrengimo sąnaudos yra didesnės nei tiesioginio laidojimo), linijos perdavimo pajėgumo ir pasirinktų požeminių kabelių izoliavimo ir aušinimo galimybių.

Stulpo aukščio pakėlimas yra palyginti nebrangus: JK oro linijų atvejo tyrime teigiama, kad 0,5 m aukščio medinių oro linijų stulpų įsigijimo išlaidos priklauso nuo pradinio stulpo aukščio, tačiau jos gali būti tik apie 10 svarų sterlingų (11 EUR) už stulpą.

Antžeminiams kabeliams kiekvienoje ES šalyje taikomos konkrečios nacionalinės normos, kuriomis reglamentuojamas didžiausias stulpų aukštis ir mažiausias atstumas nuo žemės.

Antžeminių arba požeminių elektros linijų tiesimui, kaip ir bet kuriai kitai svarbiai infrastruktūrai, taikomi nacionaliniai leidimų išdavimo reglamentai. Leidimų išdavimo procese reikia atsižvelgti į keletą konkrečių aplinkos apsaugos trūkumų. Kaimo vietovėse turi būti įvertintas floros ir faunos, žemės naudojimo ir archeologinių vietovių trikdymas. Šiuo atžvilgiu orinės linijos paprastai yra mažiau trikdančios nei požeminiai kabeliai ir sukelia mažiau trikdžių. Tačiau tam tikrais atvejais požeminiai kabeliai gali turėti didelį teigiamą poveikį kai kurioms nykstančioms rūšims; pavyzdžiui, jos gali sumažinti migruojančių arba gyvenančių paukščių populiacijų mirtingumą dėl susidūrimų su elektros linijomis (Bernardino et al., 2018). Tiek miesto, tiek kaimo aplinkoje žemės ardymas yra didesnis tiesiant požeminius kabelius nei statant oro linijų bokštus. Požeminiam kabeliui, kuriame įrengti du kabeliai vienai fazei, iškasto grunto tūris yra maždaug 14 kartų didesnis nei lygiaverčiame antžeminiame maršrute. Augalija turi būti išvalyta išilgai tranšėjų ir į šoną nuo jų, kad būtų galima statyti transporto priemones ir į jas patekti.

Įgyvendinimo laikas priklauso nuo vietos geografinių ir geologinių sąlygų ir naudojamo įrengimo metodo. Tačiau požeminiams kabeliams jis yra gerokai ilgesnis nei antžeminiams kabeliams.

Kabeliai, tiek antžeminiai, tiek požeminiai, paprastai projektuojami taip, kad būtų naudojami 60 metų. JK atvejo tyrime teigiama, kad numatoma medinių stulpų, kurie palaiko oro linijas, naudojimo trukmė yra panaši: 40-60 metų.