Opções de adaptação das redes e infraestruturas de transporte e distribuição de eletricidade

Com exceção do caso da otimização de software, todas as opções nesta classe envolvem a instalação ou modificação de infraestruturas no terreno, em áreas urbanas, industriais, rurais e naturais. A interação das partes interessadas a nível local (com os proprietários de terras, as autoridades locais e o público em geral) ao longo das rotas das redes instaladas/atualizadas é, por conseguinte, crucial para assegurar a aceitabilidade social e a implantação atempada e eficaz em termos de custos das infraestruturas. No caso dos cabos subterrâneos, a coordenação com outras entidades de cablagem pode reduzir os custos económicos e minimizar o incómodo para as comunidades locais, limitando ao mínimo a duração das atividades de escavação.

A cablagem subterrânea depende da disponibilidade da tecnologia e do saber-fazer corretos em matéria de instalação, monitorização e gestão. A cooperação com outras entidades de cabeamento subterrâneo, como empresas de telecomunicações, ajuda a minimizar a perturbação das populações através de atividades de escavação, e a partilha de custos da operação de escavação reduz os custos suportados por cada entidade. Embora a cablagem subterrânea possa estar exposta a novos perigos climáticos, em especial devido a inundações e movimentos do solo relacionados com deslizamentos de terras, até à data estes riscos continuam a ser hipotéticos. A escavação devido a outras atividades de construção ou manutenção representa um risco fundamental de danos aos cabos subterrâneos instalados. Este risco pode ser reduzido através da aplicação da digitalização e da tecnologia SIG aos cabos subterrâneos, para informar as escavadoras sobre a localização dos cabos subterrâneos.

Uma grande diferença entre os cabos subterrâneos e aéreos é a forma como o isolamento elétrico é fornecido. Os cabos aéreos são isolados pelo ar que os rodeia, a solução de isolamento mais barata e simples disponível. Os cabos subterrâneos têm de ser isolados para evitar perdas de energia e riscos de eletrocussão através do contacto direto com o solo. A resistência elétrica gerada pelo isolamento gera calor e, portanto, perdas de transmissão. Tal exige cabos maiores e/ou múltiplos para compensar as perdas e um sistema de arrefecimento (ventilação forçada, água ou gases) para dissipar o calor. Os cabos subterrâneos precisam ser enterrados em trincheiras, para serem protegidos de danos acidentais e serem acessados com facilidade quando a manutenção é necessária. No geral, isso resulta em um maior uso do solo por cabos subterrâneos em comparação com os cabos aéreos durante a instalação, embora, uma vez enterrados, o uso do solo e os impactos visuais que geram sejam consideravelmente menores.

A manutenção dos cabos subterrâneos é muito mais complexa e dispendiosa do que a dos cabos aéreos: «Se ocorrer uma avaria num cabo subterrâneo de 400 kV, este está, em média, fora de serviço durante um período 25 vezes superior às linhas aéreas de 400 kV. Isto deve-se principalmente ao longo tempo necessário para localizar, escavar e realizar reparações tecnicamente envolvidas. Estes custos de manutenção e reparação também são significativamente mais elevados» (NationalGrid, 2015).

Por último, existem limitações técnicas à utilização dos solos na proximidade de cabos específicos das linhas subterrâneas. Além da necessidade de reservar alguns terrenos para garantir o acesso às linhas para fins de manutenção, existem também restrições à plantação de árvores e sebes sobre os cabos ou a menos de 3 m da fossa dos cabos para evitar a invasão da vegetação. As raízes das árvores podem penetrar no entorno do cabo que, por sua vez, pode afetar a classificação do cabo ou até mesmo resultar em danos físicos ao cabo. Da mesma forma para as linhas aéreas, o crescimento das árvores é desencorajado e controlado sob os condutores da linha aérea ou dentro de distâncias onde as árvores podem cair nas linhas. Também haverá restrições de altura para máquinas ou veículos especialmente altos, como equipamentos agrícolas, perto de linhas aéreas por razões de segurança. Nas áreas urbanas, a superfície do solo utilizada para cabos enterrados excede em muito a necessária para uma linha aérea com classificação equivalente. Historicamente, os cabos têm sido encaminhados sob estradas para evitar subtrair a terra de usos alternativos; no entanto, a perturbação do tráfego durante a investigação e reparação de avarias pode ser significativa. Nos casos em que os cabos são instalados por enterramento direto em zonas rurais, existem restrições à utilização de equipamento agrícola de cultivo profundo, a fim de evitar o risco de danos. O enterramento de cabos de alta tensão também é mais complicado do que a colocação de tubos de gás e água. Além disso, as baías de juntas subterrâneas, que são revestidas de betão e mais largas do que as próprias trincheiras, têm de ser construídas a cada 500-1 000 m.

Para a resistência às alterações climáticas dos cabos aéreos, um conhecimento pormenorizado das futuras condições climáticas locais em alta resolução é crucial para planear as intervenções necessárias. Uma clara vantagem de obter os cenários mais precisos para cabos aéreos está relacionada à compreensão de até que ponto eles podem continuar a ser uma opção válida. Caso se preveja que eventos extremos afetem significativamente as zonas em que estão instaladas ou planeadas redes aéreas de cabos, poderá eventualmente ser tida em consideração a mudança para cablagem subterrânea. Mesmo em circunstâncias menos extremas, identificar as rotas que serão as menos expostas no futuro às ameaças acima mencionadas à cablagem aérea pode ajudar a planear o desenvolvimento futuro da rede.

Para além dos futuros impactos climáticos diretos, tanto para as redes subterrâneas como para as redes aéreas, é importante obter informações sobre as futuras condições de mercado em que os operadores das redes de transporte (ORT) e os operadores das redes de distribuição (ORD) irão operar.

Em geral, o funcionamento do cabo subterrâneo custa aproximadamente o mesmo que o dos cabos aéreos (National Grid, 2015). No entanto, os custos de capital relacionados com a construção de linhas subterrâneas são muito mais elevados do que os dos cabos aéreos. Alonso e Greenwell (2013) referem custos de construção 4 a 14 vezes superiores para cabos subterrâneos, com base num estudo de 2011 da Comissão do Serviço Público de Wisconsin. No entanto, os custos reais dependem das características geológicas e geográficas da rota dos cabos, do método de instalação (os custos de instalação do túnel são superiores aos custos de enterramento direto), da capacidade de transmissão da linha e das opções escolhidas para isolar e arrefecer os cabos subterrâneos.

Aumentar a altura do polo é relativamente barato: um estudo de caso sobre linhas aéreas no Reino Unido relata que os custos de aquisição de postes aéreos de madeira 0,5 metros mais altos dependem da altura do poste original, mas podem ser tão pouco quanto cerca de £ 10 (€ 11) por poste.

Para os cabos aéreos, as normas nacionais específicas em cada país da UE regulam a altura máxima dos postes e a distância mínima do solo.

A construção de linhas elétricas aéreas ou subterrâneas está subordinada aos regulamentos nacionais de licenciamento, como qualquer outra grande infraestrutura. Há uma série de desvantagens ambientais específicas a ter em conta no processo de licenciamento. Nas zonas rurais, devem ser avaliadas as perturbações da flora e da fauna, da utilização dos solos e dos sítios arqueológicos. A este respeito, as linhas aéreas são normalmente menos perturbadoras do que os cabos subterrâneos e causam menos perturbações. No entanto, em casos específicos, os cabos subterrâneos podem ter um impacto positivo significativo para algumas espécies ameaçadas; por exemplo, podem reduzir a mortalidade devido a colisões com linhas elétricas em populações de aves migrantes ou residentes (Bernardino et al., 2018). Em ambientes urbanos e rurais, a perturbação da terra é maior ao colocar cabos subterrâneos do que ao erguer torres de linha aérea. O volume de solo escavado para um cabo subterrâneo, onde dois cabos por fase são instalados, é cerca de 14 vezes mais do que para uma rota aérea equivalente. A vegetação tem de ser limpa ao longo e ao lado das trincheiras para permitir a construção e o acesso associado aos veículos.

O prazo de execução varia em função das condições geográficas e geológicas locais e do método de instalação utilizado. No entanto, é consideravelmente mais longo para cabos subterrâneos em comparação com cabos aéreos.

Os cabos, sejam aéreos ou subterrâneos, são geralmente projetados para estarem em operação por 60 anos. Um estudo de caso do Reino Unido refere que o tempo de vida esperado dos postes de madeira que suportam as linhas aéreas é comparável: 40-60 anos.