Opțiuni de adaptare pentru rețelele și infrastructura de transport și distribuție a energiei electrice

În cazul optimizării software-ului, toate opțiunile din această clasă implică instalarea sau modificarea infrastructurilor pe teren, în zonele urbane, industriale, rurale și naturale. Interacțiunea părților interesate la nivel local (cu proprietarii de terenuri, cu autoritățile locale și cu publicul larg) de-a lungul rutelor rețelelor instalate/modernizate este, prin urmare, esențială pentru a asigura acceptabilitatea socială și instalarea la timp și eficientă din punctul de vedere al costurilor a infrastructurilor. Pentru cablurile subterane, coordonarea cu alte entități de cablare poate reduce costurile economice și poate minimiza neplăcerile pentru comunitățile locale prin limitarea duratei activităților de săpare la minimul necesar.

Cablarea subterană depinde de disponibilitatea tehnologiei corecte și a know-how-ului în ceea ce privește instalarea, monitorizarea și gestionarea. Cooperarea cu alte entități de cablare subterană, cum ar fi companiile de telecomunicații, contribuie la minimizarea perturbării populației prin activități de săpare, iar partajarea costurilor operațiunilor de săpare reduce costurile suportate de fiecare entitate. Deși cablurile subterane ar putea fi expuse unor noi pericole climatice, în special din cauza inundațiilor și a mișcărilor solului legate de alunecările de teren, până în prezent aceste riscuri rămân ipotetice. Excavarea datorată altor activități de construcție sau de întreținere reprezintă un risc major de deteriorare a cablurilor subterane instalate. Acest risc poate fi redus prin aplicarea digitalizării și a tehnologiei GIS la cablurile subterane, pentru a informa excavatoarele despre amplasarea cablurilor subterane.

O diferenta majora intre cablurile subterane si cele aeriene este modul in care este furnizata izolatia electrica. Cablurile aeriene sunt izolate de aerul care le inconjoara, cea mai ieftina si mai simpla solutie de izolare disponibila. Cablurile subterane trebuie izolate pentru a evita pierderile de energie și riscurile de electrocutare prin contact direct cu solul. Rezistența electrică generată de izolație generează căldură și, prin urmare, pierderi de transmisie. Acest lucru necesită cabluri mai mari și/sau multiple pentru a compensa pierderile și un sistem de răcire (ventilație forțată, apă sau gaze) pentru a disipa căldura. Cablurile subterane trebuie să fie îngropate în șanțuri, să fie protejate împotriva deteriorărilor accidentale și să fie accesate cu ușurință atunci când este necesară întreținerea. În general, acest lucru are ca rezultat o utilizare mai mare a terenului de către cablurile subterane în comparație cu cablurile aeriene în timpul instalării, deși, odată îngropate, utilizarea terenului și impactul vizual pe care îl generează sunt considerabil mai mici.

Întreținerea cablurilor subterane este mult mai complexă și mai costisitoare decât cea a cablurilor aeriene: „în cazul în care apare o defecțiune la un cablu subteran de 400 kV, acesta este, în medie, scos din funcțiune pentru o perioadă de 25 de ori mai lungă decât liniile aeriene de 400 kV. Acest lucru se datorează în principal timpului îndelungat necesar pentru localizarea, excavarea și efectuarea reparațiilor necesare din punct de vedere tehnic. Aceste lucrări de întreținere și reparații costă, de asemenea, mult mai mult” (NationalGrid, 2015).

În cele din urmă, există limitări tehnice în ceea ce privește utilizarea terenurilor în vecinătatea cablurilor specifice liniilor subterane. Pe lângă necesitatea de a rezerva o parte din teren pentru a asigura accesul la linii în scopul întreținerii, există, de asemenea, restricții privind plantarea de copaci și garduri vii peste cabluri sau în limita a 3 m de șanțul de cablu pentru a preveni pătrunderea vegetației. Rădăcinile copacilor pot penetra rambleul cablului, ceea ce, la rândul său, poate afecta clasificarea cablului sau chiar poate duce la deteriorarea fizică a cablului. În mod similar, pentru liniile aeriene, creșterea copacilor este descurajată și controlată sub conductorii liniei aeriene sau la distanțe în care copacii ar putea cădea pe linii. Vor exista, de asemenea, restricții de înălțime pentru utilaje sau vehicule deosebit de înalte, cum ar fi echipamentele agricole, în apropierea liniilor aeriene din motive de siguranță. În zonele urbane, suprafața de teren utilizată pentru cablurile îngropate depășește cu mult suprafața necesară pentru o linie aeriană cu un rating echivalent. De-a lungul timpului, cablurile au fost dirijate sub șosele pentru a evita scăderea terenurilor din utilizările alternative; cu toate acestea, perturbarea traficului în timpul investigării defecțiunilor și al reparațiilor poate fi semnificativă. În cazul în care cablurile sunt instalate prin îngropare directă în zonele rurale, există restricții privind utilizarea echipamentelor agricole de cultivare profundă pentru a evita riscul de deteriorare. Îngroparea cablurilor de înaltă tensiune este, de asemenea, mai complicată decât montarea conductelor de gaz și apă. În plus, la fiecare 500-1 000 m trebuie construite golfuri comune subterane, căptușite cu beton și mai late decât șanțurile propriu-zise.

Pentru imunizarea la schimbările climatice a cablurilor aeriene, o cunoaștere detaliată a viitoarelor condiții climatice locale la înaltă rezoluție este esențială pentru planificarea intervențiilor necesare. Un avantaj clar al obținerii celor mai precise scenarii pentru cablurile aeriene este legat de înțelegerea măsurii în care acestea pot continua să fie o opțiune valabilă. În cazul în care se preconizează că evenimente extreme vor afecta în mod semnificativ zonele în care sunt instalate sau planificate rețele aeriene de cablu, se poate lua în considerare, în cele din urmă, trecerea la cablarea subterană. Chiar și în circumstanțe mai puțin extreme, identificarea rutelor care vor fi cel mai puțin expuse în viitor la amenințările menționate mai sus la cablarea aeriană poate contribui la planificarea dezvoltării viitoare a rețelei.

Pe lângă impactul direct asupra climei în viitor, atât pentru rețelele subterane, cât și pentru cele aeriene, este important să se obțină informații cu privire la condițiile de piață viitoare în care vor funcționa operatorii de sisteme de transport (OST) și operatorii de sisteme de distribuție (OSD).

În general, exploatarea cablurilor subterane costă aproximativ la fel ca cea a cablurilor aeriene (NationalGrid, 2015). Cu toate acestea, costurile de capital legate de construirea liniilor subterane sunt mult mai mari decât cele pentru cablurile aeriene. Alonso și Greenwell (2013) raportează costuri de construcție de 4 până la 14 ori mai mari pentru cablurile subterane, pe baza unui studiu din 2011 al Comisiei pentru servicii publice din Wisconsin. Cu toate acestea, costurile reale depind de caracteristicile geologice și geografice ale traseului cablurilor, de metoda de instalare (costurile de instalare a tunelului sunt mai mari decât îngroparea directă), de capacitatea de transport a liniei și de opțiunile alese pentru izolarea și răcirea cablurilor subterane.

Ridicarea înălțimii stâlpului este relativ ieftină: un studiu de caz privind liniile aeriene din Regatul Unit arată că costurile de achiziționare a stâlpilor de lemn cu 0,5 metri mai înalți depind de înălțimea stâlpului inițial, dar pot fi de aproximativ 10 GBP (11 EUR) per stâlp.

Pentru cablurile aeriene, normele naționale specifice din fiecare țară a UE reglementează înălțimea maximă a stâlpilor și distanța minimă față de sol.

Construirea liniilor electrice aeriene sau subterane este subordonată reglementărilor naționale de autorizare, la fel ca orice altă infrastructură majoră. Există o serie de dezavantaje de mediu specifice care trebuie luate în considerare în procesul de autorizare. În zonele rurale, trebuie evaluate perturbările florei și faunei, utilizarea terenurilor și siturile arheologice. În acest sens, liniile aeriene sunt în mod normal mai puțin perturbatoare decât cablurile subterane și provoacă mai puține perturbări. Cu toate acestea, în anumite cazuri, cablurile subterane pot avea un impact pozitiv semnificativ asupra unor specii pe cale de dispariție; de exemplu, acestea pot reduce mortalitatea cauzată de coliziunile liniilor electrice în rândul populațiilor de păsări migrante sau rezidente( Bernardino et al., 2018). Atât în mediul urban, cât și în cel rural, perturbarea terenului este mai mare atunci când se montează cabluri subterane decât atunci când se ridică turnuri de linie aeriană. Volumul de sol excavat pentru un cablu subteran, unde sunt instalate două cabluri pe fază, este de aproximativ 14 ori mai mare decât pentru o rută echivalentă de linie aeriană. Vegetația trebuie curățată de-a lungul și în partea laterală a șanțurilor pentru a permite construcția și accesul asociat pentru vehicule.

Timpul de implementare variază în funcție de condițiile geografice și geologice locale și de metoda de instalare utilizată. Cu toate acestea, este considerabil mai lung pentru cablurile subterane în comparație cu cablurile aeriene.

Cablurile, aeriene sau subterane, sunt de obicei proiectate pentru a funcționa timp de 60 de ani. Un studiu de caz din Regatul Unit raportează că durata de viață preconizată a stâlpilor de lemn care susțin liniile aeriene este comparabilă: 40-60 de ani.