Elektrik iletim ve dağıtım şebekeleri ve altyapısı için uyarlama seçenekleri

Yazılım optimizasyonu durumunda, bu sınıftaki tüm seçenekler, kentsel, endüstriyel, kırsal ve doğal alanlarda altyapıların kurulmasını veya değiştirilmesini içerir. Bu nedenle, kurulu/yükseltilmiş şebekelerin güzergahları boyunca yerel düzeyde (arazi sahipleri, yerel makamlar ve genel halk ile) paydaş etkileşimi, sosyal kabul edilebilirliği ve altyapıların zamanında ve uygun maliyetli dağıtımını sağlamak için çok önemlidir. Yeraltı kabloları için, diğer kablolama kuruluşlarıyla koordinasyon, kazma faaliyetlerinin süresini en aza indirerek ekonomik maliyetleri azaltabilir ve yerel topluluklar için sıkıntıyı en aza indirebilir.

Yeraltı kablolaması, kurulum, izleme ve yönetim konusunda doğru teknolojinin ve bilgi birikiminin mevcudiyetine bağlıdır. Telekomünikasyon şirketleri gibi diğer yeraltı kablolama kuruluşlarıyla işbirliği, kazma faaliyetleri yoluyla nüfustaki rahatsızlığı en aza indirmeye yardımcı olur ve kazma işleminin maliyet paylaşımı, her bir kuruluşun karşıladığı maliyetleri azaltır. Yeraltı kablolaması, özellikle heyelanlarla ilgili sel ve toprak hareketlerinden kaynaklanan yeni iklim tehlikelerine maruz kalabilse de, şimdiye kadar bu riskler varsayımsal kalmaktadır. Diğer inşaat veya bakım faaliyetlerinden kaynaklanan kazılar, kurulu yeraltı kablolarında önemli bir hasar riskini temsil eder. Bu risk, ekskavatörleri yeraltı kablolarının yeri hakkında bilgilendirmek için yeraltı kablolarına dijitalizasyon ve CBS teknolojisi uygulanarak azaltılabilir.

Yeraltı ve havai kablolar arasındaki önemli bir fark, elektrik yalıtımının sağlanma şeklidir. Havai kablolar, onları çevreleyen hava ile yalıtılır, mevcut en ucuz ve en basit yalıtım çözümüdür. Toprakla doğrudan temas yoluyla güç kayıplarını ve elektrik çarpması risklerini önlemek için yeraltı kablolarının yalıtılması gerekir. İzolasyon tarafından üretilen elektrik direnci ısı ve dolayısıyla iletim kayıpları üretir. Bu, kayıpları telafi etmek için daha büyük ve / veya birden fazla kablo gerektirir ve ısıyı dağıtmak için bir soğutma sistemi (zorla havalandırma, su veya gazlar) gerektirir. Yeraltı kablolarının siperlere gömülmesi, kazara oluşabilecek hasarlardan korunması ve bakım gerektiğinde kolaylıkla erişilebilmesi gerekmektedir. Genel olarak, bu, kurulum sırasında havai kablolara kıyasla yeraltı kabloları tarafından daha büyük bir arazi kullanımı ile sonuçlanır, ancak bir kez gömüldükten sonra, ürettikleri arazi kullanımı ve görsel etkiler önemli ölçüde daha düşüktür.

Yeraltı kablolarının bakımı, havai kablolardan çok daha karmaşık ve maliyetlidir: 400 kV yeraltı kablosunda bir arıza meydana gelirse, 400 kV havai hatlardan 25 kat daha uzun bir süre boyunca ortalama olarak hizmet dışıdır. Bu, esas olarak, teknik olarak ilgili onarımları bulmak, kazmak ve üstlenmek için geçen uzun zamandan kaynaklanmaktadır. Bu bakım ve onarımlar da önemli ölçüde daha pahalıya mal oluyor ⁇ (National Grid, 2015).

Son olarak, yeraltı hatlarına özgü kabloların yakınında arazi kullanımı için teknik sınırlamalar vardır. Bakım amacıyla hatlara erişimi güvence altına almak için bir miktar arazi ayırma ihtiyacının yanı sıra, bitkilerin girmesini önlemek için kabloların üzerine veya kablo hendeğinin 3 m içinde ağaçların ve çitlerin dikilmesi konusunda da kısıtlamalar vardır. Ağaç kökleri, kablo dolgusu çevresine nüfuz edebilir ve bu da kablo derecesini etkileyebilir veya hatta kabloya fiziksel hasar verebilir. Benzer şekilde, havai hatlar için, ağaç büyümesi önerilmez ve havai hat iletkenlerinin altında veya ağaçların hatlara düşebileceği mesafelerde kontrol edilir. Makineler veya özellikle tarım ekipmanları gibi yüksek araçlar için güvenlik nedeniyle havai hatların yakınında yükseklik kısıtlamaları da olacaktır. Kentsel alanlarda, gömülü kablolar için kullanılan arazi yüzeyi, eşdeğer dereceli bir havai hat için gerekli olandan çok daha fazladır. Kablolar, arazinin alternatif kullanımlardan çıkarılmasını önlemek için tarihsel olarak yolların altına yönlendirilmiştir; Bununla birlikte, arıza araştırması ve onarımları sırasında trafik kesintisi önemli olabilir. Kabloların kırsal alanlarda doğrudan gömülerek kurulduğu yerlerde, hasar riskini önlemek için derin tarım ekipmanlarının kullanımında kısıtlamalar vardır. Yüksek gerilim kablolarının gömülmesi de gaz ve su borularının döşenmesinden daha karmaşıktır. Ek olarak, beton kaplı ve siperlerin kendisinden daha geniş olan yeraltı eklem koyları, her 500 ⁇ 1,000m'de bir inşa edilmelidir.

Havai kabloların iklim geçirmezliği için, gerekli müdahaleleri planlamak için gelecekteki yerel iklim koşullarının yüksek çözünürlükte ayrıntılı bir bilgisi çok önemlidir. Havai kablolar için en doğru senaryoları kazanmanın açık bir avantajı, geçerli bir seçenek olmaya ne ölçüde devam edebileceklerini anlamakla ilgilidir. Aşırı olayların, havai kablo ağlarının kurulduğu veya planlandığı alanları önemli ölçüde etkileyeceği öngörülüyorsa, sonunda yeraltı kablolamasına geçiş göz önünde bulundurulabilir. Daha az ekstrem koşullarda bile, gelecekte havai kablolamaya yönelik yukarıda belirtilen tehditlere en az maruz kalacak rotaları belirlemek, gelecekteki ağ gelişiminin planlanmasına yardımcı olabilir.

Gelecekteki doğrudan iklim etkilerinin yanı sıra, hem yeraltı hem de havai ağlar için, iletim sistemi operatörlerinin (TSO'lar) ve dağıtım sistemi operatörlerinin (DSO'lar) çalışacağı gelecekteki piyasa koşulları hakkında bilgi edinmek önemlidir.

Genel olarak, yeraltı kablosunun çalışması kabaca havai kablolarınkiyle aynıdır (NationalGrid, 2015). Bununla birlikte, yeraltı hatlarının inşasıyla ilgili sermaye maliyetleri, havai kablolara göre çok daha yüksektir. Alonso ve Greenwell (2013),Wisconsin Kamu Hizmeti Komisyonu'nun 2011 tarihli bir çalışmasına dayanarak yeraltı kabloları için 4 ila 14 kat daha yüksek bina maliyetleri bildirmektedir. Bununla birlikte, gerçek maliyetler, kabloların jeolojik ve coğrafi özelliklerine, kurulum yöntemine (tünel kurulumu doğrudan gömülmeden daha pahalıdır), hattın iletim kapasitesine ve yeraltı kablolarının yalıtımı ve soğutulması için seçilen seçeneklere bağlıdır.

Direk yüksekliğinin yükseltilmesi nispeten ucuzdur: İngiltere'deki havai hatlar üzerine yapılan bir vaka çalışması, 0,5 metre daha uzun ahşap havai direklerin tedarik maliyetlerinin orijinal direğin yüksekliğine bağlı olduğunu, ancak kutup başına yaklaşık 10 £ (11 €) kadar az olabileceğini bildirmektedir.

Havai kablolar için, her AB ülkesindeki belirli ulusal normlar, kutupların maksimum yüksekliğini ve yerden minimum boşluğu düzenler.

Bina havai veya yeraltı elektrik hatları, diğer büyük altyapılar gibi ulusal izin düzenlemelerine tabidir. İzin verme sürecinde dikkate alınması gereken bir dizi özel çevresel dezavantaj vardır. Kırsal alanlarda, flora ve faunaya, arazi kullanımına ve arkeolojik alanlara yönelik rahatsızlıklar değerlendirilmelidir. Bu açıdan, havai hatlar normalde yeraltı kablolarından daha az yıkıcıdır ve daha az rahatsızlığa neden olur. Bununla birlikte, belirli durumlarda yeraltı kabloları, nesli tükenmekte olan bazı türler için önemli bir olumlu etkiye sahip olabilir; Örneğin, göçmen veya yerleşik kuş popülasyonlarında elektrik hattı çarpışmaları nedeniyle ölüm oranını azaltabilirler (Bernardinove ark., 2018). Hem kentsel hem de kırsal ortamlarda, yeraltı kabloları döşenirken arazi bozulması, havai hat kuleleri dikerken olduğundan daha fazladır. Faz başına iki kablonun monte edildiği bir yeraltı kablosu için kazılan toprak hacmi, eşdeğer bir havai hat rotasından yaklaşık 14 kat daha fazladır. İnşaat ve araçlar için ilgili erişime izin vermek için bitki örtüsü boyunca ve siperlerin yanında temizlenmelidir.

Uygulama süresi, yerel coğrafi ve jeolojik koşullara ve kullanılan kurulum yöntemine göre değişir. Bununla birlikte, yeraltı kabloları için havai kablolara kıyasla önemli ölçüde daha uzundur.

Kablolar, ister havai ister yeraltı olsun, genellikle 60 yıl boyunca çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bir İngiltere vaka çalışması, havai hatları destekleyen ahşap direklerin beklenen ömrünün karşılaştırılabilir olduğunu bildirmektedir: 40-60 yıl.