Đường dây tải điện cao thế có thể được lắp đặt theo một trong hai cách: trên cao hoặc ngầm dưới đất, dưới nước. Trong lịch sử, việc cân nhắc lớn nhất và đôi khi là duy nhất giữa 2 phương pháp lắp đặt này là chi phí vốn ban đầu.
Mặc dù không phải mọi dự án đường dây tải điện đều phù hợp để lắp đặt ngầm dưới đất, nhưng việc đánh giá kỹ lưỡng cần tính đến tất cả các cân nhắc chứ không chỉ chi phí vốn. Điều kiện lắp đặt và khu vực có thể quyết định các tiêu chí đánh giá. Các cân nhắc về môi trường có thể có tác động lớn hơn ở một khu vực so với các khu vực khác.
Sự phản ứng của người dân cũng có thể ảnh hưởng đến các quyết định lắp đặt, ví dụ có thể bao gồm các tình huống như lựa chọn trong các thành phố đông dân cư, nơi không có chỗ cho cột điện trên cao.
Cũng có những kịch bản mà chi phí vốn là yếu tố thúc đẩy, nhưng khi xem xét chi phí vòng đời, cáp ngầm có thể phù hợp hơn. Ví dụ, lắp đặt đường dây trên cao ở khu vực có thời tiết xấu ban đầu có thể ít tốn kém hơn, nhưng việc sửa chữa trong tương lai và thời gian ngừng hoạt động của mạch có thể làm tăng chi phí.
Phân tích chi phí vốn và chi phí vòng đời tạo ra một bước khởi đầu tốt để so sánh việc lắp đặt trên cao so với lắp đặt ngầm dưới đất; tuy nhiên, có thể có các yếu tố xem xét bổ sung. Các yếu tố này bao gồm tác động môi trường, sập điện, diện tích đất cần sử dụng, an toàn công cộng, vận hành và bảo trì, phê duyệt dự án.
1. Cân nhắc về môi trường
Mọi giới hạn hoặc hạn chế về môi trường đều cần được xem xét khi quyết định chọn phương pháp lắp đặt đường dây. Một ví dụ về điều này sẽ là tình huống mà một tuyến đường trên cao cần phải vượt sông trong khu vực đô thị. Nhịp qua sông có chiều dài đến mức có thể không đáp ứng được khoảng cách cho tàu thuyền đi lại nếu không có các tháp truyền tải cao.
Thay vì cố gắng tìm một vị trí thay thế để băng qua sông, đường dây ngầm dưới đất và băng qua sông thông qua một mũi khoan hướng ngang (HDD) có thể phù hợp hơn.
Ngược lại, có những dự án mà vùng đất ngập nước hoặc vùng nước đủ nhỏ để một đường dây trên không có thể trải dài toàn bộ khu vực mà không tốn thêm chi phí và sự phức tạp so với lắp đặt ngầm dưới đất. Một tác động lớn đến môi trường sau xây dựng và chi phí vận hành có thể là quản lý thảm thực vật.
Việc phát quang cây cối và thảm thực vật dọc theo hành lang ngầm có khả năng ít tác động hơn nhiều so với hành lang điện trên cao.
Trong hành lang truyền tải điện trên cao, các cành cây mọc ở 2 bên phải được dọn dẹp thường xuyên để chúng không gây trở ngại hoặc gây nguy hiểm cho đường dây. Do đó, hành lang lưới điện trên cao thường rộng hơn hành lang lưới điện ngầm dưới đất.
Việc bổ sung các chướng ngại vật trên cao cũng có khả năng ảnh hưởng đến các loài di cư như cản trở đường bay và dọn dẹp nơi sinh sản của động vật. Những tác động này có thể được giảm thiểu bằng một đường dây dẫn điện ngầm..
Nếu các loài bị đe dọa hoặc có nguy cơ tuyệt chủng được xác định gần đường dây như các loài động vật đào hang, thì lựa chọn trên cao lại tốt hơn vì ít gây xáo trộn dưới đất.
Khi đối mặt với một khu vực nhạy cảm với môi trường, cần phân tích chi phí và tác động môi trường. Điều này có thể xác định xem việc lắp đặt ngầm dưới đất có hiệu quả hơn về chi phí và thân thiện với môi trường hơn so với trên cao hay không.
2. Mất điện
Đường dây tải điện trên không bị mất điện có thể do nhiều vấn đề bên ngoài: thời tiết, xe đâm vào cột điện, va chạm đường dây từ thiết bị xây dựng, v.v. Ngoài ra còn có nguy cơ gió lớn, có thể gây hư hại cho nhiều công trình, và cột điện trên không cũng không ngoại lệ.
Trong khi bản thân những cơn gió mạnh đe dọa đến các công trình kiến trúc, thì càng có thêm nguy cơ các cành cây và các mảnh vỡ va vào các đường dây và đánh sập nguồn điện.
Điều quan trọng cần lưu ý là mặc dù các hệ thống truyền tải điện ngầm thường ít bị ảnh hưởng bởi sự cố mất điện do bão, nhưng chúng không hoàn toàn không bị ảnh hưởng.
3. Diện tích đất cần sử dụng
Một cân nhắc khác khi lựa chọn phương pháp lắp đặt một đường dây mới là sử dụng đất. Các tuyến đường dây truyền tải có thể đi đến bất cứ đâu từ đường phố thành phố hoặc các khu phát triển mới, đến cánh đồng trống hoặc khu rừng rậm rạp.
Trong giai đoạn lựa chọn và lập kế hoạch của một dự án lắp đặt đường dây mới, điều quan trọng là phải hiểu khu vực và tiềm năng sử dụng đất trong tương lai. Đường dây trên cao có thể đi qua một bãi đất trống ngay bây giờ, tuy nhiên nó có thể cản trở sự phát triển kinh tế trong tương lai như phát triển thương mại hoặc nhà ở hoặc xây dựng đường cao tốc.
Trong một số trường hợp, hành lang đường dây trên không liền kề có thể làm giảm giá trị tài sản từ góc độ thẩm mỹ, trong khi hành lang đường dây ngầm có thể ít gây ảnh hưởng về mặt thẩm mỹ hơn.
Khía cạnh thách thức của phương pháp này là dự báo việc sử dụng đất trong tương lai. Tại thời điểm lựa chọn, điều quan trọng là điện lực phải làm việc với các bên liên quan tại địa phương để xác định xem có kế hoạch xây dựng nào dọc theo tuyến đường được đề xuất hay không.
Việc lắp đặt đường dây trên cao sẽ hạn chế cơ sở hạ tầng có thể được xây dựng trong cùng khu vực đó. Với một hệ thống lắp đặt ngầm, cơ sở hạ tầng, ở một mức độ nào đó, có thể được xây dựng bên trên (Một tòa nhà mới không thể được xây dựng trên một đường dây điện ngầm, nhưng một lòng đường hoặc bãi đậu xe thì có thể).
4. An toàn công cộng
Cả đường dây tải điện trên không và đường dây điện ngầm, trong một số tình huống nhất định đều có khả năng gây mất an toàn (đường dây bị rơi, cột điện bị hư hỏng, v.v.). Một thách thức với các đường dây điện trên không là chúng có thể tiếp cận trực tiếp với dân cư.
Ngoài ra, các cột điện, đặc biệt là khi đi song song với đường, có khả năng gây nguy hiểm cho giao thông. Một chiếc xe có thể đâm vào cột điện, có thể làm đổ cột điện và / hoặc đường dây. Mặc dù không phải hệ thống nào cũng luôn an toàn 100%, nhưng với đường dây trên không, tất cả các bộ phận được điện khí hóa đều lộ ra ngoài và có nguy cơ gây nguy hiểm nhiều hơn với con người.
5. Vận hành và bảo trì
Sau khi đường dây tải điện được xây dựng, trên cao hoặc dưới đất, một số hình thức bảo trì cần được thực hiện thường xuyên để đảm bảo tuổi thọ và độ an toàn của đường dây. Bảo trì chung cho một đường dây trên không sẽ bao gồm kiểm tra dây dẫn và cách điện, dọn sạch đường bên phải, quản lý thảm thực vật, dọn sạch và bảo trì đường vào.
Bảo trì chung cho đường dây ngầm cách điện polyethylene liên kết ngang (XLPE) sẽ bao gồm các hạng mục như kiểm tra mối nối cáp, cáp. Một đường dây ngầm đầy chất lỏng áp suất cao (HPFF) sẽ yêu cầu bảo dưỡng bổ sung liên quan đến nhà máy bơm và bảo vệ catốt, nhưng vẫn còn tương đối nhỏ. Nói chung, đường dây trên cao cần bảo trì nhiều hơn đường dây điện ngầm, đặc biệt nếu đường dây trên không ở vị trí có nhiều cây cối.
Hư hỏng trên đường dây tải điện trên không có thể do hỏng hóc thiết bị, hư hỏng do thời tiết hoặc do tác động của con người. Hư hỏng trên đường dây điện ngầm có thể do đứt cáp, mối nối hoặc đầu cuối hoặc do đào vào cáp.
Mặc dù sửa chữa dưới đất có thể mất nhiều thời gian hơn nhưng những thường ít xảy ra hơn so với đường dây trên không. Việc sửa chữa sẽ tốn kém tiền của vật liệu và nhân công, và nếu phát sinh hư hỏng lớn, sẽ làm mất tính linh hoạt trong vận hành trong khi mạch điện không còn hoạt động.
Bởi vì chi phí là một yếu tố quan trọng, điều quan trọng là phải kết hợp chi phí vận hành và bảo trì ước tính khi đánh giá chi phí vòng đời cho từng loại lắp đặt.
6. Lựa chọn và phê duyệt
Cả đường dây trên cao và đường dây ngầm đều phải đối mặt với các vấn đề cho phép và lựa chọn độc đáo của riêng chúng: cây cối rậm rạp, khu vực trung tâm tắc nghẽn, nước, v.v. Các môi trường lắp đặt khác nhau có thể yêu cầu một kiểu lắp đặt cụ thể.
CChiều cao hạn chế của cột trên cao có thể làm giảm chiều dài nhịp. Chiều dài nhịp giảm đồng nghĩa với nhiều cột hơn, chi phí cao hơn. Các đường dây điện ngầm có thể cho phép đường dây tải điện đi theo một tuyến đường trước đây chưa được xem xét do các ràng buộc có thể ngăn cản việc lắp đặt trên cao.
Do hạn chế về không gian và chiều cao cấu trúc qua thị trấn, không có chỗ để lắp đặt các cột truyền tải điện trên không. Nếu một tùy chọn trên cao được chọn, tuyến đường sẽ phải đi quanh thị trấn, thêm chiều dài đáng kể cho tuyến đường.
Cuối cùng, bất chấp các điện lực bị chôn vùi tắc nghẽn và cơ sở hạ tầng điện lực cũ kỹ, một giải pháp ngầm đã được chọn cho con đường trực tiếp nhất.
Kết luận
Có nhiều yếu tố ngoài chi phí vốn cần được phân tích trước khi lựa chọn tuyến đường trên cao hoặc tuyến đường ngầm. Một tuyến đường ngầm không phải là giải pháp hoàn hảo nhưng có thể mang lại nhiều lợi thế so với việc lắp đặt trên cao. Mặc dù chi phí vốn là một yếu tố quan trọng, nhưng chi phí vòng đời và các thành phần khác cũng cần được xem xét để đưa ra quyết định tốt nhất và sáng suốt nhất cho điện lực, các bên liên quan và công chúng.
Tham khảo Tdworld