Tại sao chúng ta không ngầm hóa hết dây điện?

Việc di chuyển dây điện xuống lòng đất có thể giúp tránh được nguy hiểm khi có bão. Tuy nhiên, việc ngầm hóa lưới điện cũng có những vấn đề riêng.

Thông điệp đầu tiên được truyền qua đường dây điện báo của Samuel Morse là câu hỏi: "What hath God wrought?", được gửi từ Washington, D.C. đến Baltimore, Maryland thông qua một hệ thống dây treo phía trên các ngôi nhà và cột gỗ. Dây điện báo dạng treo đã sớm được thay thế bằng dây điện thoại của Alexander Graham Bell và mạng lưới điện ngày càng mở rộng giúp kết nối cộng đồng dân cư. Tuy nhiên chúng không phải là một lựa chọn phổ biến. Lúc đầu, mọi người phàn nàn các cột điện thoại, vì họ nói nó xấu xí và bất hợp lý. Ngày nay, mọi người lại nói chúng tiềm ẩn nhiều rủi ro.

Mỗi năm, các cơn bão, bão tuyết và một loạt các hiện tượng thời tiết khác phá hủy các công trình tiện ích trên mặt đất. Tuyết và băng dày có thể làm đứt dây. Phổ biến hơn, gió dữ dội lật đổ các cột điện, hoặc nhổ bật các cây lân cận, kéo đứt dây.

Các chi phí của việc mất điện là rất lớn. Nhiều phân tích cho thấy ngay cả khi mất điện trong một giờ cũng có thể khiến các cơ sở thương mại và công nghiệp mất hàng chục nghìn đô la và việc mất điện thường kéo dài hơn một ngày. Trong các ngành công nghiệp đặc thù như bảo tàng, việc mất điện cũng có thể ảnh hưởng đến môi trường bảo quản các đồ cổ có giá trị. Và như chúng ta đã chứng kiến ​​sau hậu quả của cơn bão Maria ở Puerto Rico, các lưới điện bị hư hỏng có thể cướp đi sinh mạng của con người.

Đó là lý do tại sao nhiều người tranh luận về việc "ngầm hóa", quá trình chuyển từ vị trí trên cao xuống đường hầm được bảo vệ dưới lòng đất. Những người đề xướng việc này cho rằng làm như vậy sẽ giúp đảm bảo an toàn lưới điện ngay cả ở những nơi thường hay có bão như nam Florida. Nhưng Ted Kury, giám đốc nghiên cứu năng lượng tại Trung tâm nghiên cứu tiện ích công cộng của Đại học Florida nói việc này không cần phải vội vã. Việc ngầm hóa có thể làm giảm số lần mất điện liên quan đến bão ở một số nơi. Nhưng những đường ngầm này mang theo những vấn đề riêng và cả vấn đề chi phí.

Bức ảnh từ kho lưu trữ của Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia (Mỹ) cho thấy tác động của băng và tuyết trên các cột điện thoại.

Một quá trình tốn kém không có gì bảo đảm

Có hai phương pháp được sử dụng để loại bỏ cột dây điện và đưa chúng xuống dưới lòng đất. Phương pháp rẻ nhất được gọi là đào mở, đó là cách các công ty đào sâu vào lòng đất, đặt dây vào rồi lấp đầy các rãnh sau đó. Với cách này, giao thông và việc di chuyển của người dân sẽ bị ảnh hưởng (dù chỉ là tạm thời).

Nhiều thành phố lựa chọn phương pháp này thay vì khoan định hướng. Tương tự một kỹ thuật khoan dầu khí cũ, khoan định hướng là một lựa chọn ít xâm lấn hơn nhưng đắt hơn. Từ một điểm cố định, một đường ống được đưa ngầm dài hàng dặm mà không ảnh hưởng đến các hoạt động trên đường phố.

Với cả 2 cách này thì vẫn phải có những thay đổi nhất định đối với đường dây trước đưa chúng xuống lòng đất, quan trọng nhất là vấn đề tản nhiệt. Về bản chất, dây điện rất nóng do chúng chính là phương tiện tải điện. Ở ngoài trời, sức nóng này có thể tiêu tan, nhưng khi nằm sâu trong đất thì điều đó là không thể. Đó là lý do tại sao dây điện ngầm được bọc bằng nhựa và bao quanh bằng một lớp dầu để giữ cho mọi thứ không bị quá nóng.

Điều đó nghe có vẻ đơn giản, bất cứ ai có máy xúc đều có thể làm được! Tùy thuộc vào mật độ của dân cư địa phương và địa hình, việc ngầm hóa có thể tốn hàng tỷ đô la. Như theo Kury, nhiều địa phương đã lên phác thảo chi phí cho việc ngầm hóa và đi đến kết luận rằng việc đó không "đáng đồng tiền bát gạo". Ví dụ, tại Bắc Carolina, quá trình ngầm hóa kéo dài khoảng 25 năm và khiến giá điện tăng lên 125%. Hầu hết các dường dây vẫn dưới dạng treo. Ngay cả Washington, D.C. với quyết định ngầm hóa một phần dây điện, dự kiến sẽ tiêu tốn 1 tỷ đô la.

Đó không phải là chi phí duy nhất. Sửa chữa hệ thống ngầm thường tốn kém hơn so với sửa chữa những hệ thống treo trên không. "Khi mất điện, có hai trở ngại cho việc sửa đường dây", Kury nói. "Một, xác định lỗi, và sau đó là sửa chữa đường dây". Trong khi công nghệ lưới điện thông minh giúp nhận dạng các lỗi dễ dàng hơn và cho biết chính xác vị trí bị gián đoạn trên hệ thống, thì việc sửa chữa hệ thống ngầm thường đòi hỏi việc đào bới, điều này sẽ khó khăn hơn nếu đất đóng băng trong bão tuyết.

Cuối cùng, không hệ thống nào có thể được bảo vệ trong mọi tình huống. Trong cơn bão Sandy, đổ bộ vào phía đông bắc của Mỹ năm 2012, các thiết bị điện ngầm bị ngập lụt và các cột điện trên mặt đất bị đổ. "Gần như không thể bảo vệ lưới điện khỏi bị hư hại", Kury nói.

Những tiến bộ khác trong việc bảo vệ lưới điện

Những địa phương không muốn đầu tư cho các dự án ngầm lớn có thể có những lựa chọn khác. Trong những năm gần đây, nhiều thành phố đã thay thế các cột làm bằng gỗ cũ bằng các khung làm bằng kim loại bền. Các dây chằng có thể giúp neo chặt các cột với nền đất. Đồng thời, Kury nói rằng việc quản lý thảm thực vật là rất quan trọng. Cắt tỉa, tưới nước và giúp cây chống lại sâu bệnh có thể giữ cho chúng khỏe mạnh và có khả năng chống chọi tốt hơn khi có bão. Đồng thời, nhanh chóng loại bỏ những cây yếu để tránh nguy cơ chúng có thể phá hủy các đường dây điện lân cận khi có gió lớn.

Nhiều công ty cũng tìm đến phương pháp sử dụng máy bay không người lái. Máy bay không người lái thương mại có thể giúp giảm thời gian phản hồi cho các cuộc gọi của khách hàng. Ở một số nơi, dữ liệu từ máy bay không người lái được sử dụng để chia sẻ thông tin mới nhất với các kỹ thuật viên và khách hàng về mọi thứ, từ chiều cao của các đường dây đến chức năng của cống thoát nước trong khu phố. Và trong một tình huống khó khăn nào đó, máy bay không người lái có thể hỗ trợ trinh sát trên không tại các địa điểm đã bị bão mà không thể tiếp cận.

Lưới điện thông minh cũng đã giúp vượt qua được các vấn đề phát sinh. Trong những cơn bão gần đây, Kury nói, các nhà cung cấp điện của Florida đã chọn đóng cửa các trạm biến áp có nguy cơ bị ngập lụt và định tuyến lại năng lượng. Hy vọng là những quyết định chủ động như thế sẽ cho phép điện lưới được phục hồi nhanh hơn và giảm khả năng gây ra nguy hiểm trên toàn hệ thống.

Tóm lại "Không có phương án nào phù hợp với tất cả mọi nơi". Mỗi thành phố phải đưa ra quyết định phù hợp với cư dân của mình, đồng thời chấp nhận sự thật rằng không có hệ thống nào có thể hoạt động hoàn hảo khi phải đương đầu với các hiện tượng tự nhiên.