Đăng ký thành viên

Giải pháp bảo vệ cơ sở hạ tầng điện lực: Ngầm hóa đường ống bằng cốt sợi thủy tinh

Từ lâu, các chuyên gia đã khuyến nghị các thành phố và đô thị nên triển khai ngầm hóa các đường dây điện bằng các ống cáp điện ngoài trời nhằm giảm thiểu sự cố do các sự kiện thời tiết cực đoan, đặc biệt là gió mạnh trong các cơn bão và cháy rừng. Việc chôn các đường dây truyền tải trong các ống cốt sợi thủy tinh cũng là một giải pháp tiềm năng để bảo vệ các khu vực dân cư đông đúc ở bang California khỏi bị cháy rừng, nơi mà các dây dẫn trần có thể đánh lửa vào thảm thực vật khô và rậm rạp.

Cáp điện chạy trong đường ống dẫn cốt sợi thủy tinh và bọc trong khối ống bê tông để tăng cường bảo vệ (Ảnh st)

Tình hình hiện tại

Năm 2024 cho thấy rõ hơn bao giờ hết tầm quan trọng của các tiện ích ngầm với độ dẻo dai cao. Trước tần suất ngày càng tăng của các sự kiện thời tiết cực đoan như bão, cháy rừng và giông lốc, các thành phố, đô thị và nhà cung cấp điện cũng như các công ty điện lực khác đang ưu tiên các giải pháp giúp giảm thiểu sự gián đoạn và đảm bảo tính liên tục của các dịch vụ thiết yếu như điện và viễn thông.

Tại Mỹ, các đường dây điện lực ngầm dưới đất không ngừng được mở rộng. Tháng 1/2025, Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) đã công bố khoản tài trợ 34 triệu USD dành cho 12 dự án tại 11 bang nhằm tăng cường lưới điện của đất nước thông qua việc phát triển các công nghệ thi công cáp ngầm hiệu quả chi phí, tốc độ cao và an toàn.

Các rào cản tiếp cận

Chi phí hạ ngầm đường dây điện vẫn là rào cản lớn nhất trong việc phê duyệt và triển khai các dự án quan trọng này. Gần đây, Ủy ban Điện lực Công bang California đã phê duyệt một chương trình ngầm hóa dài hạn mới, yêu cầu các công ty điện lực phải tìm kiếm và sử dụng các nguồn tài trợ hiện có (của bang cũng như liên bang) để giúp chi trả cho các dự án. Dự luật này cũng yêu cầu tất cả các phê duyệt chi phí trong tương lai phải bao gồm các trần chi phí hàng năm, nhằm bảo vệ hộ tiêu thụ khỏi gánh nặng tài chính của các dự án quy mô lớn này. 

Chi phí cho phương án thay thế, tức là duy trì đường dây điện trên không trong các điều kiện thời tiết cực đoan, có thể còn cao hơn nhiều. Công ty PG&E (Mỹ) đã từng nộp đơn xin phá sản vào năm 2019 sau khi các vụ cháy do đường dây điện gây ra đã phá hủy hàng nghìn kilômet vuông và khiến hơn 100 người bị thiệt mạng ở phía Bắc bang California. Hai năm sau, công ty này đặt mục tiêu ngầm hóa hơn 16.000km đường dây điện để bảo vệ tốt hơn các cộng đồng mà chúng phục vụ. Sau khi hoàn thành gần 1.000km, công ty đã có thể giảm chi phí từ khoảng 6,4 triệu USD xuống dưới 4,8 triệu USD trên một kilômet.

Lợi ích của việc ngầm hóa các đường dây điện

Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao, nhưng lợi ích lâu dài cũng rất rõ rệt. Các đường dây điện ngầm hóa giúp cắt giảm thời gian mất điện. Tính trung bình, việc cải thiện các cột điện và lưới điện trên không có thể giúp giảm trung bình hơn 20% các vụ mất điện trong các cơn bão, trong khi việc ngầm hóa các đường dây điện đã chứng minh là cắt giảm các vụ mất điện tới 600%. Ngoài ra, Công ty Florida Power and Light Co. (Mỹ) cho rằng các đường dây điện chôn ngầm vận hành tốt hơn 50% so với các đường dây trên cao trong các hoạt động thường lệ. Hiện tại, công ty điện lực này đã thiết kế 90% các đường dây phân phối mới của mình dưới dạng cáp ngầm. 

Việc ngầm hóa đường dây điện đã được chứng minh là an toàn hơn và ít gây gián đoạn hơn so với việc tạm ngắt nguồn điện trước khi sự kiện thời tiết cực đoan xảy ra. PG&E khẳng định rằng việc cách ly đường dây điện chỉ có hiệu quả khoảng 65% trong việc giảm rủi ro cháy rừng và kém hiệu quả hơn đáng kể so với việc ngầm hóa.

Đối với các dự án cáp điện lực ngầm, các đường ống cốt sợi thủy tinh ngầm cung cấp khả năng bảo vệ khỏi gió và các điều kiện môi trường khác do thời tiết cực đoan gây ra. Cáp chạy trong ống dẫn này có thể bọc trong khối ống bê tông để tăng cường bảo vệ.

Ống dẫn cốt sợi thủy tinh là một lựa chọn tối ưu cho các dự án điện lực ngầm dưới đất (Ảnh st)

Ống dẫn cốt sợi thủy tinh là một lựa chọn tối ưu cho các dự án điện lực ngầm dưới đất do có một số lợi ích chính sau:

Độ bền chống chạm chập: Ống dẫn cốt sợi thủy tinh có khả năng chống chịu chạm chập điện. Nếu chẳng may xảy ra chạm chập bên trong ống dẫn cốt sợi thủy tinh, chỉ cần thay cáp bị ảnh hưởng (bị chạm chập) chứ không cần thay ống dẫn cốt sợi thủy tinh như các ống dẫn truyền thống. 

Chống chịu ăn mòn: Ống dẫn cốt sợi thủy tinh có khả năng bảo vệ chống ăn mòn vượt trội so với các sản phẩm ống dẫn ngầm dưới đất khác, đảm bảo tuổi thọ của cơ sở hạ tầng.

Chống chịu hóa chất: Ống dẫn cốt sợi thủy tinh có thể chịu nhiều loại hóa chất, do đó rất lý tưởng cho nhiều môi trường khác nhau.

Khả năng chịu nhiệt: Với phạm vi hoạt động rộng từ -51℃ đến 121℃, ống dẫn cáp cốt sợi thủy tinh vẫn giữ được tính toàn vẹn trong điều kiện nhiệt độ cực đoan, giúp bảo vệ ống dẫn tốt hơn trong điều kiện thời tiết cực đoan.

Giữ nguyên hình dạng: Khả năng giữ nguyên hình dạng tuyệt vời đảm bảo ống dẫn vẫn nguyên vẹn ngay cả khi đổ bê tông bọc ngoài, ngăn ngừa hư hại trong và sau khi lắp đặt.

Chống cháy xuyên cáp: Cút cốt sợi thủy tinh chống cháy xuyên cáp, giúp lắp đặt nhanh hơn và giảm rủi ro ống dẫn bị hư hại.

Chống gặm nhấm: Ống dẫn bằng sợi thủy tinh có khả năng chống loài gặm nhấm, mang lại khả năng bảo vệ bổ sung chống lại các loài động vật có thể đào bới gần các rãnh cáp.

Đối với các thành phố, đô thị và các nhà cung cấp điện muốn bảo vệ cơ sở hạ tầng của mình, ống dẫn cốt sợi thủy tinh là khoản đầu tư thông minh vào độ tin cậy và dẻo dai của các đường dây điện ngầm dưới đất.

Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường

Theo “ecmweb”, tháng 2/2025