HVDC a ekologia - czyli rybki też ludzie

#1. Zatroszczmy się o środowisko…

Racja. Ktoś nie mający na co dzień styczności z elektryką/energetyką może widzieć kabel średnicy nastu centymetrów, który umieszczony jest na dnie morza, jako potencjalne zagrożenie dla środowiska. Sporo przesiedziałem nad różnymi książkami (wielki żal w kierunku polskich wydawców, że nie ma w języku ojczystym takich książek) o kablach morskich i mogę z czystym sumieniem przybliżyć Wam tematykę oddziaływania takich kabli na środowisko. Najpierw jednak muszę coś wyprostować.


W technologii HVDC mamy do czynienia (tak jak w przypadku kabla Polska – Szwecja) z kablami posiadającymi żyłę zwrotną oraz takie kable, które jej nie posiadają. Taki układ jest o wiele bardziej szkodliwy dla środowiska. Dlaczego? Aby popłynął prąd, obwód musi być zamknięty. W przypadku kabla Polska – Szwecja obwód ten zamyka żyła powrotna. W przypadku innych kabli obwód ten wygląda tak: ziemia/morze oraz układ uziomów, tzw. elektrod. Elektrody to gigantyczne kawałki metalu zatopione parę kilometrów od brzegu. Niestety elektrody (anody) wydzielają nawet 500 t chloru rocznie do morza, co nie jest do końca przyjazne dla otoczenia. Jak to jest z tym środowiskiem, przeczytacie dalej.

Joint Nature Conservation Committee (JNCC), w wolnym tłumaczeniu Komitet Ochrony Przyrody, jest organizacją ds. ochrony środowiska w Wielkiej Brytanii. Wraz z innymi mniej lub bardziej ważnymi organizacjami z UK doszli do wniosku, że oddziaływanie kabli podmorskich na środowisko zewnętrzne jest niewielkie. Jedynym (czasowym) wywieraniem wpływu na środowisko morskie jest to podczas układania kabla, gdzie trzeba przygotować dno. Z wiadomych przyczyn (ekologicznych) omija się takie struktury jak rafy, wraki bądź inne przeszkody. Trasa kabla jest bardzo dokładnie i długo wytyczana. Same kable układa się w specjalnie przygotowanych do tego rowach (rowy wykopują roboty, coś jak łaziki marsjańskie).


Wpływ pola elektromagnetycznego jest znikomy. Jednak wiadomo – raporty raportami. Jednak wystarczy zajrzeć do innych publikacji, np. do raportu Europejskiej Komisji JRC Technical Reports, aby przeczytać o następujących zjawiskach:

- chemiczne i fizyczne oddziaływania między wodą morską, osadem (mułem, skałami) a izolacją kabla;
- czasami droga kabla musi z takich czy innych przyczyn przechodzić przez obszary chronione;
- zachwianie równowagi biologicznej podczas ewentualnych napraw kabla/pomiarów;
- z drugiej strony budowa kabla, usieciowany polietylen oraz papier impregnowany mają sporą gęstość i pozostają stabilne podczas zmian jonowych w słonej wodzie;
- pole elektromagnetyczne największe jest tuż nad kablem i w odległości 6 m jest równe polu geomagnetycznemu Ziemi;
- badania nad migracjami różnych gatunków morskich wykazały, że wpływ tego pola jest nieznaczny.


Podsumujmy ten temat. Kable HVDC z żyłą zwrotną są mniej inwazyjne dla otaczającego je środowiska (brak wpływu elektrod). Zawsze, kiedy człowiek ingeruje w środowisko niszczy je mniej lub bardziej. Podmorskie kable wysokiego napięcia prądu stałego uznawane są za niezbyt szkodliwe dla fauny i flory morskiej. Wytyczając prawidłowo trasę kabla, uwzględniając przy tym ochronne strefy i przy prawidłowej eksploatacji kable te stają się po prostu kolejnym elementem mórz i oceanów.

#2. Może ochrońmy też kabel?

Przykładem ochrony kabla przed działalnością człowieka (kotwice, sieci) są wyznaczone strefy, jak ta w Nowej Zelandii. Siedmiokilometrowy pas, w obrębie którego nie wolno łowić ryb i zarzucać kotwic pod karą grzywny 100 000 USD.


Innym sposobem jest kładzenie na kable (bądź zasłaniane rowów) specjalnych betonowych materaców lub zastosowanie rur przegubowych. Rozwiązania te stosuje się, gdy nie jest możliwe pokrycie kabla skałami lub osadami morskimi.

#3. Naprawmy sobie kabel…

Poniższy film przedstawia sposób naprawy podmorskich kabli. Jest to zapewne jakiś kabel telekomunikacyjny, ale zasada podobna. W przypadku uszkodzenia kabli, a nie rozerwania go na dwie części, wycinany jest uszkodzony odcinek. Za pomocą platform naprawczych dwie końcówki są podnoszone na statek. Mufa kablowa musi być wykonywana w sterylnych i suchych warunkach. Jak odtwarzane są poszczególne warstwy kabla zależne jest od typu kabla oraz typu mufy kablowej. Niestety nigdzie nie spotkałem się z takim filmem instruktażowym zakładania mufy kablowej na kabel morski wysokiego napięcia. Jednak drugi film przedstawia sposób i całą procedurę naprawy kabla 132 kV podziemnego, co w pewien sposób odwzorowuje nakład pracy i materiałów potrzebnych do naprawy takiego kabla. Temat muf kablowych to osobny temat rzeka. Jeżeli będzie chęć, na pewno opiszę sposób wykonania mufy kablowej wysokiego napięcia. Ciekawy temat.

Sposób naprawiania kabli podmorskich (światłowód):

https://www.youtube.com/watch?v=lHYdJnm14O0

Zakładania mufy kablowej na kabel wysokiego napięcia:

https://www.youtube.com/watch?v=Mab6GTHUbd8

Dla zainteresowanych polecam książkę Thomasa Worzyka „Submarine Power Cables. Design, Installation, Repair, Environmental Aspects”.

W następnym artykule poruszę temat napowietrznych linii kablowych AC i DC. Temat rzeka. I to taka szeroka. Albowiem inny wpływ na środowisko i ludzi mają linie DC, a inny AC. Dziękuję za przeczytania arta.