Vergleich Erdkabel - Freileitung im 110-kV-Hochspannungsbereich

5 Abschätzung des Kostenverhältnisses Kabel/FreileitungDie folgenden Ausführungen sollen dazu dienen, eine allgemeine Abschätzung des Kostenverhältnisses(Investitionskosten und Barwerte der Verlustkosten) Kabel/Freileitung in der110-kV-Spannungsebene vornehmen zu können, auch wenn keine ausführlichen Leistungsflussberechnungenvorliegen, wie das in der Planungsphase der Fall sein wird.Die Gesamtkosten (Barwerte) der Kabel in der betrachteten Nutzungsdauer setzen sich ausden Investitionskosten I K und dem Barwert der Betriebskosten B K zusammen (s. Gl. (2.2)).Die gleiche Zusammensetzung gilt für die Freileitung, so dass sich für das Verhältnis der GesamtkostenKabel/Freileitung ergibt:VKFIIKF B BKFund umgeformt:VKFI B B 1I I I I B I BIK K KF F K KF1F 1IFFF(5.1)(5.2)Aus der vorstehenden Gleichung ist ersichtlich, dass das Verhältnis der Gesamtkosten nurdann dem Verhältnis der Investitionskosten beider Leitungsarten gleich ist, wenn die VerhältnisseBetriebskosten zu Investitionskosten jeweils gleich sind, oder wenn sich die Barwerteder Betriebskosten wie die Investitionskosten verhalten:BBIK K (5.3)F IFDa die von den Verlustkosten dominierten Betriebskosten des Kabels aufgrund des thermischbedingten größeren Leiterquerschnitts stets kleiner als die der vergleichbaren Freileitung sind,ist das Verhältnis der Gesamtkosten Kabel/Freileitung stets kleiner als das Verhältnis der Investitionskosten.Bei Freileitungen und 110-kV-VPE-Kabeln sind die Kosten für die spannungsabhängigen Verlusteund die Wartungskosten gegenüber den Kosten für die stromabhängigen Verluste vernachlässigbar.Die stromabhängigen Verluste und damit auch deren Kosten verhalten sichdann nach Gl. (4.9) wieBKPVK PVK ΔPVN' pVL pVN' pV(5.4)B P P PF VF VF VFFührt man den Verlustfaktor nach Gl. (5.4) in Gl. (5.2) ein, so geht diese über in:VKFI B B I p 1 p I I I I I B I BFIK F F FVVF F K F KF1F 1IFF(5.5)Diese Beziehung ist in den folgenden Bildern für den Verlustfaktor p V = 1/3 und –1/3 ausgewertet.Ein negativer Verlustfaktor entsteht, wenn mit dem Kabeleinsatz Verluste auf den anderenLeitungen des Netzes zurückgehen und der Rückgang größer als die Verluste auf demKabel selbst ist.18