Kõige tõhusamad elektrienergia infrastruktuurid maailmas

Elektrienergia on tööstuse jaoks tänapäeva elulise tähtsusega ning riigi elektriinfrastruktuuri tõhusus võib selle majandusele sügavalt mõjutada. Elektrienergia katkestused võivad põhjustada koolide sulgemist, häirida ettevõtteid ja häirida hädaabiteenuseid, makstes majandusele aja jooksul miljardeid dollareid.

Võimsuse tõhus jaotamine

Enamikus arenenud riikides koosneb elektrienergia edastamine elektrienergia suuremahulisest liikumisest elektrijaamadest või muudest tootmiskohtadest elektrilistele alajaamadele. Seda hõlbustab omavahel ühendatud liinide ülekandevõrk. Enamik ülekandeliinidest koosneb kõrgepingelistest kolmefaasilistest vahelduvvooludest (AC), kuigi pikamaa edastamiseks kasutatakse sageli kõrgepinge (HVDC) tehnoloogiat. Kasutatakse ka komponente, nagu trafode, lülitite, elektriliinide, veealuste kaablite ja kaitselülitite. Edastamist jälgitakse üldiselt piirkondlikul tasandil, mis on riigiti erinev.

Ehkki insenerid kavandavad neid võrke tõhusaks transportimiseks, on alati olemas teatud energiakadu. Pärast elektrijaamade põlvkonda kaotamist läheb energia läbi riigi elektritaristu kaudu. Suuremate kõrgepingeliinide puhul väheneb vähem energiat kui väiksemate madalpingeliinidega (näiteks linnades või üksikute hoonete puhul), mistõttu madala rahvastikutihedusega infrastruktuuridel on üldiselt vähem kahju. Ilmselgeks teguriks on sellised riigid nagu India, Brasiilia ja Venemaa. Ilm mängib samuti rolli. Kuid riigi tarbimisharjumused nii individuaalses kasutuses kui ka ettevõtlus- ja tööstussektoris võivad energiakadu oluliselt mõjutada, sest kui nõudlus on suurem, siis on kahjud tavaliselt suuremad ja vastupidi.

Valitud vähestest maailma riikidest on väga tõhusad elektrienergia infrastruktuurid, mis edastamise ja jaotamise käigus kannavad 4% või vähem kahju. Nimekiri on Singapuri tipus ja keskmine katkestusaeg on vähem kui üks minut kliendi kohta aastas. Teiste riikide hulka kuuluvad Island ja Trinidad ja Tobago, mille toodangu vähenemine on 2%, millele järgneb Slovakkia, Gibraltar ja Lõuna-Korea 3% -lise elektrikulu vähenemisega ning Soome, Saksamaa, Iisrael ja Malaisia, kus selline suhteline kahjum on 4%. . Need riigid võivad omistada oma edu mitmetele teguritele, sealhulgas rikkalikele loodusvaradele, tehnoloogilisele innovatsioonile ja tulevikku suunatud valitsuspoliitikale.

Viimasepeal tehnoloogia

2009. aastal võttis Singapuri energiaturuamet (EMA) kasutusele arukate energiavõrkude tehnoloogia, käivitades oma piloothäälestusvõrgu testimise programmi, aruka energiasüsteemi (IES). Selle programmi kaudu on nad muutnud oma riigi energiainfrastruktuuri eksperimentaalseks tehnoloogiliseks leidlikkuseks. Järelevalvejaamu abistavad järelevalvekontrolli- ja andmete kogumise (SCADA) süsteemid, mis tuvastavad automaatselt elektrivõrgu kõikidel elektrienergia edastamise ja jaotamise häiretel. Iisraelis kasutatakse ka kahesuunalist mõõtmist. See võimaldab tarbijatel valida oma vajaduste alusel teenuseid, luues paindlikuma turu ja vähendades energiakadu.

Üle poole oma energiast, mida toodetakse tuumaenergia abil, investeerib Slovakkia tugevalt ohutuma ja tõhusama tuumaenergia tootmise tehnoloogia arendamisse. Praegu tehakse tööd eksperimentaalse uurimisreaktoriga, nimega Allegro, uurides gaasjahutusega kiire neutroni tuumaenergia tootmist. Lõuna-Korea on samuti teinud suuri edusamme tuumaenergiaalaste teadusuuringute valdkonnas, arendades välja Advanced Power Reactor 1400, rõhuasetusega ohutuse suurendamisele, tootmise pikendamisele ja suuremale tõhususele.

Valitsuse toetus

Singapuris on ehitus alanud kahel saarel asuval ülekandekaabli tunnelil, mille kulminatsiooniks on riigi infrastruktuuri pidev täiustamine ja muutmine. Gibraltar on oma elektrivõrgu rangelt organiseerinud, pühendades kaks oma kolmest elektrijaamast tsiviilelanikele ja kolmas kaitseministeeriumi sektorile. Soome valitsus on heaks kiitnud pikaajalise kliima- ja energiastrateegia algatused, mille eesmärk on vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguseid ja sõltuvust imporditud elektrienergiast. Kümneaastane võrgukapitaliinvesteeringute programm hõlmab 30 uut alajaama ja rohkem kui 1800 miili suurust uut ülekandeliini. Energiewende tähistas muutust Saksamaa energiapoliitikas, keskendudes uutele pakkumistele ja jaotatud energiatootmisele, suurendades energiasäästumeetmeid ja üldist tõhusust.

Loodusvarade kasutamine

Island on ära kasutanud oma asukohta vulkaanilise kuuma tsooni keskel, luues geotermilisel ja hüdroelektrijaamal põhineva tõhusa ja jätkusuutliku energiainfrastruktuuri. Ligi 90% Islandi kodanikest soojendab kodusid geotermilise energiaga, sageli vähem kui poole nafta- või elektriküttega. Maagaasi hoiuste avastamine Iisraelis on võimaldanud riigil oluliselt vähendada oma sõltuvust kivisöest. 50% Iisraeli energiavajadusest pakuvad nüüd maagaasi ning vanad naftapõhised tehased muudetakse efektiivsemateks gaasijaamadeks, mille efektiivsus kasvab 20-40%. Trinidad ja Tobago on samuti kapitaliseerinud maagaasi ressursse. Üks suurimaid läänepoolkera maagaasi töötlemisrajatisi, nende kogu elektrisüsteem on toidetud kahe kombineeritud tsükliga maagaasi elektrijaamaga.

Taastuvenergiaga seotud kohustuste võtmine

Kuigi Malaisia on jätkuvalt suur nafta- ja gaasitootja, on ta ka biokütuste, biomassi, päikeseenergia ja hüdroelektrienergia uuringute esirinnas. Gibraltar arendab praegu merel põhinevat laineenergiat, mis suudaks pakkuda kuni 15% oma elektrit uimastamisest. Lisaks mandri-Euroopale moodustab taastuvenergia peaaegu 30% Saksamaa energiatootmisest, mis on veelgi tähelepanuväärsem selle majanduse tohutu suuruse tõttu.