Najbardziej wydajne infrastruktury elektroenergetyczne na świecie

Energia elektryczna jest niezbędna dla przemysłu w dzisiejszych czasach, a wydajność krajowej infrastruktury elektroenergetycznej może mieć głęboki wpływ na jej gospodarkę. Przerwy w dostawie prądu mogą powodować zamykanie szkół, zakłócać działalność i zakłócać działania służb ratunkowych, co z czasem kosztuje gospodarkę miliardy dolarów.

Skuteczna dystrybucja mocy

W większości krajów rozwiniętych przesył energii elektrycznej polega na dużym przepływie energii elektrycznej z elektrowni lub innych miejsc wytwarzania do podstacji elektrycznych. Ułatwia to sieć przesyłowa połączonych linii. Większość linii przesyłowych składa się z trójfazowego prądu przemiennego wysokiego napięcia (AC), chociaż technologia wysokiego napięcia prądu stałego (HVDC) jest często stosowana do transmisji na duże odległości. Wykorzystywane są również komponenty, takie jak transformatory, przełączniki, linie energetyczne, kable podwodne i wyłączniki automatyczne. Transmisja jest na ogół monitorowana na poziomie regionalnym, który różni się w zależności od kraju.

Chociaż inżynierowie projektują te sieci w celu efektywnego transportu, zawsze występuje pewna strata energii. Po wytworzeniu w elektrowniach energia jest tracona, gdy przemieszcza się przez krajową infrastrukturę energetyczną. W przypadku większych linii wysokiego napięcia traci się mniej energii niż w przypadku mniejszych linii niskiego napięcia (takich jak w miastach lub pojedynczych budynkach), więc infrastruktury o niskiej gęstości zaludnienia generalnie mają mniej strat. Kradzież energii elektrycznej, powszechna w takich krajach jak Indie, Brazylia i Rosja, jest oczywistym czynnikiem. Pogoda również odgrywa rolę. Ale nawyki konsumpcyjne danego kraju, zarówno w indywidualnym użyciu, jak iw sektorze korporacyjnym i przemysłowym, mogą mieć znaczący wpływ na straty energii, ponieważ gdy popyt jest wyższy, straty są zwykle wyższe i odwrotnie.

Wybrane kraje świata mają wysoce wydajną infrastrukturę elektroenergetyczną, która w trakcie przesyłu i dystrybucji ponosi straty rzędu 4% lub mniej. Na szczycie listy znajduje się Singapur, którego średni czas przerwy wynosi mniej niż jedną minutę na klienta rocznie. Inne wyróżniające się kraje to Islandia i Trynidad i Tobago przy 2% stratach produkcji, a następnie Słowacja, Gibraltar i Korea Południowa z 3% stratami mocy elektrycznej oraz Finlandia, Niemcy, Izrael i Malezja, gdzie takie względne straty wynoszą 4% . Kraje te mogą przypisywać swój sukces różnym czynnikom, w tym obfitym zasobom naturalnym, innowacjom technologicznym i perspektywicznym politykom rządowym.

Najnowocześniejsza technologia

W 2009 r. Singapurski Urząd ds. Rynku Energii (EMA) przyjął technologię inteligentnych sieci, uruchamiając program pilotażowy inteligentnych sieci, Inteligentny System Energetyczny (IES). Dzięki temu programowi przekształcili infrastrukturę energetyczną swojego kraju w siedlisko eksperymentalnej pomysłowości technologicznej. Stacje monitorujące wspomagane są przez systemy nadzoru i akwizycji danych (SCADA), które automatycznie wykrywają zakłócenia na wszystkich poziomach przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej w sieci. Pomiar dwukierunkowy jest również wykorzystywany w Izraelu. Umożliwia konsumentom wybór usług w oparciu o ich potrzeby, tworząc bardziej elastyczny rynek i zmniejszając straty energii.

Przy ponad połowie energii generowanej przez energię jądrową Słowacja jest mocno inwestowana w rozwój bezpieczniejszej i bardziej wydajnej technologii wytwarzania energii jądrowej. Obecnie trwają prace nad eksperymentalnym reaktorem badawczym zwanym Allegro, w którym bada się zastosowanie chłodzonej gazem generacji jądrowej z szybkim neutronem. Korea Południowa poczyniła także duże postępy w dziedzinie badań jądrowych, opracowując zaawansowany reaktor energetyczny 1400, kładąc nacisk na poprawę bezpieczeństwa, wydłużenie okresu produkcyjnego i większą wydajność.

Wsparcie rządowe

W Singapurze rozpoczęto budowę dwóch tuneli kabli transmisyjnych między wyspami, będących zwieńczeniem lat ciągłych ulepszeń i modyfikacji infrastruktury kraju. Gibraltar ściśle zorganizował swoją sieć elektroenergetyczną, przeznaczając dwie z trzech swoich elektrowni na cywilów, a trzecią na sektor Ministerstwa Obrony. Rząd Finlandii zatwierdził inicjatywy na rzecz długoterminowej strategii klimatyczno-energetycznej, mające na celu ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i uzależnienie od importowanej energii elektrycznej. Dziesięcioletni program inwestycji w kapitał sieciowy obejmie 30 nowych stacji i ponad 1800 mil nowych linii przesyłowych. Energiewende oznacza morską zmianę w polityce energetycznej Niemiec, z nowym naciskiem na dostawy i rozproszone wytwarzanie energii, zwiększenie środków oszczędności energii i ogólną wydajność.

Wykorzystanie zasobów naturalnych

Islandia wykorzystała swoje położenie w centrum gorącej strefy wulkanicznej, tworząc wydajną i zrównoważoną infrastrukturę energetyczną opartą na energii geotermalnej i hydroelektrycznej. Blisko 90% mieszkańców Islandii ogrzewa swoje domy energią geotermalną, często za mniej niż połowę kosztu ropy lub ciepła elektrycznego. Odkrycie złóż gazu ziemnego w Izraelu pozwoliło krajowi radykalnie zmniejszyć zależność od mocy węgla. 50% potrzeb energetycznych Izraela pochodzi obecnie z gazu ziemnego, a stare zakłady oparte na ropie naftowej są przekształcane w bardziej wydajne elektrownie gazowe, przy wzroście wydajności o 20-40%. Trynidad i Tobago również wykorzystały zasoby gazu ziemnego. Cały system elektroenergetyczny, w którym znajduje się jeden z największych zakładów przetwarzania gazu ziemnego na półkuli zachodniej, zasilany jest przez dwie elektrownie na gaz ziemny w cyklu kombinowanym.

Zobowiązania wobec energii odnawialnej

Chociaż Malezja nadal jest głównym producentem ropy naftowej i gazu, jest także liderem w dziedzinie badań nad biopaliwami, biomasą, energią słoneczną i energią hydroelektryczną. Gibraltar rozwija obecnie morską elektrownię falową, która może dostarczać do 15% swojej energii elektrycznej z falujących fal. W dalszej części Europy kontynentalnej energia odnawialna stanowi blisko 30% produkcji energii w Niemczech, co jest jeszcze bardziej znaczące, biorąc pod uwagę ogromne rozmiary jej gospodarki.