Najúčinnejšie infraštruktúry pre elektrickú energiu na svete

Elektrická energia je pre priemysel v modernej dobe životne dôležitá a efektívnosť energetickej infraštruktúry krajiny môže mať výrazný vplyv na jej hospodárstvo. Výpadky elektrickej energie môžu spôsobiť zatváranie škôl, rušenie podnikov a zasahovanie do záchranných služieb, ktoré časom stoja miliardy dolárov.

Efektívne distribuovanie výkonu

Vo väčšine vyspelých krajín sa prenos elektrickej energie skladá z rozsiahleho pohybu elektrickej energie z elektrární alebo z iných výrobných zariadení do elektrických rozvodní. To uľahčuje prenosová sieť prepojených vedení. Väčšina prenosových vedení pozostáva z vysokonapäťového trojfázového striedavého prúdu (AC), hoci na diaľkový prenos sa často používa vysokonapäťová jednosmerná (HVDC) technológia. Využívajú sa aj komponenty ako transformátory, spínače, elektrické vedenia, podmorské káble a ističe. Prenos sa spravidla monitoruje na regionálnej úrovni, ktorá sa v jednotlivých krajinách líši.

Hoci inžinieri navrhujú tieto siete pre efektívnu prepravu, vždy existuje určitá strata energie. Po jej výrobe v elektrárňach sa energia stráca, keď cestuje cez energetickú infraštruktúru krajiny. Menej energie sa stráca s väčšími vysokonapäťovými vedeniami ako s menšími nízkonapäťovými vedeniami (napríklad v mestách alebo jednotlivých budovách), takže infraštruktúry s nízkou hustotou obyvateľstva majú vo všeobecnosti menej strát. Zjavným faktorom je krádež elektrickej energie, ktorá je bežná v krajinách ako India, Brazília a Rusko. Počasie zohráva dôležitú úlohu. Spotrebné návyky krajiny, či už pri individuálnom použití, alebo v podnikovom a priemyselnom sektore, však môžu mať významný vplyv na stratu energie, pretože keď je dopyt vyšší, straty sú zvyčajne vyššie a naopak.

Niekoľko vybraných krajín sveta má vysoko účinnú elektrickú infraštruktúru, ktorá v priebehu prenosu a distribúcie podporuje straty vo výške 4% alebo menej. Singapur je na vrchole zoznamu s priemerným časom prerušenia kratším ako jedna minúta na zákazníka za rok. Medzi ďalšie krajiny patria Island a Trinidad a Tobago pri 2% stratách produkcie, nasledované Slovenskom, Gibraltárom a Južnou Kóreou so stratami elektrickej energie vo výške 3% a Fínskom, Nemeckom, Izraelom a Malajziou, kde tieto relatívne straty predstavujú 4%., Tieto krajiny môžu svoj úspech pripísať rôznym faktorom, vrátane bohatých prírodných zdrojov, technologických inovácií a vládnych politík, ktoré budú orientované na budúcnosť.

Špičková technológia

Singapurský úrad pre trh s energiou (EMA) v roku 2009 prijal technológiu inteligentných sietí spustením pilotného programu inteligentných sietí, inteligentného energetického systému (IES). Prostredníctvom tohto programu premenili energetickú infraštruktúru svojej krajiny na ohnisko experimentálnej technologickej vynaliezavosti. Monitorovacím staniciam pomáhajú systémy SCADA (Supervision Control and Data Acquisition), ktoré automaticky zisťujú poruchy na všetkých úrovniach prenosu a distribúcie elektriny na sieti. V Izraeli sa využíva aj obojsmerné meranie. Umožňuje spotrebiteľom vybrať si služby na základe ich potrieb, vytvoriť flexibilnejší trh a znížiť energetické straty.

S viac ako polovicou energie vyrobenej jadrovou energiou je Slovensko silne investované do vývoja bezpečnejšej a efektívnejšej technológie na výrobu jadrovej energie. V súčasnosti prebiehajú práce na experimentálnom výskumnom reaktore s názvom Allegro, ktorý skúma aplikáciu plynovo chladenej rýchlej neutrónovej generácie. Južná Kórea tiež urobila veľký pokrok v oblasti jadrového výskumu, pričom vyvinula zdokonalený výkonový reaktor 1400 s dôrazom na zvýšenie bezpečnosti, predĺženie životnosti a vyššiu efektívnosť.

Štátna podpora

V Singapure sa začala výstavba dvoch tunelov na prenos káblov medzi ostrovmi, čo je vyvrcholením rokov prebiehajúcich vylepšení a úprav infraštruktúry krajiny. Gibraltár striktne organizoval svoju elektrizačnú sústavu, venoval dve zo svojich troch elektrární civilným obyvateľom a tretí sektor rezortu obrany. Fínska vláda schválila iniciatívy na dlhodobú klimatickú a energetickú stratégiu s cieľom znížiť emisie skleníkových plynov a závislosť od dovážanej elektriny. Desaťročný program investovania do distribučnej siete bude zahŕňať 30 nových rozvodní a viac ako 1800 kilometrov nových prenosových vedení. Energiewende znamenalo morskú zmenu v nemeckej energetickej politike, s novým zameraním na dodávky a distribuovanú výrobu energie, zvýšenie energeticky úsporných opatrení a celkovú efektívnosť.

Využívanie prírodných zdrojov

Island využil svoju polohu v centre sopečnej horúcej zóny vytvorením efektívnej a udržateľnej energetickej infraštruktúry založenej na geotermálnej a vodnej energii. Takmer 90% obyvateľov Islandu vykuruje svoje domy geotermálnou energiou, často za menej ako polovicu nákladov na ropu alebo elektrické teplo. Objav zásob zemného plynu v Izraeli umožnil krajine dramaticky znížiť svoju závislosť od uhoľnej energie. 50% energetických potrieb Izraela teraz poskytuje zemný plyn a staré zariadenia na báze ropy sa konvertujú na účinnejšie plynové elektrárne s nárastom účinnosti o 20 - 40%. Trinidad a Tobago tiež využili zdroje zemného plynu. Domov pre jeden z najväčších zariadení na spracovanie zemného plynu na západnej pologuli, ich celý elektrický systém je poháňaný dvoma elektrárňami kombinovaného cyklu zemného plynu.

Záväzky k obnoviteľnej energii

Aj keď je Malajzia naďalej významným výrobcom ropy a zemného plynu, je aj na čele výskumu biopalív, biomasy, slnečnej energie a vodnej energie. Gibraltár v súčasnosti vyvíja energetickú elektráreň na báze morských vĺn, ktorá by mohla zásobovať až 15% elektrickej energie z búrlivého surfovania. Obnoviteľná energia v kontinentálnej Európe predstavuje takmer 30% nemeckej výroby energie, čo je vzhľadom na obrovskú veľkosť jej hospodárstva ešte pozoruhodnejšie.