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世界上最高效的电力基础设施

发表于 2021-12-26 13:36:42
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电力对现代工业至关重要,一个国家电力基础设施的效率可以对其经济产生深远的影响。停电会导致学校停课、扰乱业务并干扰紧急服务,随着时间的推移,经济损失数十亿美元。

有效分配权力
在大多数发达国家,电力传输包括电能从发电厂或其他发电站到变电站的大规模移动。这是由互连线路的传输网络促进的。大多数输电线路由高压三相交流电 (AC) 组成,尽管高压​​直流 (HVDC) 技术通常用于长距离传输。还使用变压器、开关、电力线、海底电缆和断路器等组件。传输通常在不同国家/地区的区域基础上进行监测。

尽管工程师为高效运输设计了这些网络,但总会有一定的能量损失。在发电厂发电后,能源在通过一个国家的电力基础设施时会流失。与较小的低压线路(例如城市或单个建筑物中的线路)相比,较大的高压线路损失的能量较少,因此人口密度低的基础设施通常损失较少。偷电现象在印度、巴西和俄罗斯等国家很常见,是一个明显的因素。天气也有影响。但是一个国家的消费习惯,无论是个人使用还是企业和工业部门,都会对能源损失产生重大影响,因为当需求较高时,损失通常也较高,反之亦然。

世界上少数几个国家拥有高效的电力基础设施,在输配电过程中的损耗不超过 4%。新加坡位居榜首,每位客户每年的平均中断时间不到一分钟。其他表现突出的国家包括冰岛和特立尼达和多巴哥,产量下降 2%,其次是斯洛伐克、直布罗陀和韩国,电力产量下降 3%,以及芬兰、德国、以色列和马来西亚,此类相对损失为 4%。这些国家的成功可以归功于多种因素,包括丰富的自然资源、技术创新和具有前瞻性的政府政策。

尖端技术
2009 年,新加坡能源市场管理局 (EMA) 推出了智能电网试点测试计划——智能能源系统 (IES),采用了智能电网技术。通过该计划,他们将本国的能源基础设施变成了实验性技术独创性的温床。监控站由监督控制和数据采集 (SCADA) 系统提供帮助,该系统可自动检测电网上各级电力传输和分配的中断。以色列也使用双向计量。它允许消费者根据自己的需求选择服务,从而创造一个更灵活的市场并减少能源损失。

斯洛伐克一半以上的能源来自核电,因此大力投资开发更安全、更高效的核发电技术。目前正在一个名为 Allegro 的实验研究反应堆上开展工作,研究气冷快中子核发电的应用。韩国在核研究领域也取得了长足进步,开发了先进动力堆 1400,重点是提高安全性、延长生产寿命和提高效率。

政府支持
在新加坡,两条跨岛传输电缆隧道的建设已经开始,这是该国基础设施多年持续改进和改造的结晶。直布罗陀的电网组织严密,其三个发电站中的两个用于民用,第三个用于国防部。芬兰政府已经批准了长期气候和能源战略的举措,旨在减少温室气体排放和对进口电力的依赖。为期十年的电网资本投资计划将包括 30 个新变电站和 1,800 多英里的新输电线路。能源转型标志着德国能源政策发生了翻天覆地的变化,新的重点是供应和分布式发电,增加了节能措施和整体效率。

利用自然资源
冰岛利用其位于火山热区中心的优势,建立了基于地热和水力发电的高效和可持续能源基础设施。接近 90% 的冰岛公民使用地热能为他们的房屋供暖,其成本通常不到石油或电热的一半。以色列天然气矿藏的发现使该国大大减少了对煤电的依赖。现在以色列 50% 的能源需求由天然气提供,旧的石油发电厂正在转换为更高效的燃气发电厂,效率提高 20-40%。特立尼达和多巴哥还利用天然气资源。作为西半球最大的天然气加工设施之一,他们的整个电力系统由两个联合循环天然气发电厂提供燃料。

对可再生能源做出承诺
尽管马来西亚仍然是主要的石油和天然气生产国,但它也处于生物燃料、生物质、太阳能和水力发电研究的前沿。直布罗陀目前正在开发一种海基波浪能发电厂,该发电厂可提供高达 15% 的电力来自冲击海浪。进一步进入欧洲大陆,可再生能源占德国能源发电量的近 30%,鉴于其庞大的经济规模,这一点更为显着。

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