Mest effektiva elkraftinfrastrukturer i världen

Elkraft är avgörande för industrin i modern tid, och effektiviteten i ett lands elkraftinfrastruktur kan ha en djupgående effekt på ekonomin. Strömavbrott kan orsaka stängning av skolor, störa företag och störa nödtjänster och kosta ekonomin miljarder dollar över tiden.

Distribuera kraften effektivt

I de flesta industriländer består elkraftöverföring av storskalig rörelse av elektrisk energi från kraftverk eller andra generationsställen till elstationer. Detta underlättas av ett överföringsnät av sammankopplade linjer. De flesta transmissionsledningarna består av högspännings trefasväxelström (AC), även om högspänningsledning (HVDC) -tekniken ofta används för långväga överföringar. Komponenter som transformatorer, strömbrytare, kraftledningar, ubåtskablar och strömbrytare används också. Överföringen övervakas generellt på regional nivå, som varierar från land till land.

Även om ingenjörer utformar dessa nätverk för effektiv transport, finns det alltid en viss mängd energiförluster. Efter sin generation i kraftverk förloras energi när den färdas genom ett lands kraftinfrastruktur. Mindre energi går förlorad med större högspänningsledningar än med mindre lågspänningslinjer (som i städer eller enskilda byggnader), så att infrastrukturer med låg befolkningstäthet i allmänhet har färre förluster. Elektriskt tjuv, som är vanligt i länder som Indien, Brasilien och Ryssland, är en uppenbar faktor. Vädret spelar också en roll. Men ett lands konsumtionsvanor, både i enskilt bruk och inom företag och industri, kan få en betydande effekt på energiförluster, eftersom efterfrågan är högre är förluster typiskt högre och vice versa.

Ett fåtal av världens länder har mycket effektiva elkraftinfrastrukturer, som håller förluster på 4% eller mindre under överföring och distribution. Singapore toppar listan, med en genomsnittlig avbrottstid på mindre än en minut per kund per år. Andra utstående länder inkluderar Island och Trinidad och Tobago med 2% förluster av produktionen, följt av Slovakien, Gibraltar och Sydkorea med 3% förluster av elproduktion och Finland, Tyskland, Israel och Malaysia där sådana relativa förluster står på 4% . Dessa länder kan tillskriva deras framgång till en mängd olika faktorer, inklusive rikliga naturresurser, teknisk innovation och framåtriktad regeringspolitik.

Nyskapande teknologi

År 2009 omfattade Singapores Energimarknadsverk (EMA) smart gridteknik genom att lansera sitt pilot-smart grid testprogram, Intelligent Energy System (IES). Genom detta program har de gjort sitt lands energiinfrastruktur till ett hotbed av experimentell teknisk uppfinningsrikedom. Övervakningsstationerna stöds av SCADA-system (Supervisory Control and Data Acquisition), som automatiskt upptäcker störningar på alla nivåer av elöverföring och distribution på nätet. Tvåvägs mätning används också i Israel. Det gör att konsumenterna kan välja tjänster utifrån deras behov, skapa en mer flexibel marknad och minska energiförluster.

Med mer än hälften av sin energi som genereras av kärnkraft investerar Slovakien kraftigt i att utveckla säkrare och effektivare kärnkraftsgenereringsteknik. Arbetet görs för närvarande på en experimentell forskningsreaktor, kallad Allegro, som undersöker tillämpningen av gaskyld snabbnutron nukleär generation. Sydkorea har också gjort stora framsteg inom nukleär forskning, utvecklat Advanced Power Reactor 1400 med tonvikt på förbättrad säkerhet, ökat produktionsliv och ökad effektivitet.

Statsstöd

I Singapore har byggandet påbörjats på två tväröverskridande kabeltunnlar, kulmen av år av pågående förbättringar och modifiering av landets infrastruktur. Gibraltar har strikt organiserat sitt elnät, som ägnar två av sina tre kraftverk till civila, och det tredje till dess försvarsdepartement. Finlands regering har godkänt initiativ för en långsiktig klimat- och energistrategi, som syftar till att minska utsläppen av växthusgaser och beroende av importerad el. Tioårigt kapitalinvesteringsprogram kommer att omfatta 30 nya stationer och mer än 1.800 mil av nya överföringslinjer. Energiewende markerade en havsförändring i Tysklands energipolitik med ett nytt fokus på utbud och distribuerad kraftproduktion, ökande energibesparande åtgärder och total effektivitet.

Utnyttja naturresurser

Island har utnyttjat sin plats i mitten av en vulkanisk het zon genom att skapa en effektiv och hållbar energiinfrastruktur baserad på geotermisk och vattenkraft. Nära 90% av Islands medborgare värmer sina hem med geotermisk energi, ofta för mindre än hälften av kostnaden för olja eller elvärme. En upptäckt av naturgasinsättningar i Israel har gjort det möjligt för landet att dramatiskt minska sitt beroende av kolkraft. 50 procent av Israels energibehov tillhandahålls nu av naturgas och de gamla oljebaserade anläggningarna omvandlas till de mer effektiva kraftverk med en effektivitetsökning på 20-40%. Trinidad och Tobago har också aktiverat naturgasresurser. Hem till en av de största naturgasförädlingsanläggningarna på västra halvklotet, drivs hela sitt elsystem av två naturgaskraftverk med kombinerad naturgas.

Göra engagemang för förnybar energi

Även om Malaysia fortsätter att vara en stor olje- och gasproducent, ligger den också i framkant av forskningen kring biobränslen, biomassa, solenergi och vattenkraft. Gibraltar utvecklar för närvarande en havsbaserad vågkraftverk som kan leverera upp till 15% av sin el från den böljande surfen. I fortsättningen till fastlandet står förnybar energi för nära 30% av Tysklands energiproduktion, vilket är ännu mer anmärkningsvärt med tanke på den enorma storleken på sin ekonomi.