Cơ sở hạ tầng điện hiệu quả nhất trên thế giới

Năng lượng điện rất quan trọng đối với công nghiệp trong thời đại hiện đại và hiệu quả của cơ sở hạ tầng điện của một quốc gia có thể có ảnh hưởng sâu sắc đến nền kinh tế của nó. Mất điện có thể gây đóng cửa trường học, làm gián đoạn các doanh nghiệp và can thiệp vào các dịch vụ khẩn cấp, gây thiệt hại cho nền kinh tế hàng tỷ đô la theo thời gian.

Phân phối hiệu quả sức mạnh

Ở hầu hết các nước phát triển, truyền tải điện bao gồm sự chuyển động quy mô lớn của năng lượng điện từ các nhà máy điện, hoặc các vị trí phát điện khác, đến các trạm điện. Điều này được tạo điều kiện bởi một mạng truyền dẫn của các đường kết nối với nhau. Hầu hết các đường truyền bao gồm dòng điện xoay chiều ba pha điện áp cao (AC), mặc dù công nghệ dòng điện cao áp trực tiếp (HVDC) thường được sử dụng để truyền tải đường dài. Các thành phần như máy biến áp, công tắc, đường dây điện, cáp ngầm và bộ ngắt mạch cũng được sử dụng. Truyền dẫn thường được theo dõi trên cơ sở khu vực khác nhau giữa các quốc gia.

Mặc dù các kỹ sư thiết kế các mạng này để vận chuyển hiệu quả, luôn có một sự mất năng lượng nhất định. Sau khi tạo ra các nhà máy điện, năng lượng bị mất khi đi qua cơ sở hạ tầng điện của một quốc gia. Mất ít năng lượng hơn với các đường dây cao thế lớn hơn so với các đường dây điện áp thấp, nhỏ hơn (như ở các thành phố hoặc các tòa nhà riêng lẻ), vì vậy các cơ sở hạ tầng có mật độ dân số thấp thường có ít tổn thất hơn. Trộm cắp điện, phổ biến ở các nước như Ấn Độ, Brazil và Nga, là một yếu tố rõ ràng. Thời tiết cũng đóng một vai trò. Nhưng thói quen tiêu dùng của một quốc gia, cả trong sử dụng cá nhân và trong các lĩnh vực công nghiệp và công nghiệp, có thể có tác động đáng kể đến việc mất năng lượng, vì khi nhu cầu cao hơn, tổn thất thường cao hơn và ngược lại.

Một số quốc gia trên thế giới được lựa chọn có cơ sở hạ tầng điện hiệu quả cao, duy trì tổn thất từ 4% trở xuống trong quá trình truyền tải và phân phối. Singapore đứng đầu danh sách, với thời gian gián đoạn trung bình dưới một phút mỗi khách hàng mỗi năm. Các quốc gia nổi bật khác bao gồm Iceland và Trinidad và Tobago với mức lỗ 2% sản lượng, tiếp theo là Slovakia, Gibraltar và Hàn Quốc với 3% tổn thất về sản lượng điện, và Phần Lan, Đức, Israel và Malaysia, nơi tổn thất tương đối ở mức 4% . Các quốc gia này có thể gán thành công của họ cho nhiều yếu tố bao gồm tài nguyên thiên nhiên phong phú, đổi mới công nghệ và các chính sách của chính phủ có tư duy tiến bộ.

Công nghệ cắt cạnh

Vào năm 2009, Cơ quan Thị trường Năng lượng (EMA) của Singapore đã áp dụng công nghệ lưới điện thông minh bằng cách triển khai chương trình thử nghiệm lưới điện thông minh thí điểm của họ, Hệ thống Năng lượng Thông minh (IES). Thông qua chương trình này, họ đã biến cơ sở hạ tầng năng lượng của đất nước mình thành một điểm nóng của sự khéo léo công nghệ thử nghiệm. Các trạm giám sát được hỗ trợ bởi các hệ thống Kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA), tự động phát hiện sự gián đoạn ở tất cả các cấp truyền tải và phân phối điện trên lưới. Đo sáng hai chiều cũng được sử dụng ở Israel. Nó cho phép người tiêu dùng lựa chọn các dịch vụ dựa trên nhu cầu của họ, tạo ra một thị trường linh hoạt hơn và giảm tổn thất năng lượng.

Với hơn một nửa năng lượng được tạo ra bởi năng lượng hạt nhân, Slovakia được đầu tư rất nhiều vào việc phát triển công nghệ sản xuất hạt nhân an toàn hơn và hiệu quả hơn. Công việc hiện đang được thực hiện trên một lò phản ứng nghiên cứu thử nghiệm, được gọi là Allegro, điều tra ứng dụng tạo ra hạt nhân neutron nhanh làm mát bằng khí. Hàn Quốc cũng đã có những bước tiến lớn trong lĩnh vực nghiên cứu hạt nhân, phát triển Lò phản ứng năng lượng tiên tiến 1400 với trọng tâm là cải thiện an toàn, tăng tuổi thọ sản xuất và hiệu quả cao hơn.

Hỗ trợ của chính phủ

Tại Singapore, việc xây dựng đã bắt đầu trên hai đường hầm cáp truyền dẫn xuyên đảo, đỉnh cao của nhiều năm cải tiến và sửa đổi liên tục đối với cơ sở hạ tầng của đất nước. Gibraltar đã tổ chức chặt chẽ lưới điện của mình, dành hai trong số ba trạm phát điện cho dân thường và thứ ba cho ngành Bộ Quốc phòng. Chính phủ Phần Lan đã phê duyệt các sáng kiến cho chiến lược năng lượng và khí hậu dài hạn, nhằm giảm khí thải nhà kính và phụ thuộc vào điện nhập khẩu. Các chương trình đầu tư vốn lưới mười năm sẽ bao gồm 30 trạm biến áp mới và hơn 1.800 dặm của đường dây tải điện mới. Energiewende đã đánh dấu một sự thay đổi trên biển trong chính sách năng lượng của Đức, với trọng tâm mới là cung cấp và sản xuất điện phân tán, tăng các biện pháp tiết kiệm năng lượng và hiệu quả tổng thể.

Sử dụng tài nguyên thiên nhiên

Iceland đã tận dụng vị trí của mình ở trung tâm vùng nóng núi lửa bằng cách tạo ra một cơ sở hạ tầng năng lượng hiệu quả và bền vững dựa trên năng lượng địa nhiệt và thủy điện. Gần 90% công dân Iceland sưởi ấm nhà của họ bằng năng lượng địa nhiệt, thường với chi phí ít hơn một nửa so với dầu hoặc nhiệt điện. Một khám phá về trữ lượng khí đốt tự nhiên ở Israel đã cho phép nước này giảm đáng kể sự phụ thuộc vào năng lượng than. 50% nhu cầu năng lượng của Israel hiện được cung cấp bởi khí đốt tự nhiên và các nhà máy dầu cũ đang được chuyển đổi thành các nhà máy điện khí hiệu quả hơn, với hiệu suất tăng 20-40%. Trinidad và Tobago cũng đã tận dụng tài nguyên khí đốt tự nhiên. Là một trong những cơ sở xử lý khí tự nhiên lớn nhất ở Tây bán cầu, toàn bộ hệ thống điện của họ được cung cấp nhiên liệu bởi hai nhà máy điện khí tự nhiên chu trình kết hợp.

Cam kết năng lượng tái tạo

Mặc dù Malaysia tiếp tục là nhà sản xuất dầu khí lớn, nhưng nước này cũng đi đầu trong nghiên cứu về nhiên liệu sinh học, sinh khối, năng lượng mặt trời và thủy điện. Gibraltar hiện đang phát triển một nhà máy năng lượng sóng trên biển có thể cung cấp tới 15% điện năng từ sóng vỗ. Xa hơn vào lục địa châu Âu, năng lượng tái tạo chiếm gần 30% sản lượng năng lượng của Đức, điều còn đáng chú ý hơn với quy mô lớn của nền kinh tế.