البنية التحتية للطاقة الكهربائية الأكثر كفاءة في العالم

تعد الطاقة الكهربائية أمرًا حيويًا للصناعة في العصر الحديث ، ويمكن أن يكون لفعالية البنية التحتية للطاقة الكهربائية في أي بلد تأثير عميق على اقتصادها. يمكن أن يؤدي انقطاع التيار الكهربائي إلى إغلاق المدارس وتعطيل الأعمال التجارية والتدخل في خدمات الطوارئ ، مما يكلف الاقتصاد مليارات الدولارات مع مرور الوقت.

توزيع الطاقة بشكل فعال

في معظم البلدان المتقدمة ، يتكون نقل الطاقة الكهربائية من حركة واسعة النطاق للطاقة الكهربائية من محطات توليد الطاقة ، أو مواقع التوليد الأخرى ، إلى المحطات الفرعية الكهربائية. يتم تسهيل ذلك بواسطة شبكة نقل من الخطوط المترابطة. تتكون معظم خطوط النقل من تيار متناوب ثلاثي الأطوار عالي الجهد (AC) ، على الرغم من أن تقنية التيار المباشر العالي الجهد (HVDC) غالبًا ما تستخدم في النقل لمسافات طويلة. تستخدم مكونات مثل المحولات والمفاتيح وخطوط الطاقة والكابلات البحرية وقواطع الدائرة. يتم مراقبة النقل بشكل عام على أساس إقليمي والذي يختلف من بلد إلى آخر.

على الرغم من أن المهندسين يصممون هذه الشبكات من أجل النقل الفعال ، إلا أنه يوجد دائمًا قدر معين من فقد الطاقة. بعد توليدها في محطات توليد الطاقة ، يتم فقد الطاقة أثناء انتقالها عبر البنية التحتية للطاقة في أي بلد. يتم فقد طاقة أقل مع خطوط الجهد العالي الأكبر مقارنة بخطوط الجهد المنخفض الأصغر (مثل تلك الموجودة في المدن أو المباني الفردية) ، وبالتالي فإن البنى التحتية ذات الكثافة السكانية المنخفضة لها خسائر أقل عمومًا. يعد سرقة الكهرباء ، وهو أمر شائع في بلدان مثل الهند والبرازيل وروسيا ، عاملاً واضحًا. يلعب الطقس دورًا أيضًا. لكن عادات الاستهلاك في أي بلد ، سواء في الاستخدام الفردي أو في قطاع الشركات والصناعة ، يمكن أن يكون لها تأثير كبير على فقدان الطاقة ، كما هو الحال عندما يكون الطلب أعلى ، تكون الخسائر أعلى عادة ، والعكس بالعكس.

هناك عدد قليل من دول العالم لديها بنى تحتية ذات كفاءة عالية في الطاقة الكهربائية ، حيث تكبدت خسائر بنسبة 4٪ أو أقل خلال عملية النقل والتوزيع. سنغافورة تتصدر القائمة ، بمتوسط ​​وقت انقطاع أقل من دقيقة واحدة لكل عميل في السنة. وتشمل الدول الأخرى البارزة أيسلندا وترينيداد وتوباغو بخسائر 2٪ في الإنتاج ، تليها سلوفاكيا وجبل طارق وكوريا الجنوبية بخسائر 3٪ في الإنتاج الكهربائي وفنلندا وألمانيا وإسرائيل وماليزيا حيث تبلغ هذه الخسائر النسبية 4٪ . يمكن لهذه البلدان أن تعزو نجاحها إلى مجموعة متنوعة من العوامل بما في ذلك الموارد الطبيعية الوفيرة ، والابتكار التكنولوجي ، والسياسات الحكومية ذات التفكير التطلعي.

أحدث التقنيات

في عام 2009 ، تبنت هيئة سوق الطاقة في سنغافورة تكنولوجيا الشبكات الذكية من خلال إطلاق برنامجها التجريبي لاختبار الشبكة الذكية ، نظام الطاقة الذكي (IES). من خلال هذا البرنامج ، حولوا البنية التحتية للطاقة في بلادهم إلى بؤرة للإبداع التكنولوجي التجريبي. يتم دعم محطات المراقبة من خلال أنظمة التحكم الإشرافي والحصول على البيانات (SCADA) ، والتي تقوم تلقائيًا باكتشاف الاضطرابات في جميع مستويات نقل الكهرباء وتوزيعها على الشبكة. يستخدم القياس ثنائي الاتجاه في إسرائيل. وهو يتيح للمستهلكين اختيار الخدمات بناءً على احتياجاتهم ، وخلق سوق أكثر مرونة وتقليل فقد الطاقة.

مع أكثر من نصف الطاقة الناتجة عن الطاقة النووية ، فإن سلوفاكيا تستثمر بكثافة في تطوير تكنولوجيا توليد نووية أكثر أمانًا وفعالية. يجري العمل حاليًا على مفاعل أبحاث تجريبي ، يسمى Allegro ، يدرس تطبيق الجيل النووي النيوتروني السريع المبرد بالغاز. قطعت كوريا الجنوبية أيضًا خطوات كبيرة في مجال الأبحاث النووية ، حيث طورت مفاعل الطاقة المتقدم 1400 مع التركيز على تحسين السلامة وزيادة عمر الإنتاج وزيادة الكفاءة.

الدعم الحكومي

في سنغافورة ، بدأ البناء في نفقين لكابل النقل عبر الجزيرة ، تتويجا لسنوات من التحسينات المستمرة والتعديلات على البنية التحتية للبلاد. قام جبل طارق بتنظيم شبكة الكهرباء الخاصة به بدقة ، حيث خصص محطتين من محطات توليد الكهرباء الثلاث للمدنيين ، والثالث لقطاع وزارة الدفاع. وافقت حكومة فنلندا على مبادرات لاستراتيجية طويلة الأجل للمناخ والطاقة ، تهدف إلى الحد من انبعاثات غازات الدفيئة والاعتماد على الكهرباء المستوردة. سيتضمن برنامج استثمار رأس المال على مدى عشر سنوات 30 محطة فرعية جديدة وأكثر من 1800 ميل من خطوط النقل الجديدة. شهد Energiewende تغييراً جذرياً في سياسة الطاقة في ألمانيا ، مع تركيز جديد على الإمداد وتوزيع الطاقة ، وزيادة تدابير توفير الطاقة والكفاءة الكلية.

الاستفادة من الموارد الطبيعية

استفادت أيسلندا من موقعها في وسط المنطقة الساخنة البركانية من خلال إنشاء بنية تحتية فعالة للطاقة ومستدامة تعتمد على الطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الكهرومائية. يقوم حوالي 90٪ من مواطني أيسلندا بتدفئة منازلهم بالطاقة الحرارية الأرضية ، وغالبًا ما يكون ذلك بأقل من نصف تكلفة النفط أو التدفئة الكهربائية. سمح اكتشاف رواسب الغاز الطبيعي في إسرائيل للدولة بتقليل اعتمادها على طاقة الفحم بشكل كبير. يتم الآن توفير 50 ​​٪ من احتياجات إسرائيل من الطاقة عن طريق الغاز الطبيعي ، ويتم تحويل المحطات القديمة القائمة على النفط إلى محطات طاقة غاز أكثر كفاءة ، مع زيادة كفاءة تتراوح بين 20 و 40 ٪. استفادت ترينيداد وتوباغو أيضًا من موارد الغاز الطبيعي. موطنا لواحدة من أكبر مرافق معالجة الغاز الطبيعي في نصف الكرة الغربي ، يتم تشغيل نظامهم الكهربائي بالكامل من خلال محطتين لتوليد الطاقة تعمل بالغاز الطبيعي.

جعل الالتزامات بالطاقة المتجددة

على الرغم من أن ماليزيا لا تزال منتجًا رئيسيًا للنفط والغاز ، إلا أنها في طليعة الأبحاث في مجال الوقود الحيوي والكتلة الحيوية والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية. تقوم جبل طارق حاليًا بتطوير محطة طاقة ذات موجة بحرية يمكن أن توفر ما يصل إلى 15٪ من الكهرباء من قصف الأمواج. إلى أبعد من البر الرئيسي لأوروبا ، تمثل الطاقة المتجددة ما يقرب من 30 ٪ من توليد الطاقة في ألمانيا ، وهو أمر أكثر أهمية بالنظر إلى الحجم الهائل لاقتصادها.

أكثر البنى التحتية للطاقة الكهربائية كفاءة في العالم

مرتبة	بلد	فقدت الطاقة الكهربائية على مدار النقل والتوزيع
1	سنغافورة	0٪
2	أيسلندا	2٪
3	ترينداد وتوباغو	2٪
4	سلوفاكيا	3٪
5	جبل طارق	3٪
6	كوريا الجنوبية	3٪
7	فنلندا	4٪
8	ألمانيا	4٪
9	إسرائيل	4٪
10	ماليزيا	4٪