Meest efficiënte elektriciteitsinfrastructuur ter wereld

Elektriciteit is van vitaal belang voor de industrie in de moderne tijd en de efficiëntie van de infrastructuur voor elektriciteitsvoorziening van een land kan een diepgaand effect hebben op de economie. Stroomuitval kan ertoe leiden dat scholen worden gesloten, verstoort bedrijven en interfereert met nooddiensten, waardoor de economie miljarden dollars kost.

Effectief verdelen van energie

In de meeste ontwikkelde landen bestaat de transmissie van elektriciteit uit grootschalige verplaatsing van elektrische energie van elektriciteitscentrales of andere productie-eenheden naar elektrische onderstations. Dit wordt mogelijk gemaakt door een transmissienetwerk van onderling verbonden lijnen. De meeste transmissielijnen bestaan uit hoogspannings driefasige wisselstroom (AC), hoewel HVDC-technologie met hoge spanning vaak wordt gebruikt voor transmissie over lange afstanden. Componenten zoals transformatoren, schakelaars, hoogspanningskabels, onderzeese kabels en stroomonderbrekers worden ook gebruikt. De transmissie wordt over het algemeen gemonitord op regionale basis, die van land tot land varieert.

Hoewel ingenieurs deze netwerken ontwerpen voor efficiënt transport, is er altijd een bepaalde hoeveelheid energieverlies. Na de opwekking in energiecentrales gaat energie verloren als het door de energie-infrastructuur van een land reist. Bij grotere hoogspanningslijnen gaat minder energie verloren dan bij kleinere laagspanningslijnen (zoals in steden of individuele gebouwen), zodat infrastructuren met een lage bevolkingsdichtheid doorgaans minder verliezen hebben. Elektriciteitsdiefstal, gebruikelijk in landen als India, Brazilië en Rusland, is een voor de hand liggende factor. Het weer speelt ook een rol. Maar de consumptiegewoonten van een land, zowel in individueel gebruik als in de bedrijfs- en industriële sector, kunnen een aanzienlijk effect hebben op energieverlies, omdat wanneer de vraag hoger is, de verliezen doorgaans hoger zijn en vice versa.

Een select aantal landen in de wereld beschikken over zeer efficiënte infrastructuren voor elektrische energie, met een verlies van 4% of minder tijdens de transmissie en distributie. Singapore staat bovenaan de lijst, met een gemiddelde onderbrekingsduur van minder dan één minuut per klant per jaar. Andere opvallende landen zijn IJsland en Trinidad en Tobago met een verlies aan productie van 2%, gevolgd door Slowakije, Gibraltar en Zuid-Korea met een verlies aan elektriciteit van 3%, en Finland, Duitsland, Israël en Maleisië, waar deze relatieve verliezen 4% bedragen . Deze landen kunnen hun succes toeschrijven aan een verscheidenheid aan factoren, waaronder overvloedige natuurlijke hulpbronnen, technologische innovatie en toekomstgericht overheidsbeleid.

Baanbrekende technologie

In 2009 heeft de Energy Market Authority (EMA) van Singapore slimme-gridtechnologie omarmd door het lanceren van hun proefprogramma voor smart grid-tests, het Intelligent Energy System (IES). Via dit programma hebben ze de energie-infrastructuur van hun land veranderd in een broeinest van experimenteel technologisch vernuft. De meldpunten worden ondersteund door SCADA-systemen (Supervisory Control and Data Acquisition), die automatisch verstoringen op alle niveaus van transmissie en distributie van elektriciteit op het net detecteren. Tweerichtingsmeting wordt ook gebruikt in Israël. Hiermee kunnen consumenten services kiezen op basis van hun behoeften, een flexibelere markt creëren en energieverlies verminderen.

Met meer dan de helft van zijn energie die wordt gegenereerd door kernenergie, wordt Slowakije zwaar geïnvesteerd in de ontwikkeling van een veiligere en efficiëntere technologie voor de opwekking van kernenergie. Er wordt momenteel gewerkt aan een experimentele onderzoeksreactor, Allegro genaamd, die onderzoek doet naar de toepassing van gasgekoelde nucleaire generatie met snelle neutronen. Zuid-Korea heeft ook grote vooruitgang geboekt op het gebied van nucleair onderzoek, de ontwikkeling van de Advanced Power Reactor 1400 met de nadruk op verbeterde veiligheid, langere levensduur van de productie en grotere efficiëntie.

Overheidssteun

In Singapore is begonnen met de bouw van twee cross-island transmissiekabeltunnels, de bekroning van jarenlange aanhoudende verbeteringen en aanpassingen aan de infrastructuur van het land. Gibraltar heeft zijn elektriciteitsnet strikt georganiseerd, twee van zijn drie energiecentrales aan burgers geworven en de derde aan zijn ministerie van defensie. De Finse regering heeft initiatieven goedgekeurd voor een klimaat- en energiestrategie op lange termijn, gericht op vermindering van de uitstoot van broeikasgassen en afhankelijkheid van geïmporteerde elektriciteit. Het tienjarige investeringsprogramma voor netkapitaal omvat 30 nieuwe onderstations en meer dan 1.800 mijl nieuwe transmissielijnen. De Energiewende markeerde een zeewijziging in het Duitse energiebeleid, met een nieuwe focus op aanbod en gedistribueerde stroomopwekking, toenemende energiebesparende maatregelen en algehele efficiëntie.

Natuurlijke hulpbronnen gebruiken

IJsland heeft gebruik gemaakt van zijn locatie in het centrum van een vulkanische hete zone door een efficiënte en duurzame energie-infrastructuur te creëren op basis van geothermische en waterkracht. Bijna 90% van de IJslandse burgers verwarmen hun huizen met geothermische energie, vaak voor minder dan de helft van de kosten van olie of elektrische warmte. Een ontdekking van aardgasvoorraden in Israël heeft het land in staat gesteld zijn afhankelijkheid van kolenmacht drastisch te verminderen. 50% van de Israëlische energiebehoeften worden nu geleverd door aardgas en de oude olie-gebaseerde fabrieken worden omgezet naar de efficiëntere gascentrales, met een rendementsverhoging van 20-40%. Trinidad en Tobago hebben ook gekapitaliseerd op aardgasbronnen. De thuisbasis van een van de grootste aardgasverwerkingsfaciliteiten op het westelijk halfrond, is dat hun gehele elektrische systeem van brandstof wordt voorzien door twee aardgascentrales met gecombineerde cyclus.

Verbintenissen maken met hernieuwbare energie

Hoewel Maleisië nog steeds een belangrijke olie- en gasproducent is, bevindt het zich ook in de voorhoede van het onderzoek naar biobrandstoffen, biomassa, zonne-energie en waterkracht. Gibraltar is momenteel bezig met de ontwikkeling van een op zee gebaseerde golfenergiecentrale die tot 15% van zijn elektriciteit kan leveren van de dreunende branding. Verder naar het vasteland van Europa is hernieuwbare energie goed voor bijna 30% van de Duitse energieproductie, wat nog opmerkelijker is gezien de enorme omvang van zijn economie.