Az emberiség energiaproblémája és a megoldás módjai
A bolygónk és a társadalmunk folyamatban van a szüntelen fejlődésben, és ez megköveteli tőlünk - az embereket -, hogy időben alkalmazkodjanak a környezet és az életkörülmények változásához. Bármely változás globális szinten vagy kiválasztott régiókban új igények kialakulásához és a legmodernebb technológiák használatához vezet. Gyakran kiderül, hogy az utóbbi időben modernnek, azonnal megszűnik. A gyártóknak bizonyos értelemben meg kell felelniük az új tendenciák kialakulásának, hogy javítsák termékeiket. Ez a transzformátorokra vonatkozik, amelyekre úgy tűnik, hogy többé nem kell változtatni.
A villamos energia és a villamos energia növekvő igénye
A lakosság növekedése mellett a növekvő villamosenergia-kereslet feltétele a fejlődő országok megjelenése: például az 1% -os GDP-növekedés átlagosan 0,6% -kal növeli az energiafogyasztást. A teljes energia költsége a világ GDP-jének 7-8% -át teszi ki, és jelentős költségeket jelent. Mindezek a tényezők arra késztetnek bennünket, hogy a villamos energia termelésére és ellátására nagy hatékonyságú folyamatokat szervezzenek. Ezen túlmenően a számítások során fontos az egész termelési ciklus értékelése, és az energiaveszteségekkel és a berendezések költségeivel kapcsolatos költségeket.
A világon elfogyasztott összes energia közül csak 15% -a villamos energia, bár az elsődleges energia 38% -át fordítják erre az összegre. Jelenleg a villamos energia minden tevékenységi körben felhasználható, mivel kiváló minőségű energiát képvisel. Ezenkívül nem szennyezi a környezetet. Mindez előre meghatározza a villamosenergia-szükséglet növekedését a jövőben és erősíti az energiapiacon betöltött szerepét. Illusztráló példák az olaj vagy gáz központi fűtés elektrotermikus szivattyúkkal vagy elektromos járművek bevezetésével.
És bár a teljes hatékonyság növekszik, ami a kezdeti energiaforrások fogyasztásának csökkenéséhez vezet, maga a villamosenergia-kereslet is növekszik. Míg a fejlett országokban átlagosan egy kilowatt / fő személyenként, a világ fogyasztása mindössze 0,3 kW. Ezek a statisztikák azt mutatják, hogy a fejlődő országokban a villamos energia iránti kereslet további jelentős növekedése, és ezáltal a villamos energia nagyfokú átviteli és elosztási teljesítményét biztosító berendezések iránti kereslet növekedése.
A villamosenergia-kereslet globális szinten történő növekedését meghatározó egyik fontos tényező - ez az információs és távközlési rendszerek működésének szükségessége. A modern, nagy adatfeldolgozó és átviteli központok például a villamosenergia legnagyobb fogyasztói közé tartoznak.
urbanizáció
Egy másik figyelemre méltó tendencia az urbanizáció. Egyre több ember mozog a vidéki területekről a nagyvárosokba. 2050-re várható, hogy a teljes népesség kétharmada ott él, összehasonlításképpen: mostanra a városok körülbelül fele élnek.
Az Egyesült Nemzetek Népesedési Divíziója szerint jelenleg 24 nagyvárosi terület található, lakossága több mint 10 millió. Adjon nekik mindent, amire szüksége van: élelmiszerek, áruk és segédeszközök - a modern logisztikai szolgáltatások fő feladatának tekinti. Ez vonatkozik a villamosenergia-ellátásra is. A felhőkarcolók tömeges kiépítésénél az energiafelszabadulás sűrűsége nagyon magas, ezért új megoldásokra van szükség a nagyvárosok központjainak biztonságos és megbízható áramellátásához. Az ingatlan túl magas költsége nem teszi lehetővé az alállomások házakba történő elhelyezését, ezért azok föld alatt vannak telepítve.
Éghajlatváltozás
A villamosenergia-hálózatok ésszerű felhasználása csökkentheti a széndioxid-kibocsátás csökkentését. Az elosztó hálózatok általában 95% -kal hatékonyabbak, és a transzformátorok teljesítménye az elosztó hálózatban 99% -kal magasabb. Ennek ellenére a telepített transzformátor-bázis hatalmas mérete megmagyarázza, hogy a teljes energiaveszteség miért képezi az elosztóhálózat veszteségeinek jelentős részét. Ezért a transzformátorok teljesítményében bekövetkező kisebb változások is jelentősen csökkenthetik a széndioxid-kibocsátást.
A transzformátorok teljesítményét a veszteségek szintjének vagy a hatékonyságuk szintjének szempontjából tekintjük.
A hatékonysági értékeket 50% -os terhelésnél hasonlítjuk össze. Állami szabványok szintjének meghatározására energiaveszteség transzformátorok, a közelmúltban jelentős változásokon megy keresztül: a kormány és a képviselői energetikai társaságok megpróbálják teljesíteni kötelezettségeit és felelősségét az energiahatékonyság és az éghajlatváltozás. A különböző országok esetében jellemző a transzformátor hatékonyságának különböző szintje. Alacsony és közepes mértékben eltörlik - minden ország magas, nagyon magas és rendkívül magas szintre kerül. Az ultra-nagy hatékonyság csak transzformátorokat mutathat amorf fémmaggal.
A telepített transzformátorok alapjainak hatalmas mérete magyarázatot ad arra, hogy a teljes energiaveszteség az elosztóhálózat veszteségeinek jelentős részét képezi.
A világon elfogyasztott összes energia közül csak 15% -a villamos energia, bár az elsődleges energia 38% -át fordítják erre az összegre.
Feszültség szabályozás a megújuló energiaforrások, a transzformátorokat hagyományosan használt, közepes és magas feszültségű, jelenleg a kereslet az elektromos közép- és kisfeszültségű helyi stabilizáció.
Berendezések költségei a teljes életciklus alatt
Annak eldöntéséhez, hogy fektessenek, vagy sem, általában kiszámítja a beruházás megtérülése, amely figyelembe veszi nem csak a költségek egyes berendezések, hanem a tervezett költség az ideje annak működését. Az eszközök költségeit eredetileg becsült költségei a vásárlásra, a kapcsolódó költségek a telepítés, kezelése, karbantartása és ártalmatlanítására is, hogy figyelembe kell venni a költségek energiaveszteséget. Annak ellenére, hogy a transzformátorok olyan készülékek, amelyek nagy hatékonyságot nyújtanak - általában több mint 99% -kal -, az energiaveszteségek csökkentik a tisztességes pénzügyi költségeket, ami jelentősen meghaladja az eredetieket. Ebben a helyzetben az energiavállalatok egyre inkább egy speciálisan kifejlesztett módszert használnak, a Total Cost of Cost (TOC) segítségével, a befektetés megtérülésének meghatározása érdekében. Ez a szám a készenléti állapotban és a pénzegyenértékben lévő terhelés nagyságával fejezi ki a veszteség nagyságát. Alapvetően ezek az értékek a vállalkozás villamosenergia-költségeitől és befektetési feltételeitől függenek.
Intelligens hálózatok
A villamosenergia-termelés különböző forrásainak egyik fő feladata a villamos energia minőségének, különösen a feszültségcsíknak a különböző helyi generátorokra és a hálózati terhelés műszaki feltételeire gyakorolt hatása. A múltban a villamosenergia-ellátás egyirányú áramlás miatt központosított volt, és a fő probléma volt a feszültségcsökkenés. Mindazonáltal a villamosenergia-termelés különböző forrásaival kapcsolatban jelenleg és a jövőben még inkább az elektromos áram egyre bonyolultabbá válik, ami nem csak a feszültség csökkenéséhez, hanem annak ugrásához vezet. Ez pedig új feszültségszabályozási szintet jelent: hagyományosan feszültségstabilizációt alkalmaztak a nagy- és közepes feszültségű transzformátorokban, most pedig közép- és kisfeszültségű hálózati hálózatokon van szükség a helyi stabilizáláshoz.
Rendszerellenőrzés
Egy másik fejlesztés a villamosenergia-elosztás szisztémás ellenőrzése, amely lehetővé teszi a szolgáltatók számára, hogy megbízható elosztási hálózatot szervezzenek és problémákat azonosítsanak, mielőtt meghibásodás következne be. Könnyű megállapítani a hibák típusát és elhelyezkedését, valamint csökkenteni a vészhelyzeti üzemidőt.
Hagyományosan az elosztó hálózati transzformátorokat a berendezések passzív elemeinek tekintik, de a jövőben aktívabb szerepet töltenek be a hálózatok megbízhatóságának és hatékonyságának biztosításában.