Что такое электрическая инфраструктура? Подробное руководство

Что такое инфраструктура электроснабжения?

Электрическая инфраструктура относится ко всей системе, участвующей в производстве, распределении и управлении электроэнергией. Электростанции, трансформаторы, подстанции, линии электропередач и распределительные сети, которые позволяют электроэнергии беспрепятственно достигать цели, являются частью инфраструктуры. 

инфраструктура в области электротехники может быть классифицирована следующим образом:

• Электроэнергии:

Электроснабжение начинается с момента создания каркаса электрической системы. Электростанции используют для производства электроэнергии ископаемое топливо, ядерную энергию, энергию ветра и солнечную энергию.

• Передача мощности:

Подстанции получают электроэнергию от электростанций по высоковольтным линиям электропередач для минимизации потерь электроэнергии.

• Распределение питания:

Речь идет о поставке энергии на предприятия и в дома по распределительным линиям, которые ответвляются от подстанций.

Первичные элементы электрической инфраструктуры

• Тепловые электростанции:

Используйте тепло (обычно от сжигания угля, природного газа или нефти) для выработки электроэнергии. 

• Атомные электростанции:

Вырабатывайте электроэнергию с помощью ядерных реакций.

• Возобновляемые источники энергии:

Используйте возобновляемые источники энергии, такие как ветер, солнце и гидроэнергия, для устойчивого производства энергии. 

• Линии электропередачи:

Эти линии переносят высоковольтное электричество на большие расстояния. Установки и подстанции соединяются с помощью этих линий, чтобы минимизировать потери при передаче энергии с использованием более высоких напряжений. 

• Высоковольтные линии электропередачи:

Предназначен для передачи электрической энергии на большие расстояния с высоким КПД. 

• Подземная передача:

Все чаще предпочитают в городских районах из-за минимальных экологических проблем, связанных с воздушными линиями. 

• Дистрибьюторские сети:

В рамках обеспечения электроэнергией после передачи на подстанции электроэнергия должна быть распределена между потребителями. Поставки для подрядчиков и жилых помещений осуществляются через распределительные линии. 

• Распределение низкого напряжения:

Облегчение доставки электроэнергии в коммерческие помещения и частные дома знаменует собой конец старого пути.

Роль электрической инфраструктуры

Будь то дома, предприятия, заводы или центры обработки данных, всем требуется электрическая инфраструктура. Дальнейшее развитие возобновляемых источников энергии, а также электромобилей повысило требования к надежности электрических систем.

          • Производство электроэнергии: Надежная электрическая структура не менее важна для экономического развития, поскольку она позволяет предприятиям функционировать, а населению получать доступ к энергии. 

• Устойчивость: Развитие инфраструктуры возобновляемых источников энергии, таких как ветер и сола, является ключом к достижению целей устойчивого развития.

          • Надежность энергоснабжения: Надежная энергетическая инфраструктура защищает регионы и страны от отключений электроэнергии и нехватки энергии. 

Проблемы, связанные с развитием энергетической инфраструктуры

По мере роста потребности в электроэнергии такие мероприятия, как модернизация или расширение энергетической инфраструктуры, чтобы сделать ее более инновационной, становятся неизбежными. Эта инновационная разработка сопряжена с другим набором проблем:

          • Моральное устаревание: Большинство стран по-прежнему сильно зависят от неэффективных и устаревших энергосистем, что увеличивает вероятность механических поломок. 

          • Изменение климата: Стихийные бедствия, такие как штормы и экстремальная жара, могут нарушить надежность электроснабжения, причинив непоправимый ущерб электрическим сетям. 

• Электроснабжение в сельской местности: Даже при опережающем развитии солнечных и ветровых источников энергии, расширение этой инфраструктуры в отдаленные регионы является серьезным препятствием.

Революционные стратегии для технологий интеллектуальных электросетей

Инновации всегда были движущей силой развития этой инфраструктуры. Особенно примечательной разработкой является Smart Grid, которая включает в себя компьютерные технологии для контроля и управления распределением электроэнергии.

              • Интеллектуальные счетчики: это устройства для измерения энергии, способные в режиме реального времени предоставлять данные о количестве потребляемой энергии для активного управления спросом и снижения затрат.

              • Усовершенствованные датчики: они повышают устойчивость сети, распознавая неисправности и обеспечивая более плавное восстановление электроснабжения.

Кроме того, интеллектуальные сети способствуют интеграции возобновляемых источников энергии, повышая эффективность солнечной, ветровой и других возобновляемых источников энергии.

Электрическая система для различных применений

Электрическая инфраструктура различается в зависимости от области применения и сектора промышленности.

• Промышленная электрическая инфраструктура

Электрические системы для промышленности должны быть прочными, чтобы быть способными поддерживать обширные электрические машины и оборудование. К этому разделу предъявляются очень строгие требования в отношении надежности и качества поставляемой в инфраструктуру электроэнергии.

• Бытовая электрическая инфраструктура

Бытовые энергосистемы обеспечивают дома электроэнергией для освещения, отопления, охлаждения и использования многочисленных приборов. Растет интерес к более устойчивым вариантам, таким как домашние солнечные энергосистемы. 

• Коммерческая электрическая инфраструктура

Надежные системы электропитания необходимы предприятиям для обеспечения бесперебойного выполнения всех процессов. Коммерческая инфраструктура включает в себя системы освещения и отопления, вентиляции и кондиционирования, которые имеют решающее значение для оптимальной функциональности бизнеса. 

• Электрификация транспорта

Глобальный сдвиг в сторону электромобилей (EV) увеличивает потребность во вспомогательной инфраструктуре, такой как транспортная инфраструктура (зарядные станции для электромобилей). 

Как развивается электрическая инфраструктура?

Призыв к устойчивой, эффективной и отказоустойчивой инфраструктуре продолжает развиваться. Первоначально основное внимание уделяется интеграции возобновляемых источников энергии, развитию интеллектуальных сетей, микросетей, и этот список, безусловно, будет продолжаться. 

          • Хранение энергии: Возможность генерировать возобновляемую энергию из ветра и солнца приходит с перебоями. Баланс спроса и предложения лучше всего обеспечивается наличием систем накопления энергии (аккумуляторов). 

          • Модернизация сети: Внедрение современных технологий, которые включают возобновляемые источники энергии в инфраструктуру традиционных энергосистем, повышает надежность и устойчивость энергетики будущего. 

Стоимость развития электрической инфраструктуры

Развитие новой инфраструктуры, модернизация старых систем и их обслуживание всегда сопряжены со значительными финансовыми затратами. Независимо от того, являются ли эти расходы необходимыми для поддержания операционной эффективности бизнеса, преимущества от них действительно полезны. 

          • Экономическая эффективность: Новые системы повышают эффективность и снижают потери энергии во время использования энергии с течением времени.

          • Откладывайте средства на длительный период: Развитие солнечных и ветряных электростанций помогает сэкономить много средств в долгосрочной перспективе. Они считаются долгосрочными структурами сбережений.

Заключение

Электрическая инфраструктура служит основой современной цивилизации наряду с экономикой, устойчивостью и технологиями, выводя жизнь на совершенно новый уровень. В настоящее время эта инфраструктура может быть адаптирована наряду с интеллектуальными сетями, микросетями, возобновляемыми источниками энергии и другими элементами, чтобы соответствовать изменениям, происходящим в мире, которые постоянно меняются. С учетом того, во что эволюционирует мир, инфраструктура должна быть устойчивой, энергосистема должна быть модернизирована и обеспечивать надежное будущее для устойчивости. Посетите башню XY.