Le Più Efficienti Infrastrutture Elettriche Nel Mondo

L'energia elettrica è vitale per l'industria nell'età moderna e l'efficienza delle infrastrutture elettriche di un paese può avere un profondo impatto sulla sua economia. Le interruzioni di corrente possono causare la chiusura delle scuole, interrompere le imprese e interferire con i servizi di emergenza, costando all'economia miliardi di dollari nel tempo.

Distribuire efficacemente la potenza

Nella maggior parte dei paesi sviluppati, la trasmissione di energia elettrica consiste in movimenti su larga scala di energia elettrica da centrali elettriche, o altri siti di generazione, a sottostazioni elettriche. Ciò è facilitato da una rete di trasmissione di linee interconnesse. La maggior parte delle linee di trasmissione sono costituite da corrente alternata trifase ad alta tensione (CA), sebbene la tecnologia ad alta tensione a corrente continua (HVDC) venga spesso utilizzata per la trasmissione a lunga distanza. Vengono inoltre utilizzati componenti come trasformatori, interruttori, linee elettriche, cavi sottomarini e interruttori automatici. La trasmissione è generalmente monitorata su base regionale che varia da paese a paese.

Sebbene gli ingegneri progettino queste reti per un trasporto efficiente, c'è sempre una certa quantità di perdita di energia. Dopo la sua generazione nelle centrali elettriche, l'energia viene persa mentre viaggia attraverso l'infrastruttura energetica di un paese. Meno energia viene persa con linee ad alta tensione più grandi che con linee a bassa tensione più piccole (come quelle nelle città o nei singoli edifici), quindi le infrastrutture con bassa densità di popolazione generalmente hanno meno perdite. Il furto di energia elettrica, comune in paesi come l'India, il Brasile e la Russia, è un fattore ovvio. Anche il tempo ha un ruolo. Ma le abitudini di consumo di un paese, sia nell'uso individuale che nei settori aziendali e industriali, possono avere un effetto significativo sulla perdita di energia, poiché quando la domanda è più elevata, le perdite sono generalmente più alte e viceversa.

Alcuni dei paesi del mondo hanno infrastrutture di energia elettrica altamente efficienti, sostenendo perdite di 4% o inferiori nel corso della trasmissione e della distribuzione. Singapore è in cima alla lista, con un tempo di interruzione medio di meno di un minuto per cliente all'anno. Tra gli altri paesi emergenti figurano Islanda e Trinidad e Tobago a perdite di produzione di 2%, seguite da Slovacchia, Gibilterra e Corea del Sud con perdite di 3% di produzione elettrica e Finlandia, Germania, Israele e Malesia dove tali perdite relative si attestano a 4% . Questi paesi possono attribuire il loro successo a una varietà di fattori tra cui abbondanti risorse naturali, innovazione tecnologica e politiche governative lungimiranti.

Tecnologia all'avanguardia

In 2009, l'Autorità per il mercato energetico (EMA) di Singapore ha adottato la tecnologia delle reti intelligenti lanciando il loro programma pilota di test della smart grid, l'Intelligent Energy System (IES). Attraverso questo programma, hanno trasformato l'infrastruttura energetica del loro paese in un focolaio di ingegnosità tecnologica sperimentale. Le stazioni di monitoraggio sono coadiuvate dai sistemi di controllo di supervisione e acquisizione dati (SCADA), che rilevano automaticamente interruzioni a tutti i livelli di trasmissione e distribuzione dell'elettricità sulla rete. La misurazione a due vie è anche utilizzata in Israele. Consente ai consumatori di scegliere i servizi in base alle loro esigenze, creando un mercato più flessibile e riducendo la perdita di energia.

Con più della metà dell'energia generata dall'energia nucleare, la Slovacchia è fortemente investita nello sviluppo di tecnologie di generazione nucleare più sicure ed efficienti. Il lavoro è attualmente in corso su un reattore di ricerca sperimentale, chiamato Allegro, che studia l'applicazione della generazione nucleare di neutroni veloci raffreddati a gas. Anche la Corea del Sud ha fatto grandi passi avanti nel settore della ricerca nucleare, sviluppando l'Advanced Power Reactor 1400 ponendo l'accento su una maggiore sicurezza, una maggiore durata della produzione e una maggiore efficienza.

Supporto governativo

A Singapore, sono iniziate le costruzioni su due tunnel per cavi di trasmissione tra le isole, il culmine di anni di continui miglioramenti e modifiche alle infrastrutture del paese. Gibilterra ha organizzato rigorosamente la propria rete elettrica, destinando due delle sue tre centrali elettriche ai civili e la terza al settore del Ministero della Difesa. Il governo finlandese ha approvato iniziative per una strategia climatica ed energetica a lungo termine, con l'obiettivo di ridurre le emissioni di gas serra e la dipendenza dall'energia elettrica importata. Il programma decennale di investimenti di capitale della rete includerà le nuove sottostazioni 30 e oltre le miglia 1,800 delle nuove linee di trasmissione. L'Energiewende ha segnato un cambiamento epocale nella politica energetica della Germania, con un nuovo focus sull'offerta e sulla generazione di energia distribuita, aumentando le misure di risparmio energetico e l'efficienza complessiva.

Utilizzando risorse naturali

L'Islanda ha sfruttato la sua posizione al centro di una zona vulcanica, creando un'infrastruttura energetica efficiente e sostenibile basata sulla geotermia e l'energia idroelettrica. Vicino al 90% dei cittadini islandesi riscaldano le loro case con l'energia geotermica, spesso per meno della metà del costo del petrolio o del calore elettrico. Una scoperta dei giacimenti di gas naturale in Israele ha permesso al paese di ridurre drasticamente la sua dipendenza dal carbone. Il 50% del fabbisogno energetico di Israele è ora fornito dal gas naturale e i vecchi impianti petroliferi vengono convertiti in centrali elettriche a gas più efficienti, con un aumento dell'efficienza di 20-40%. Trinidad e Tobago hanno anche capitalizzato le risorse di gas naturale. Sede di uno dei più grandi impianti di trattamento del gas naturale nell'emisfero occidentale, l'intero sistema elettrico è alimentato da due centrali a ciclo combinato a gas naturale.

Fare impegni per l'energia rinnovabile

Sebbene la Malesia continui a essere un importante produttore di petrolio e gas, è anche all'avanguardia nella ricerca sui biocarburanti, sulle biomasse, sull'energia solare e sull'energia idroelettrica. Gibilterra sta attualmente sviluppando un impianto di energia del moto ondoso basato sul mare che potrebbe fornire fino al 15% della sua energia elettrica dal surf martellante. Più lontano nell'Europa continentale, l'energia rinnovabile rappresenta quasi il 30% della produzione di energia della Germania, il che è ancora più notevole date le enormi dimensioni della sua economia.