{h1}
straipsniai

Elektros tiekimas

Įvadas

Dauguma JK pastatų [1] yra prijungtos prie pasaulinės klasės, nors ir senėjimo, elektros energijos gamybos ir tiekimo tinklo, kuris per daugelį metų naudingas didžiulėmis investicijomis.

1925 m. JK Vyriausybė paprašė Viešpatį Weirą išspręsti suskaidytos elektros energijos sistemos problemą, kurią iki šiol sudarė daugybės nepriklausomų gamintojų, kurie naudojosi skirtingais įtampos ir dažniais naudojamais vietiniais tinklais.

1926 m. Elektros energijos tiekimo įstatymas [2] sukūrė Centrinę elektros energijos tarybą, kuri prižiūrėjo 1933 m. JK pirmąją nacionalinę elektros tinklą. Nuo jo įvedimo tinklas buvo įkurtas didelio masto centralizuotoje kintamosios srovės energijos generavimo sistemoje, daugiausia pagrįsta iškastiniais per pastaruosius šešiasdešimt metų įvedant branduolinę energiją.

Elektros stotys paprastai yra toli nuo gyventojų centrų, kuriuose yra daugybė iškastinio kuro arba gerų susisiekimo linijų. Daugelis šių vietų yra toli nuo miestų ir miestų, kur naudojama elektros energija, todėl reikia perduoti ir platinti elektros energiją. Norėdami tai padaryti efektyviai, įtampa, iš kurios gaminama elektros energija, padidinta, kad būtų galima veiksmingai perduoti ir platinti, o tada grįžtama prie saugaus naudojimo.

Tinklo sukūrimo metu tai galėjo būti pasiekta tik naudojant linijinius transformatorius, o jie veikia tik AC [3]. Dėl šios priežasties AC tinklai dabar dominuoja visame pasaulyje [4].

Elektros tiekimo tinklas

Jungtinės Karalystės elektros energijos perdavimo tinklas yra pagrįstas 400 kV kintamosios srovės tinklo ir 275 kV perdavimo tinklu. Vietinis paskirstymo tinklas mažindamas keletą etapų nuo 132 kV iki 11 kV, nors kai kurie dideli pramoniniai vartotojai tiekiami su 33 kV arba didesne. Tada įtampa dar mažesnė iki 415 V trifazių mažų ir vidutinių komercinių ir pramoninių naudotojų, ir galiausiai ji tiekiama į namus, esančius 230 V vienfazyje (įtampa tarp vienos iš trijų fazių ir neutrali).

Konversija yra linijiniai transformatoriai, bet skirtingai nuo kai kurių jų mažesnių analogų, naudojami elektros energijos tiekimui, gali būti labai veiksminga 99, 8 proc. [5] regione, tačiau reaktyviosios apkrovos ir jų nelyginė numanoma varža gali sumažinti šis skaičius normaliomis darbo sąlygomis.

Atsižvelgiant į elektros energijos sektoriaus reguliavimą, tiekimo tinklą nuo gamybos iki vartotojo valdo keturios skirtingos organizacijos, kurios vykdo labai skirtingas funkcijas [6]:

  • Generatoriai - atsakingi už elektros energijos gamybą.
  • Tiekėjai - atsakingi už elektros energijos tiekimą ir pardavimą vartotojams.
  • Perdavimo tinklas - atsakingas už elektros energijos perdavimą visoje šalyje.
  • Platintojai - tie, kurie valdo ir eksploatuoja vietinį paskirstymo tinklą iš nacionalinio perdavimo tinklo į namus ir įmones.

Nacionalinis tinklų perdavimo tinklas yra vidutiniškai 93 proc. Veiksmingas ir yra vienas patikimiausių pasaulyje, kurio veikimo patikimumas yra 99, 99998 proc. [7], nors šie skaičiai taikomi tik pagrindiniam perdavimo tinklui. Dėl vietinių paskirstymo tinklų patikimumas ir našumas yra sunkiau atsirasti dėl atskirų tinklo charakteristikų ir apskaičiuoto atsiskaitymo.

Tačiau, diegiant pažangiuosius skaitiklius, elektros energijos suvartojimas ir prieinamumas taps daug aiškesni, kad būtų galima geriau apibūdinti vietos paskirstymo tinklo veikimą. Apskritai energijos suvartojimas nuo pirminio kuro jėgainėje iki naudingos elektros energijos namuose yra tik 35 proc. Anglies kūrenamų jėgainių ir 45 proc. Moderniausių komunalinių ciklo dujų turbinų (CCGT) jėgainių [ 8].

Decarbonisation tinklelis

Didžiausia elektros energijos paklausa visuose sektoriuose dėl vidutinio šaltojo rašybos (ACS) Didžiojoje Britanijoje yra apie 60 GW (2013/14). 2013/14 m. Buvo pagaminta ir sunaudota apie 350 TWh elektros energijos, dauguma iš kurių pagaminta deginant anglį ir dujas ir atomines elektrines.

Tikimasi, kad 2035/36 m. Bendra elektros energijos gamyba viršys 365 TWh, o maksimali paklausa - 68 GW (Nacionalinis tinklelis, Gone Green scenarijus). Iki 2050 m. Šis skaičius padidės dar iki maždaug 600 TWh / metus, kurį visų pirma lėmė padidėjęs elektros energijos eksportas, transporto ir buitinio šildymo šilumos siurblių elektrifikavimas [9].

Nuo 1970 m. Elektros energijos suvartojimas šalies viduje padidėjo maždaug 40 proc., Nors jis pasiekė aukščiausią tašką 2005-2006 m. Ir 2013-2014 m. Šiek tiek sumažėjo iki 118 TWh. Numatoma, kad iki nacionalinio tinklelio "Gone Green" scenarijaus iki 2025/26 m. Sumažės šiek tiek daugiau nei 100 TWh, o vėliau iki 2035/36 m. Padidės iki 125 TWh [9] (pastaba; žr. Nuorodą [9] dėl kitų mažiau žaliųjų scenarijus). Norint pasiekti šiuos kuklius augimo rodiklius, vidaus sektorius per ateinančius 20 metų turi atitikti sudėtingus energijos vartojimo efektyvumo tikslus.

JK vyriausybė nustatė sunkius anglies dvideginio kiekio mažinimo tikslus ir kartu su ES didelės dega- cinių įrenginių direktyvos [10] ir Pramoninių išmetamųjų teršalų direktyva ji daro didelį poveikį Jungtinės Karalystės elektros energijos gamybos pajėgumams. JK įsipareigojo iki 2020 m. Sumažinti anglies dvideginio išmetimą 34 proc. (Viršijant 1990 m. Lygį) ir 80 proc. Sumažinti iki 2050 m., O norint pasiekti šiuos tikslus nacionalinis elektros energijos tiekimas turės būti mažiau ar mažiau dekarbonizuotas.

Per artimiausius penkis metus maždaug 20 proc. Dabartinių jėgainių (anglių ir branduolių) bus uždaryti per artimiausius penkerius metus. Šis trūkumas per ateinančius dešimt metų reikalauja per 110 mlrd. Svarų naujos investicijos [11], [12]. Siekiant patenkinti anglies dioksido tikslus, nauji pajėgumai atsiras dėl atsinaujinančios energijos gamybos (daugiausia vėjo) ir mažiau lankstumo dėl branduolinės energijos gamybos.

Atsižvelgiant į atsinaujinančios elektros energijos gamybos trukmę, ji turi apkrovos koeficientą, apskaičiuotas įnašas, palyginti su maksimaliu potencialu, yra nuo 30 iki 40 proc. Atitinkamai vėjo, sausumos ir atviroje jūroje ir šiek tiek daugiau nei 10 proc. PV. Dėl šios priežasties atsinaujinantieji energijos gaminiai skatina 2035 m. Beveik padvigubinti įdiegtus pajėgumus, palyginti su dabartiniais, nuo 91 GW iki 163 GW, nepaisant tik nedidelio didžiausios paklausos padidėjimo, jei bus pasiekti energijos vartojimo efektyvumo tikslai [9].

Tačiau trumpesniame laikotar pyje, tuo metu, kai didžiausia paklausa, gamybos pajėgumų praradimas turės įtakos atsargoms tarp pasiūlos ir paklausos. Prognozuojama, kad paklausos laikotarpiu pasiūla gali tik viršyti paklausą keliais procentais, tikriausiai maždaug 4% ar mažiau. Anksčiau tai paprastai buvo laikoma nuo 10 iki 20%, taigi jis žymiai sumažėjo. Dėl to didelio elektros energijos trūkumo, dėl kurio reikia kontroliuoti vartotojų atsijungimą, tikimybė didės nuo maždaug 1 47 metų laikotarpiu 2013/14 m. Žiemos metu iki 1 iš 12 metų 2015-2016 m. Arba žemiau, jei energijos vartojimo efektyvumo didinimo priemonės nebus taikomos. t materializuosis.

Tiekimo saugumo požiūriu naudojamos dvi tikimybinės priemonės: apkrovos tikimybės praradimas (LOLE) ir nenumatytos energijos sąnaudos (EEU). LOLES skaičiavimai keleriems ateinantiems metams rodo, kad paklausa gali viršyti tiekimą, kuris viršija 3 valandų tikslą, ir kad šį trūkumą gali sudaryti keletas santykinai dažnų nedidelių įvykių ar retai pasitaikančių įvykių.

Tačiau "National Grid" maitinimo šaltinis buvo sukurtas taip, kad nebūtų viršytas 3 valandų LOLE slenkstis nuo 2018-1919 m. Prieš tai, nors trūkumas kelia susirūpinimą, sistemos operatoriai turi tam tikrą tinklo kontrolę, pavyzdžiui, mažindami elektros energijos eksportą arba pasirinktinai atjungdami pramoninius naudotojus, todėl jų poveikis vidaus vartotojams gali būti nedidelis arba jo negalima [13].

Apskritai bendras suvartojamos energijos kiekis vidaus sektoriuje per pastaruosius 40 metų pasikeitė dėl makiažo, vis labiau naudojantis elektros energija, kuri, tikėtina, tęsis ir ateityje. Akmens anglys buvo pakeistas gamtinėmis dujomis, o tinklelis tampa dekarbonizuotais, gamtines dujas pamažu pakeis elektros energija.


Rekomenduojama

UandI atidarys naują Mančesterio biurą

Apsaugos profesinės praktikos principai

Atlaso pastatas, Eindhoveno universitetas