Электрийн товчлуур хөдөлмөр байгалийн хотуудыг яаж эерэгтэй болгоно вэ

Электраны төвсөнөөс хотуудад хүрэх зам

Электрийг ямар үеэр үйлдвэрлэдэг (Чанарлаг бусад эрчим хүчийн ууламжлал)

Цахилгаан эрчим хүчийг үүсгэх арга нь ихэвчлэн сэргээгдэх болон сэргээгдэхгүй нөөцөд ихээхэн тулгуурладаг. Хүмүүс одоо эд анги, салхины турбины, бараж, дулааны цахилгаан станцыг илүү их сонгож байгаа нь эдгээр нь орчин үеийн орчуулгаар дэлхийн нийт цахилгааны орчуулгаар 7%-ийг эзэлдэг салхины цахилгааны талаар л авч үзвэл тодорхой харагдана. Хамгийн сайн тал нь эдгээр нөхөн сэргээгдэх боломжтой технологиуд агаар мандлыг бохирдуулах ямар ч хорт нөлөө үлдээдэггүй тул уур амьсгалын өөрчлөлтийг зогсооход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Түүнчлэн нүүрс, тос, байгалийн хий зэрэг уламжлалт түлшүүд нь эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн зах зээлийн ихэнх хувийг хадгалж байна. Хэдийгээр эдгээр шатахуун их хэмжээтэй байгаа ч тэдгээрийг шатаах нь томоохон хэмжээний нүүрсхүчлийн хийг үүсгэдэг. Статистикийн мэдээллээр дэлхийн цахилгааны орчуулгаар 60% нь эдгээр уламжлалт аргаар гардаг байна. Их хэмжээний зураглалыг үзвэл санхүүгийн хувьд нөхөн сэргээгдэх эрчим хүч нь урт хугацаанд ашигтай бөгөөд хялбархан томруулж болох ч эхлэхэд их хэмжээний анхны хөрөнгө оруулалт шаардлагатай байдаг.

Илүү их эрчимтэй татан шилжүүлэх Цахилгаан цамхагууд

Өндөр хүчдэлтэй шугамаар цахилгаан дамжуулах нь урт зайг дамжин энергийг зөөх үед энергийн алдагдлыг бууруулдаг. Их хүчдэл нь их алдагдалгүй гэдгийг судалгаа харуулсан тул үйлдвэрлэсэн цахилгааны ихэнх нь хүмүүсийн амьдардаг хотуудад хүрч чаддаг. Эдгээр шугамыг зөөж буй том металл баганууд чухал байдаг. Тэдгээрийг ган зэрэг бат бөх материалтай барьж, юманд түлхэгдэхгүйгээр өндөр барьж байгуулж, газар нутагт эзлэх хэмжээг нь багасгахыг анхаардаг. Гэсэн хэдий ч бүх эдгээр багануудыг барих нь үргэлж хялбар байдаггүй. Танхимын дүрэм журмын дагуу хууль ёсны саад бэрхшээлүүдийг давах хэрэгтэй бөгөөд ойр оршоо хөршүүдтэй ярилцаж тайлбарлах асуудал ч гардаг. Олон хотууд нутаг дэвсгэртээ багануудын харагдах байдалд санаа зовдог бөгөөд цахилгаан соронзон орны нөлөөгөөр эрүүл мэндэд нөлөөлөх магадлалыг асуудал болгодог. Тиймээс шинэ шугам байгуулах компанийн удирдамж тайлбарлан зохион байгуулахад анхаарал ихээр тавьдаг.

Багасгах станцууд: Хамгийн их тохиромжтой давтамжийг бууруулах

Цахилгаан шугамын орцууд нь цахилгааны хүчдэлийг бууруулж, гэрүүд болон аж ахуйн нэгжүүдэд аюулгүй хэрэглэх боломжийг олгодог. Үндсэндээ орцууд нь дамжуулах шугамаар ирж буй маш өндөр хүчдэлийг авч, цахилгаан засварын багаж хэрэгслүүдэд залгах боломжтой, эд зүйлсийг гэмтээхгүй түвшинд хүртэл бууруулдаг. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн аюулгүй байдлын хувьд олон урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ авдаг бөгөөд эдгээр нь сайн дамжуулагч материалынаас эхлээд ажилчид болон орчны хүмүүсийн аюулгүй байдлыг хангахын тулд зохион бүтээгдсэн баталгаат ажиллагааны журмыг багтаадаг. Тоон мэдээг харвал хотууд нь орон нутгаас илүү олон орцын шаардлагатай байдаг нь хотын нүүх төвд маш олон хүн ам оршин сууж, нийт дээрээ илүү их цахилгаан хэрэглэдэгтэй холбоотой юм. Энэ зөрүү нь цахилгаан хангамжийн системийн найдвартай ажиллагаанд маш их нөлөө үзүүлдэг бөгөөд, ялангуяа хотын төлөвлөгөөний байгууллагууд нь цахилгааны орцын сүлжээгээ сайн боловсруулж, шигүү хүн амтай газруудад цахилгааны хангамж тасралтгүй байхыг хангах шаардлагатай.

Трансформаторын чухал бүтэц электрийн тархалтад

Урт зайны ашиглалтад хандах мөчийн хэмжээ

Хувиргагч нь цахилгааны хүчдэлийг ихэсгэхэд маш чухал үүрэгтэй байдаг тул бид урт зайг хүртэл цахилгааныг үр ашигтайгаар тээвэрлэх боломжтой болдог. Хүчдэлийг ихэсгэх үед шилжүүлэх үед гардаг энергийн алдагдлыг бууруулдаг. Цахилгаан хангамж нь тогтвортой байх нь маш чухал бөгөөд тухайлбал цахилгааны тогтвортой хангамж шаардлагатай орчин үеийн орнуудад энэ чухал байдаг. Америкийн цахилгааны сүлжээний жишээн дээр судалгаа явуулбал эдгээр төхөөрөмжүүд нь дамжуулалтын алдагдлыг бууруулахад томоохон нөлөө үзүүлдэгийг тогтоосон байдаг. Иймд эрчим хүчний алдагдлыг бууруулах замаар энергийг ч мөнгийг ч хэмнэдэг. Манай улсын цахилгаан сүлжээнд ашигладаг өндөр хүчдэлийн хувилбарууд ч чухал үүрэгтэй. Цахилгаан станцуудаас үйлдвэрлэсэн цахилгааныг хотуудад хүргэхэд чанар нь унахгүйгээр хүргэхэд тусалдаг. Тэдгээргүйгээр хэрэв хэрэглэгчдийн гэр, аж ахуйн нэгжүүдэд хүрэхээсээ илүү их цахилгаан алдагдах болно.

Гэр бүлийн ашиглалтаар үе бууруулах трансформатор

Улс даяар өрхүүдэд, шатахуун трансформатор нь маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ том дамжуулалтын шугам шугамгаар орж ирж буй хэт өндөр даралтыг авч, гэр дотор ашиглах боломжтой зүйл болгодог. Тэдгээргүй бол бүх тоног төхөөрөмжүүд нь нэгтгэлд орсон үедээ тархдаг. Тэнэгүй үйл ажиллагаа явуулдаг шатахуун трансформатортой өрхүүд нь сарын цахилгаан төлбөрөөс 15 хувиар хэмнэж чаддаг. Ихэнх хүмүүс үүнийг анзаардаггүй ч хот, хотын тойрог дахь барилгын гаднах жижиг хайрцаг нь байнга дэлгэцийн ард ажиллаж байгаа бөгөөд 110 киловолт гэх мэт маш их тооны даралтыг гэрэл, хүйтэн гэх мэт бүх зүйлэд хэрэгтэй 120-240 вольт хүртэл бууруулдаг. Тэд цахилгаан шуурганаас хамгаалахын зэрэгцээ цахилгаан эрчим хүчний хохирол багасдаг.

Зогсоолууд ямар хэлээр улсын хооронд энергийн шилжилтийг хянах вэ

Цахилгаан бамбай ба хувиргур нь улсын дагуу цахилгааныг зөөхөд хамтдаа ажилладаг бөгөөд улсын янз бүрийн хэсэгт цахилгааныг тогтвортой байлгахыг хангана. Жишээ нь, Германы Хойд-Өмнөд тэнхлэг нь төв хэсгээр нь шууд дайран өнгөрдөг бөгөөд улсынхаа энерги хангамжийн төлөвлөгөөнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр шугамууд нь аймгийн төвүүдэд цахилгаан түгээхээс эхлээд хотуудад гэрэл асахыг баталгаажуулдаг. Энерги нэг газраас нөгөөд үр ашигтайгаар шилжихдээ зарим нутгууд цахилгаангүй үлдэх зөрүүг багасгадаг. Өмнө нь тогтвортой үйлчилгээ авч чадаагүй орон нутгийн хүмүүс одоо илүү сайн хүртээмжтэй болсон бөгөөд мөн эдгээр сүлжээнүүд нь хаягдал багасгах замаар цагаан энерги шилжилтийн зорилготой нийцэж ажилладаг. Үндэс нь, хот суурин, тариачдын аль алинд нь өдөр бүр итгэлтэй цахилгаан ашиглах боломжгүй байх болно: сүлжээний холболт нь хангалттай бат бөх бус байвал.

Электрийн төмөрлөгийн бүтэц болон цэгцтэй ажиллагаа

Төмөрлөгийн бүтэцний структурын тайлбар

Цахилгаан системийн хувьд дамжуулалтын башны бүтэц нь маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд тодорхой зориулалтаар тусгайлан барьдаг. Үндсэндээ хоёр төрлийн башин байдаг: торлог башин ба монополь башин. Торлог башин нь хэвтээ болон босоо ган элементүүдээр холбосон бүтэцтэй бөгөөд олон дамжуулагчийг зэрэг тэсэн зогсоох боломжийг олгодог. Монополь башин нь ихэвчлэн хоолойт ган эсвэл шинэ материал ашиглан барьдаг бөгөөд хотын орчинд таарах цэвэр дүртэй байдаг. Ашиглагдсан материал нь башны жин, үйлчилгээний хугацаа, хэмнэлттэй байдлыг тодорхойлдог. IEC зэрэг стандартын байгууллагууд эдгээр башнуудыг барих, үйлчлэх аюулгүй байдал, үйл ажиллагааг баталгаажуулах дүрэм тогтоомж боловсруулдаг. Нэг гигаватт цахилгааныг уурхайгаас хөдөө орон нутаг хүртэл дамжуулахад ойролцоогоор 800-1000 башин шаардлагатай байдаг бөгөөд уулархаг бүс эсвэл хуучин торны бүтэц нь илүү их тооны башин шаардах боломжтой.

Географийн оролцооны стратеги

Цахилгаан бамбайнуудыг хаана байрлуулах нь цахилгааны сүлжээ хэр зэрэг үр дүнтэй ажиллах, асуудалд тэсвэртэй байхыг тодорхойлдог. Цахилгааны компаниуд газар зүйгээ зөв тооцохдоо дамжуулалтын алдагдлыг багасгаж, системийн ачааллыг тэнцвэрт байлгана. Одоо үед инженерүүд ихэвчлэн геомедээллийн систем (GIS) ашиглан бамбай байрлуулах байрыг тодорхойлдог. Энэ программ нь уулархаг газар, цахилгаан станцаас ямар зайд байрлах, тодорхой нутаг дэвсгэр дээр барилга байгууламж барих журам хууль тогтоомжийг хэрхэн дагадаг зэрэг хүчин зүйлсийг судлахад тусалдаг. Жишээлбэл, Герман, Швед зэрэг орнууд GIS технологийг урьд олон жил ашиглаж эхэлсэн байдаг тул эдийн сүлжээ нь эрчим хүчний эрэлтэнд цочрол үүсэхэд илүү сайн хариу өгдөг. Өнөөдөр бамбайн байрлалыг зөв тодорхойлох нь зөвхөн одоогийн асуудлыг шийдэхгүй, мөн ирээдүйд нарны хавтангууд, цахилгаан автомашинуудын цэнэглэгч төхөөрөмжүүд нэмэгдэхэд бэлтгэх боломжийг олгодог.

Агаарын чадвар: Хаустон хотод шатны үед хүрээлэнгийн туршлага

Хьюстон гэх мэт бүс нутагт сүүлийн үед орсон элгэн цаг агаар нь цахилгааны сүлжээ хэр зэрэг сул байгааг харуулж байна. Өнгөрсөн сард орсон шуурга жишээ нь, цахилгаан тасарсан бүс нутагт 110 миль/цаг хурдтай салхи орсон юм. Энэ цаг агаарын муу нөлөөгөөр 900 мянган гэр хороо, аж ахуйн нэгж цахилгаангүй болсон бөгөөд одоогийн дэд бүтцийн бүтэц хэр сул байгааг нь харуулжээ. Cypress гэх мэт бүс нутагт дамжуулалтын башингууд хүчтэй нөлөөлсөн, зарим нь бүр бутлагдсан тул тэнд амьдардаг иргэд хэдэн хоног цахилгаангүй үлдсэн юм. Одоо эрх баригчид шинээр барьж байгаа байгууламжид механик тэсвэртэй судалгаа хийж, эдгээр бүтцийг илүү бат бөх болгох талаар ярилцаж байна. Санаа нь энгийн бөгөөд башингуудын суурийг батжуулах замаар муу цаг агаарыг тэсвэрлэн, аварийн үед гэрэлтэй байх, Мөн цаашид орж болзошгүй муу цаг агаарын нөлөөгөөр сүлжээ гэмтэх магадлалыг багасгах явдал юм.

Дулааны татварын шинэчлэл

Сөлтөн эхтэй цахилгааны нэгтгэл: Бруклинын цахилгаан хүрээлэнгийн загварын тохиолдол

Бүхэлдээ цахилгаан турбины төсөл нь хотууд яаж аан амжилттай сөхөрхөг эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийг цахилгааны шугам сүлжээндээ нэвтрүүлж болохыг харуулж байна. Эдгээр барилгууд нь нарны хавтан, жижиг ветрян турбинуудыг ашиглан эрчим хүчийг хэмнэх шинэ технологиудыг хослуулан ашигладаг. Тэдэнд онцлог нь цахилгаан илүүдэл үүсэх үед ухаалаг баттерейн систем нь цахилгааныг хадгалж, мөн цахилгааныг үр ашигтай хувиргаж алдагдлыг багасгадаг төхөөрөмжүүд байдаг. Энэ төрлийн системээс авах өөр нэг давуу тал бол цацраг идэвхит байдлыг багасгах, мөн энергийн зардлыг хэмнэх юм. Цуглуулсан мэдээллээр дунджаар 20%-иар эрчим хүч хэрэглээ буурч, нүүрстөрөгчийн ялгаруулалт бодитоор буурч байна. Энэ төрлийн арга зам нь олон хүн амтай, зай нь хомс байдаг газруудад ч байгаль орчинд ээлтэй эрчим хүчний шийдлүүд ажилладгийг баталж байна.

Эрчим хүчний шинэчлэлт технологи

Орчин үеийн цахилгаан шугам нь улсын хэмжээнд цахилгаан эрчим хүчийг хэрхэн түгээх арга барилыг өөрчилж байгаа бөгөөд энэ нь тогтолцоог илүү сайн ажиллуулах, гэрэл нь унтрах ёстой үедээ асаж байхыг хангаж байна. Үндсэндээ эдгээр шугамууд нь сүүлийн үед бид бүгд харж байгаа ухаалаг тоолуурыг ашигладаг бөгөөд тогтолцооны сүлжээнд өнгөрч буй бүх үйл явцыг хянах компьютерийн системтэй хамт ажилладаг. Хэрэв аливаа газар асуудал гарвал систем хурдан ажиллана. Энэ нь хүмүүсийн цахилгаангүйгээр удаан хугацаа өнгөрөөхгүй гэсэн үг юм. Эрдэмтэдийн судалгаагаар ухаалаг шугам ажиллаж буй газруудад цахилгаан тасардах хугацаа дунджаар хагасаар буурдаг байна. Энэ нь цахилгаан эрчим хүчийг өдөр тутмын ашигладаг саяхан хүн амьтан бүхий том хотуудад маш чухал ач холбогдолтой. Амстердамыг жишээ нь авч үзье – тэд хэдэн жилийн өмнө ухаалаг шугамын технологийг нэвтрүүлснээр хотын янз бүрийн хэсгүүдэд цахилгааныг илүү жигд хуваарилж чаджээ. Тодорхой хэдэн асуудал нь уг технологийг суурилуулах үед гарч байсан ч нийтөөрөө үйл ажиллагааны зардал аймшигтай буурчээ. Мөн индустрын ихэнх мэргэжилтнүүд ухаалаг шугамыг ашиглах нь зүгээр л сайн санаа биш, харин цахилгааны тогтолцоонд өсөн нэмэгдэж буй шаардлагыг хангаж, орчин тойрныг хамгаалахын тулд чухал нөхцөл болохыг зөвшөөрдөг.

Эрчимтэй байхын тулд шинэ материалууд

Нүүрстөрөгчийн ширхэглэг ба титан дэгээрийн хайлш гэх мэт шинэ материалыг цахилгаан дамжуулах башны хувьд ашиглаж байгаа нь башныг илүү бат бөх болгож байна. Эдгээр материал тэсвэртэй байдлаараа онцлогтой бөгөөд хүнд уур амьсгалын нөхцөлд тэсвэртэй бөгөөд удаан хугацаанд корроз үүсэхээс сэргийлдэг тул цахилгаан дамжуулах шугам илүү урт хугацаагаар бүрэн байдалтай байна. MIT-ийн материалын судалгааны төвийн сүүлийн судалгаагаар эдгээр шинэ материалыг ашиглан барьсан башнууд нь энгийн башнуудтай харьцуулахад 40% илүү урт хугацаа үйл ажиллагаа явуулж, жил бүр нь үзэх шаардлагагүйгээр таван жил тутамд нь л үзлэг хийх хэрэгтэй байдаг. Мөн судалгааны салбар хурдацтай хөгжиж байна. Стэнфордын судлаачид энэ давхардсан полимер давхаргаар хучсан байдал дээр цацраг идэвхит туяанд өртөхөд автоматаар засварлах боломжтой болсон гэж сүүлд мэдээлсэн. Цаг агаарын өөрчлөлттэй тулгарч буй ашиглалтын компаниудын хувьд эдгээр технологийг эзэмших нь зүгээр л ашигтай бизнесийн сонголт биш, харин цаг агаарын экстремист үзэгдлүүдэд өртөмтгий бүс нутгуудын цахилгаан шугамын системийг тогтвортой байлгахын тулд чухал шаардлага болоод байна.

НӨАТ-ын хэсэг

Электрик үйлдвэрлэгчид ямар эрчим хүчийг үйлдвэрлэдэг вэ?

Эрчим хүч нь өргөтгөлийн (хурц, суваг, ус, геотерм) болон өргөтгөлгүй эрчим хүчний (зөөвөр, ногоо, ерөөлт) гаралтай байдаг.

Чөлөөтөр эрчим хүчний татах ёсны чухалдаг хэрэг бүхий вэ?

Урт төлбөрийн хамгийн их зорилго нь хүчийн алдагдлыг багасгах, эсвэл уулзварын хамгаалалтыг сайжруулах юм.

Электр шугамын цомоны дотоод систем юу хийдэг вэ?

Цомоны дотоод систем нь үр чадвартай эрчим хүчийг бууруулах, гэр бүлийн ашиглалтанд хандах боломжтой мөн чадвараар солино.

Трансформер эрчим хүчийн шилжүүлэлтэд ямар хөрш болж мөн?

Трансформер нь эрчим хүчийг урт төлбөрт шилжүүлэхэд зориулж бууруулах, эсвэл нэмэгдүүлэх функцыг хариуцдаг.

Смарт шугамын технологий юу хийдэг вэ эрчим хүчийн шилжүүлэлтийг?

Смарт шугамын технологий нь реальдтай мониторинг, мэдээллийн системийг ашиглах замаар эрчим хүчийн шилжүүлэлтийг сайжруулдаг.