يتم فقدان عُشر الكهرباء في الشبكة. يمكن أن تساعد الكابلات فائقة التوصيل
مجلة المذنب نت متابعات عالمية:
بالنسبة لمعظمنا ، فإن نقل الطاقة هو جزء غير مرئي من الحياة الحديثة. تضغط على المفتاح ويضيء الضوء.
لكن الطريقة التي ننقل بها الكهرباء أمر حيوي. لكي نتوقف عن استخدام الوقود الأحفوري ، سنحتاج إلى شبكة أفضل تربط الطاقة المتجددة في المناطق بالمدن.
شبكات الكهرباء هي أنظمة كبيرة ومعقدة. غالبًا ما يؤدي بناء خطوط نقل جديدة عالية الجهد إلى رد فعل عنيف من المجتمعات التي تشعر بالقلق بشأن التأثير البصري للأبراج. وشبكتنا في القرن العشرين تفقد حوالي 10٪ من الطاقة المولدة كحرارة.
حل واحد؟ استخدم الكابلات فائقة التوصيل للأقسام الرئيسية للشبكة. يمكن أن يحمل كبل واحد يبلغ طوله 17 سم الناتج الكامل للعديد من المحطات النووية. فعلت المدن والمناطق حول العالم ذلك لخفض الانبعاثات وزيادة الكفاءة وحماية البنية التحتية الرئيسية من الكوارث وتشغيل خطوط الكهرباء تحت الأرض. بينما تستعد أستراليا لتحديث شبكتها ، يجب أن تحذو حذوها. إنها فرصة تحدث مرة واحدة في كل جيل.
AAP
ما الخطأ في تقنيتنا المجربة والصحيحة؟
كثير.
الميزة الرئيسية لخطوط النقل عالية الجهد هي أنها رخيصة الثمن نسبيًا.
لكن البناء الرخيص يأتي مع تكاليف خفية لاحقًا. وجدت دراسة استقصائية شملت 140 دولة أن الكهرباء المهدرة حاليًا في حسابات النقل تنتج نصف مليار طن من ثاني أكسيد الكربون – كل عام.
هذه الانبعاثات غير الضرورية أعلى من العادم من جميع شاحنات العالم ، أو من كل غاز الميثان المحترق في منصات النفط.
يعني النقل غير الفعال للطاقة أيضًا أنه يتعين على البلدان بناء محطات طاقة إضافية للتعويض عن الخسائر في الشبكة.
تعهد العمل بمبلغ 20 مليار دولار أسترالي لجعل الشبكة جاهزة للطاقة النظيفة. يتضمن ذلك 10000 كيلومتر إضافية من خطوط النقل. لكن أي نوع من الخطوط؟ في الوقت الحاضر ، الخطط مخصصة للكابلات العلوية التقليدية ذات الجهد العالي التي تراها تنتشر في الريف.
يوضح تخطيط النظام من قبل مشغل سوق الطاقة الأسترالي أن العديد من مشاريع تحديث الشبكة ستستخدم تقنيات القرن الماضي ، وهي الكابلات العلوية التقليدية ذات الجهد العالي. إذا استمرت هذه الخطط دون التفكير في الموصلات الفائقة ، فستكون هذه فرصة كبيرة ضائعة.
كيف يمكن أن تساعد الكابلات فائقة التوصيل؟
التوصيل الفائق هو المكان الذي يمكن أن تتدفق فيه الإلكترونات دون مقاومة أو خسارة. مدمج في كابلات الطاقة ، فإنه يحمل الوعد بنقل الكهرباء بدون خسارة ، على مسافات طويلة وقصيرة. هذا أمر مهم ، نظرًا لأن موارد أستراليا الرائعة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية غالبًا ما تكون بعيدة عن مستخدمي الطاقة في المدن.
تسمح لنا الكابلات فائقة التوصيل عالية الجهد بتوصيل الطاقة بأقل قدر من الخسائر الناتجة عن الحرارة أو المقاومة الكهربائية وبصمات أقدام أصغر 100 مرة على الأقل من الكابلات النحاسية التقليدية لنفس خرج الطاقة.
وهم أكثر قدرة على الصمود في مواجهة الكوارث والطقس القاسي ، حيث يقعون تحت الأرض.
إقرأ المزيد: الشرح: ما هو الموصل الفائق؟
والأهم من ذلك ، يمكن للكابل الفائق الموصلية النموذجي أن يوفر نفس الطاقة أو أكبر بجهد أقل بكثير من كابل النقل التقليدي. هذا يعني أن المساحة اللازمة للمحولات ووصلات الشبكة تنخفض من حجم صالة الألعاب الرياضية الكبيرة إلى مرآب مزدوج فقط.
يوفر إدخال هذه التقنيات في شبكة الطاقة لدينا مكاسب اجتماعية وبيئية وتجارية وكفاءة.
لسوء الحظ ، في حين أن الموصلات الفائقة شائعة في المجتمع الطبي الأسترالي (حيث يتم استخدامها بشكل روتيني في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي وأدوات التشخيص) ، إلا أنها لم تجد موطنها بعد في قطاع الطاقة لدينا.
أحد الأسباب هو أنه يجب تبريد الموصلات الفائقة لتعمل. لكن التقدم السريع في علم التجميد يعني أنك لم تعد مضطرًا لخفض درجة حرارتها تقريبًا إلى الصفر المطلق (-273 ℃). تحتاج الموصلات الفائقة الحديثة “ذات درجة الحرارة العالية” فقط إلى التبريد إلى -200 ، وهو ما يمكن القيام به باستخدام النيتروجين السائل – وهو مادة رخيصة الثمن ومتوفرة بسهولة.
صراع الأسهم
في الخارج ، ومع ذلك ، فإنهم يثبتون أنفسهم يوميا. ربما يكون المثال الأكثر شهرة حتى الآن هو مدينة إيسن الألمانية. في عام 2014 ، قام المهندسون بتركيب كابل فائق التوصيل بقدرة 10 كيلوفولت في وسط المدينة الكثيف. على الرغم من أنها كانت بطول كيلومتر واحد فقط ، إلا أنها تجنبت التكلفة المرتفعة لبناء محطة فرعية ثالثة في منطقة كانت فيها مساحة محدودة للغاية للبنية التحتية. كابل Essen غير بارز في منطقة ارتفاق بعرض متر وفقط 70 سم تحت الأرض.
يمكن مد الكابلات فائقة التوصيل تحت الأرض بأقل مساحة ممكنة وفعالية من حيث التكلفة. إنهم يحتاجون إلى مساحة أقل بكثير من الأرض.
يتطلب الكبل العلوي التقليدي عالي الجهد ارتفاعاً يبلغ عرضه حوالي 130 مترًا ، مع أبراج يصل ارتفاعها إلى 80 مترًا للسماح بالسلامة. على النقيض من ذلك ، فإن الكبل الفائق الموصلية تحت الأرض سوف يستغرق ارتفاعاً يبلغ عرضه ستة أمتار وعمقه يصل إلى مترين.
اقرأ المزيد: سوق الكهرباء الوطني هو تجربة فاشلة في التسعينيات. حان الوقت لعودة الشبكة إلى أيدي الجمهور
هذا له فائدة أخرى: التغلب على شكوك المجتمع. في الوقت الحالي ، يشعر العديد من السكان المحليين بالقلق إزاء ضعف الكابلات العلوية ذات الجهد العالي في المناطق المعرضة لحرائق الغابات والحساسة بيئيًا ، فضلاً عن التأثير البصري للأبراج والخطوط الكبيرة. تعارض المجتمعات المحلية والمزارعون في بعض المناطق بشدة خطط الأبراج الجديدة التي يبلغ ارتفاعها 85 مترًا وخطوط الكهرباء التي تمر عبر أراضيهم أو بالقرب منها.
يمكن أن تؤدي الظروف المناخية المتطرفة والعواصف غير المسبوقة والأمطار الغزيرة والصواعق إلى تعطيل شبكات الإمداد بالطاقة ، كما اكتشفت مدينة مورابول الفيكتورية في عام 2021.
ماذا عن التكلفة؟ يصعب تحديد ذلك ، لأنه يعتمد على حجم المهمة وطبيعتها وتعقيدها. لكن ضع في اعتبارك هذا – كلف كابل Essen حوالي 20 مليون دولار في عام 2014. استبدال ستة أبراج 500 كيلوفولت التي دمرتها العواصف بالقرب من مورابول في يناير 2020 بتكلفة 26 مليون دولار.
في حين أن الكابلات فائقة التوصيل ستكلف أكثر مقدمًا ، يمكنك التوفير عن طريق تجنب الارتفاق الكبير ، وتتطلب عددًا أقل من المحطات الفرعية (نظرًا لأن الطاقة بجهد أقل) ، وتبسيط الموافقات.
Ausnet، CC BY
أين يمكن أن يكون للموصلات الفائقة التأثير الأكبر؟
كوينزلاند. تخطط ولاية الشمس المشرقة لأربعة مشاريع نقل جديدة عالية الجهد ، سيتم بناؤها بحلول منتصف عام 2030. الهدف هو ربط انتاج الطاقة النظيفة في شمال الولاية بالمراكز السكانية في الجنوب.
في الوقت الحالي ، توجد مشكلات ازدحام كبيرة بين جنوب ووسط ولاية كوينزلاند. سيكون تحديد موقع الكابلات فائقة التوصيل بشكل استراتيجي هنا هو أفضل موقع ، حيث يخدم البنية التحتية المقاومة للمستقبل ، ويقلل من الانبعاثات ويتجنب فقد الطاقة.
اقرأ المزيد: شبكة الطاقة النظيفة تعني 10000 كيلومتر من خطوط النقل الجديدة. لا يمكن بناؤها إلا بدعم من المجتمع
نشكركم على قراءة المنشور عبر مجلة المذنب نت, المتخصصة في التداول والعملات الرقمية والمشفرة
