내부 전력 소비. 초과 요금을 내지 않으려면 대규모 전기 소비자가 알아야 할 사항은 무엇입니까? 대규모 전기 소비자

세상은 무엇을 기대하는가?

세계 인구는 꾸준히 증가하고 있으며, 이에 따라 세계의 전력 소비량도 증가할 것입니다. 분석 데이터에 따르면 가장 큰 것은 가정용 전력 소비이고 그 다음은 산업 생산입니다. 2040년까지 지구상의 전기 소비량은 약 32% 증가할 것입니다.

특히 인도에서는 전력 소비율이 급격히 증가할 것입니다. 그 이유는 인도의 인구가 30년 이내에 두 배로 증가할 것이기 때문입니다. 또한 중동, 라틴 아메리카 및 아프리카 국가에서도 전력 소비가 급증할 것으로 예상됩니다.

선진국(유럽, 미국)에서는 반대로 전력 소비가 감소합니다. 이러한 추세는 2008~2009년 위기 기간 동안 관찰될 수 있었는데, 이때 제2차 세계 대전 이후 처음으로 1945년 이후 산업 사용 감소로 인해 G8 국가의 전력 소비가 3.5% 감소했습니다. 과거 위기 기간 동안 일반적으로 석유 수요가 감소하고 전력 소비가 감소하지 않았다는 점은 주목할 만합니다. 이는 마지막 위기가 얼마나 깊은지를 보여줍니다.

전력 생산 부문을 살펴보면 원자력 에너지 사용은 2040년까지 거의 두 배, 즉 64%까지 증가할 것입니다. 천연가스는 62% 더 많은 전기를 생산하는 데 사용되어 가스를 발전 부문에서 석유, 석탄 다음으로 두 번째로 만들 것입니다. 석탄은 현재보다 6% 적게 사용됩니다.

그리고 재생 불가능한 에너지원의 부족으로 인해 재생 가능한 에너지원(풍력, 태양, 조수 등)을 이용한 전력 생산이 급증할 것입니다. 이에 대한 수요는 340% 증가할 것이며 이는 현재보다 거의 5배에 달합니다.

소비되는 에너지 자원의 전체 비율

전 세계에서 소비되는 에너지 자원의 총 비율에서 전기가 차지하는 비중은 18%라는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이 수치에는 수력, 원자력, 가스, 석탄, 연료유 발전소, 대체 전력원 등 지구상에서 생산되는 모든 유형의 전기가 포함됩니다. 석유, 석탄, 가스가 차지하는 비중은 소비되는 전체 에너지 자원의 68%에 달합니다.

수년 동안 미국은 세계 전력 소비의 선두 자리를 지켜왔습니다. 미국연간 거의 4,000TWh를 소비합니다.

2위 중국– 연간 3,700TWh. 중국에서 전력 소비는 경제 성장과 활동을 나타내는 지표이며 공식 지표보다 더 신뢰할 수 있습니다.

4위 러시아– 연간 851TWh. 러시아의 소비 감소는 약 10%였습니다.

다섯 번째 장소 인도– 연간 670TWh. 이전 수치보다 1% 더 늘어났습니다.

6위 독일, 연간 534TWh를 소비합니다.

7위 캐나다, 연간 521TWh.

8위는 다른 EU 국가가 차지했습니다. 프랑스. 연간 소비량은 478TWh입니다.

9위 대한민국– 연간 459TWh.

상위 10위권 마감 브라질– 연간 440TWh.

전력 소비의 역학

새천년이 시작된 이후 세계 국가별 전력 소비 역학을 고려하면 다음과 같은 그림을 볼 수 있습니다. 중국의 전력 소비가 급격히 증가하여 217%에 달했습니다. 이 기간 동안 생산과 국가 경제 전체의 성장도 이루어졌습니다.

이란은 전력 소비 증가 측면에서 2위를 차지했습니다. 그의 성과는 96% 증가했습니다.

3위는 사우디아라비아와 인도가 82%의 성장률로 공유했습니다.

4위에는 한국과 터키 두 나라도 있습니다. 전력 소비의 성장 역학은 75%에 달했습니다.

다른 모든 국가는 40%에 미치지 못합니다. 영국도 4% 하락하는 마이너스 영역에 진입했습니다. 일본의 전력 소비량은 0.7%로 사실상 역학 관계가 없었습니다. 러시아의 소비 증가율은 23%였습니다.

위기 지표

"구세계와 신세계" 세계의 주요 경제가 특정 수준에 도달했으며 그 이상으로 도약할 수 없다는 것이 분명해졌습니다. 국제 에너지 협회(International Energy Association)의 수석 이코노미스트인 파티 비롤(Fatih Birol)에 따르면, 전력 소비 감소는 현재 경기 침체의 깊이를 보여줍니다. 소비 감소는 일종의 위기 지표이며 이 지표는 종종 향후 추세를 나타냅니다.

위기 이전인 2005년 어느 시점에, 국제에너지협회(IEA)는 보고서에서 2015년까지 전력 소비가 33% 증가할 것으로 예측했습니다. 아아, 이런 일은 일어나지 않았습니다. 2007년에는 4.7% 증가에 그쳤고, 2008년에는 2.5% 증가에 그쳤습니다.

IEA는 화석 연료와 무관한 재생 에너지에 대한 지출을 늘리는 것을 옹호하며 석유 생산에 대한 투자 감소가 또 다른 공급 부족으로 이어질 것이라고 경고했습니다.

전력은 글로벌한 의미에서 인류의 기술 발전을 결정하는 글로벌 핵심산업이다. 이 산업에는 전기를 생산(생성)하는 모든 범위와 다양한 방법뿐만 아니라 산업과 사회 전체로 대표되는 최종 소비자에게 전달되는 운송도 포함됩니다. 끊임없이 증가하는 전기 수요를 충족시키기 위해 설계된 전력 산업의 발전, 완벽함과 최적화는 우리 시대와 예측 가능한 미래의 핵심 공통 글로벌 과제입니다.

전력산업의 발전

일종의 에너지 자원인 전기는 비교적 오랫동안 인류에게 알려졌음에도 불구하고 급속한 발전이 시작되면서 장거리로 전기를 전송하는 능력이 부족하다는 심각한 문제에 직면했습니다. 18세기 말까지 전력 발전을 방해한 것은 바로 이 문제였습니다. 효과적인 동력 전달 방법의 발견을 바탕으로 전류를 기반으로 한 기술이 개발되기 시작했습니다. 전신, 전기 모터, 전기 조명의 원리 - 이 모든 것이 진정한 돌파구가 되었으며, 이는 기계 발전 기계(발전기)의 발명과 지속적인 개선뿐만 아니라 전체 발전소도 수반했습니다.

전력 산업 발전의 가장 중요한 이정표 중 하나는 수력 발전소(HPP)라고 할 수 있으며, 이 발전소의 운영은 사전 준비된 수괴의 형태를 취하는 소위 재생 에너지원을 기반으로 합니다. 오늘날 이러한 유형의 발전소는 수십 년에 걸쳐 가장 효율적이고 입증된 발전소 중 하나입니다.

전력 산업의 형성과 발전에 관한 국내 역사는 혁명 이전과 혁명 이후 시대의 독특한 업적과 가장 밝은 대조로 가득 차 있습니다. 그리고 두 기간 중 첫 번째 기간이 미미한 발전량과 글로벌 산업 부문으로서의 전력 산업의 발전이 거의 완전히 부족했기 때문에 발생한 것이라면, 두 번째 기간은 광범위한 전기화를 보장한 실질적이고 부인할 수 없는 기술적 혁신입니다. 이는 많은 소련 공장과 공장, 그리고 모든 소련 시민에게도 영향을 미쳤습니다. 우리나라의 광범위한 전산화로 인해 많은 산업 분야에서 기술 발전이 외국을 따라잡을 수 있게 되었고, 이로써 20세기 중반에는 타의 추종을 불허하는 산업 잠재력을 형성하게 되었습니다. 물론 해외에서도 전력산업이 급속도로 발전했지만, 대량생산과 가용성 측면에서 결코 소련 수준을 넘지 못했다.

전력산업

오늘날 전력 산업은 세 가지 기본 기술 분야로 나눌 수 있으며, 각 분야는 고유한 방식으로 전기를 생산합니다.

원자력

전력 산업의 가장 유망한 첨단 기술 분야로, 이러한 목적에 맞게 특별히 개조된 원자로에서 원자핵이 분열하는 과정을 기반으로 합니다. 핵분열로 생성된 열에너지는 전기로 변환됩니다.

열에너지

이 에너지 부문의 기초는 연소 시 전기로 변환되는 하나 또는 다른 연료(가스, 석탄, 특정 유형의 석유 제품)입니다.

수력발전

이러한 유형의 에너지에서 발전의 핵심은 물이며, 물은 강과 저수지(저수지)에 일정한 방식으로 저장됩니다. 저장된 물 덩어리는 발전 터빈을 통과하여 상당한 양의 전기를 생성합니다.

이 외에도 대부분 환경 친화적인 자원을 기반으로 하는 소위 대체 에너지에 주목할 수 있습니다. 이러한 자원에는 햇빛, 풍력, 지열이 포함됩니다. 그러나 대체에너지는 우선 요구되는 효율성을 갖추지 못한 본격적인 전력산업이라기보다는 과감한 실험이다.

러시아의 전력 산업

러시아는 전력 생산의 강국 중 하나이자 전력 분야의 선두 강국입니다. 첨단 기술, 풍부한 천연자원, 빠르고 깊은 강 덕분에 현대적이고 고효율인 원자력 발전소와 수력 발전소를 개발하고 시운전하는 것이 가능해졌습니다. 끊임없는 기술 개발과 개선으로 인해 엄청난 양의 전류가 생성되고 소비되는 세계 최대의 에너지 네트워크 중 하나가 형성되었습니다.

러시아의 전력 산업은 여러 개의 대규모 에너지 회사로 나누어져 있으며, 원칙적으로 이들은 영토 기반으로 운영되며 엄격하게 정의된 산업 점유율을 담당합니다. 국가의 주요 발전 용량은 원자력 발전소와 수력 발전소에 있으며, 수력 발전소는 연간 전기의 약 18~20%를 공급합니다.

기존 발전소는 지속적으로 현대화되고 있으며 새로운 발전소가 가동되고 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 오늘날 생산된 전기의 총량은 산업과 사회의 모든 요구를 완전히 충족시켜 이웃 국가로의 에너지 수출을 안정적으로 늘릴 수 있습니다.

세계의 전력산업

발전된 산업 부문을 갖춘 대규모 주는 항상 전력의 대규모 생산자이자 소비자가 될 것입니다. 결과적으로 이들 주에서 전력 산업은 지속적으로 개발이 필요한 전략적으로 중요한 산업 부문입니다. 발전된 전력 산업을 보유한 국가로는 러시아, 미국, 독일, 프랑스, ​​일본, 중국, 인도 및 지속적으로 높은 수준의 경제 및 산업 잠재력이 관찰되거나 활발한 경제 성장이 있는 일부 국가가 있습니다.

전기는 특수 기업, 즉 화학 연료 에너지, 수력 에너지, 풍력 에너지, 원자력 등 다른 유형의 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전소에서 생성됩니다.

발전소에서 생산된 전기는 가공선이나 케이블 전력선을 통해 다양한 소비자에게 전송됩니다.

전기 소비자는 널리 사용되는 에너지 수신기 유형, 에너지 소비 규모 및 모드, 전기 공급 신뢰성 요구 사항 및 전기 품질 측면에서 매우 다양합니다.

에너지 소비자의 주요 그룹은 다음과 같습니다.

1. 산업 기업.

2.건축.

3. 전기 운송.

4. 농업.

5. 도시 및 근로자 거주지의 가구 소비자와 서비스 부문.

6. ES의 자체 요구 사항

에너지 수신기에는 비동기식 및 동기식 모터, 전기로, 전열, 전기 분해 및 용접 설비, 조명 및 가전 제품, 에어컨 및 냉장 장치, 라디오 및 TV 설비, 의료 및 기타 특수 설비가 포함됩니다.

PUE에 따라 모든 소비자는 전원 공급 장치의 신뢰성 정도에 따라 세 가지 범주로 나뉩니다.

1. 카테고리 1 전력 소비자는 전력 공급 중단으로 인해 인명 피해, 국가 경제에 심각한 피해, 고가의 자본 장비 손상, 제품의 대량 결함, 복잡한 기술 프로세스 중단, 기능 중단 등을 초래할 수 있는 전력 소비자입니다. 공공 유틸리티의 특히 중요한 요소입니다.

카테고리 1 전기 수신기 중에서 특수 그룹의 전기 수신기가 구별되며, 인명에 대한 위협, 폭발, 화재 및 고가의 자본 장비 손상을 방지하기 위해 무사고 생산 중단을 위해 중단 없는 작동이 필요합니다. .

2. 카테고리 2 전력 소비자는 전력 공급 중단으로 인해 대량의 제품 공급 부족, 근로자, 기계 및 산업 운송의 막대한 가동 중단 시간이 발생하고 상당수의 도시 및 농촌 주민의 정상적인 활동이 중단되는 전력 소비자입니다.

3. 카테고리 3의 전기 수신기는 기타 모든 수신기입니다.

카테고리 1의 전기 수신기는 두 개의 독립적이고 상호 중복되는 에너지원으로부터 전기를 공급받아야 하며, 에너지원 중 하나의 전원 공급 중단은 자동 전원 복원 기간 동안에만 허용될 수 있습니다.

카테고리 1 전기 수신기의 특수 그룹에 전원을 공급하려면 세 번째 독립 전원을 제공해야 합니다. 로컬 ES, 전력 시스템의 ES, 특수 무정전 전원 공급 장치, 배터리 등을 그대로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 카테고리 1의 다른 전기 수신기에 대한 두 번째 독립 소스로도 사용할 수 있습니다.

전원 공급 중복이 기술 프로세스의 필요한 연속성을 보장할 수 없거나 중복이 경제적으로 타당하지 않은 경우 상호 중복 기술 장치, 기술 프로세스의 무사고 종료를 위한 특수 장치를 설치하는 등 기술 중복을 구현해야 합니다. 등.

두 개의 독립적인 상호 중복 에너지원의 에너지를 카테고리 2의 전력 수신기에 공급하는 것이 좋습니다. 이러한 전력 수신기의 경우 하나의 에너지원에서 공급이 중단되는 경우 백업 에너지원을 켜는 데 필요한 시간 동안 전원 공급 중단이 허용됩니다.

1일 이내에 이 라인의 긴급 수리를 수행할 수 있는 경우 케이블 인서트를 포함하여 하나의 가공선을 통한 전원 공급이 허용됩니다. 이 라인의 케이블 인서트는 두 개의 케이블로 만들어야 하며, 각 케이블은 가공선의 가장 높은 연속 전류에 따라 선택됩니다. 하나의 공통 스위치에 연결된 최소 두 개의 케이블로 구성된 하나의 케이블 라인을 통한 공급이 허용됩니다.

중앙 집중식 변압기가 있고 손상된 변압기를 1일 이내에 교체할 ​​가능성이 있는 경우 하나의 변압기에서 카테고리 3 수신기에 전원을 공급하는 것이 허용됩니다.

카테고리 3 수신기의 경우 전원 공급 시스템의 손상된 요소를 수리하거나 교체하는 데 필요한 공급 중단이 1일을 초과하지 않는 경우 단일 에너지원에서 전원 공급을 제공할 수 있습니다.

기억하자

● 발전소에서는 전기를 생산하기 위해 어떤 종류의 천연자원이 사용됩니까? ● 사용되는 에너지의 종류에 따라 발전소를 무엇이라 부르나요?

키워드

전력산업; 화력발전소; 수력 발전소; 원자.

1. 전력의 개념. 전력산업다양한 유형의 발전소에서 전기를 생산하여 소비자에게 전달하는 중공업 분야입니다. 전기는 저장할 수 없지만 장거리 전송이 가능합니다. 산업, 인구, 주택 및 공동 서비스, 운송, 통신 등 모든 소비자가 사용할 수 있으며 가장 현대적이고 환경 친화적인 에너지 사용 유형이기도 합니다. 경제에서 전기를 가장 많이 소비하는 곳은 산업입니다. 생산되는 전체 전기의 약 80%는 선진국(미국, 일본, 독일)에서 생산됩니다. 최근 수십 년 동안 전력 산업은 중국과 인도에서 가장 역동적으로 발전해 왔습니다.

전기 에너지를 생산하는 데 가장 널리 사용되는 5가지 주요 에너지원은 석탄, 석유, 천연가스, 수력(수력) 및 원자력입니다. 지금까지 비전통적인 에너지 자원(풍력 에너지, 조력 에너지, 태양 에너지)은 미미한 역할을 했습니다. 아프리카와 동남아시아에 위치한 국가에 살고 있는 대부분의 인류에게 목재는 여전히 주요 에너지원으로 사용되고 있습니다.

전기를 생산하는 데 사용되는 천연 자원의 유형에 따라 다양한 유형의 발전소가 구별됩니다 (그림 123, 124). 다양한 형태의 발전소가 전력선으로 연결되어 국가나 지역의 에너지 시스템을 형성합니다.

2. 화력발전소.전 세계의 대부분의 전기는 다음에서 생산됩니다. 화력 발전소 (TPP), 석탄, 연료 유 또는 가스로 작동합니다 (그림 125). 이러한 유형의 발전소는 연중 시간에 관계없이 신뢰성과 지속적인 에너지 생산으로 구별됩니다. 화석 연료를 태울 때 방출되는 열은 화력 발전소에서 전기로 변환되므로 연료 생산 지역, 운송 경로(철도 노선) 또는 항구 근처에 건설됩니다. 화력발전소는 냉각을 위해 많은 양의 물이 필요하기 때문에 큰 강이나 호수, 바다 근처에 건설됩니다.

화력 발전소에는 전기와 함께 기업과 인구의 요구에 맞는 증기와 온수를 생산하는 열병합 발전소(CHP)도 포함됩니다. 열과 온수가 짧은 거리(10-15km)로 전달될 수 있으므로 증기 및 온수 소비자와 매우 가까운 곳에 위치합니다.

3. 수력발전소.전력 생산량 2위는 다음과 같습니다. 수력 발전소(HPP)(그림 126).

떨어지는 물(수력 발전)의 에너지는 수력 발전소에서 전기로 변환됩니다(그림 127). 최초의 수력 발전소는 1882년에 건설되었습니다. 현재 수력 발전소는 세계 전기의 약 20%를 생산합니다. 그들은 재생 가능한 자원을 사용하기 때문에 매우 효율적인 에너지원입니다. 그러나 거대한 수력 자원(고수 산간 강)을 보유한 국가만이 이러한 방식으로 많은 양의 에너지를 얻을 수 있습니다.

가장 큰 수력 발전소는 양쯔강의 중국 "삼협", 파라나 강의 브라질-파라과이 "이타이푸", 카로니 강의 베네수엘라 "구리", 미국의 "그랜드 쿨리"입니다. 컬럼비아강의 미국, 예니세이강의 크라스노야르스크(러시아).

4. 원자력 발전소. 원자력 발전소(NPP)열에 비해 큰 장점이 있습니다. 에너지가 필요한 곳에 건설할 수 있지만 연료 자원이 충분하지 않습니다(1kg의 핵연료로 3000톤의 석탄 또는 1500톤의 석유를 연소하는 것과 동일한 양의 에너지를 얻을 수 있음)(그림 128, 129) , 130). 정상 작동 중에는 산업 및 화력 발전소와 달리 대기로 배출물을 방출하지 않습니다. 미국, 프랑스, ​​일본에서는 전력생산에서 원자력발전소가 차지하는 비중이 크다. 예를 들어, 프랑스의 원자력 발전소는 전체 전력의 75% 이상을 공급합니다.

일본에는 세계 최대 규모의 원자력 발전소인 후쿠시마가 이 섬에 위치해 있습니다. 혼슈. 우리나라의 원자력 발전소는 전력의 30% 이상을 생산합니다. 체르노빌 원자력 발전소 사고 이후 일부 국가에서는 원자력 발전 개발을 중단했습니다(이탈리아, 오스트리아).