EN
Фарадейгоос Орчин үеийн Сүлжээний Далдад Хүртэл
Цахилгаан хуваарилалтын технологийн түүх нь 1800-аад оны эхээр Майкл Фарадей цахилгаан соронзон индукцийн туршлага хийснээр эхэлсэн юм. Тэрээр олж мэдсэн зүйл нь одоо бидний харж буй цахилгаан инженерийн бүх орчин үеийн технологийн үндэс болсон бөгөөд тухайлбал цахилгаан үйлдвэрлэх, тээвэрлэх асуудлыг шийдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Цаг хугацаа урд шилжихэд 1900-аад оны эхээр хүмүүс том төвийн цахилгаан станцуудыг барьж эхэлсэн бөгөөд энэ нь их дэвшилт бүрдээ хүрээлэнгүүтээ хүнд асуудлуудыг үүсгэсэн. Сүлжээний найдвартай байдал нь том асуудал болон хувирч, инфраструктур нь анхаарал татуулахгүйгээр нас барсан хэвээр байлаа. Одоо бүхэн цахилгааныг илүү үр ашигтай ашиглахыг хүсэж буй тул төвийн том станцуудад л тулгуурлахын оронд жижиг, орон нутгийн цахилгааны системүүд рүү огцом эргэлт хийгдэж байна. Бид одоо бүх газар нарны самбар, салхины турбин, оюун ухаант тоолуурыг илүү их харж байгаа бөгөөд энэ нь нийт сүлжээний системийг зэрэг ухаантай, эмх замбараагүй болгож байна. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь одоогийн цахилгааны асуудлуудыг шийдвэрлэхээс гадна ирээдүйд цахилгааны салбарт юу болох боломжтойг бэлтгэж байна.
Хуучин трансформаторуудын дутагдал
Одоогоос арван гаруй жил болж конвенционал трансформаторууд нь цахилгааны системийн үндэс болон ажиллаж байгаа хэдий ч олон дутагдалтай байдаг. Ажиллагааны үед үүсдэг дулааныг асуудал гэж дурдаж болох бөгөөд энэ нь цахилгааны систем дээр жил бүр нийт энерги алдагдлын ойролцоогоор 10%-ыг эзэлдэг. Эдгээр трансформаторуудын физик хэмжээ нь чухал байр суурийг эзэлдэг хотын орчинд зай хязгаарлагдмал байдаг тул тархалтын торонд тэдгээрийг хэрхэн үр дүнтэй байрлуулах боломжийг хязгаарладаг. Эрчим хүчний эрэлт өсөх, технологийн хурдан дэвшлийн дагуу трансформаторыг хэрхэн зохион бүтээх талаар дахин бодож үзэх нь төгс шинэ шаардлагуудыг хангах, энерги хаягдалгүй, орчин үеийн шаардлагад нийцсэн, орчин тойрныг бохирдуулахгүй байхыг хангахад тусдаг. Энэ дутагдалуудыг ойлгох нь зөвхөн онолын асуудал биш бөгөөд инженерүүд дараачийн үеийн трансформаторын технологийг төлөвлөхдөө ямар сонголт хийх, хамт олонд цахилгааныг илүү оюун ухаантайгаар тараахын тулд ямар арга хэмжээ авах вэ гэдгийг шууд нөлөөлдөг.
Хатуу төлөвийн инновацийн өсөлт
Хүчний тархалтын хуучин механик төхөөрөмжүүдээс хатуу төлөвт технологийн шилжилт нь нийтээр авч үзвэл ажиллагааны үр ашиг, найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэхэд томоохон дэвшлийг төлөөлдөг. Хатуу төлөвт трансформатор (SSTs) нь ийм жишээ болох бөгөөд эдгээр нь өмнөх үеийн төхөөрөмжүүдтэй харьцуулахад хамаагүй хурдан ажилладаг бөгөөд бага зай эзэлдэг. Энэ шилжилтийн улмаас бүх салбар өөрчлөгдөж байгаа бөгөөд одоогийн шаардлагатай нийцэж тогтмол хөгжих цахилгааны шугамыг угсрах боломжийг олгодог. Судалгаанууд энэ салбарт цахилгаан тархалтын одоогийн асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг харуулж байна. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь нарны самбар, салхины турбинуудыг цахилгаан системд хамаагүй хялбархан нэгтгэхэд тусалж, мөн системийн бүх хэсгүүдийн харилцааг сайжруулдаг. Цахилгааны удирдлагыг хялбарчлахаас гадна SST технологи нь хямралын үед ч ажиллах чадвартай, энергийн бүтцийг бэхжүүлэх зорилготой байна.
Хуа-гийн Бокс Трансформатор: Цөмийн Инноваци
Өндөр Давтамжит Трансформаторын Архитектур
Өндөр давтамжийн трансформаторууд нь хуучин загваруудтай харьцуулахад тоглоомыг өөрчилж байгаа бөгөөд хэмжээ болон жин хоёрыг нь багасгаж байна. Ихэнх трансформаторууд нь хүнд цөмүүдийг ашигладаг ба харьцангуй бага давтамжид ажилладаг бол шинэ загварууд нь цөмийн бүтцийн хувьд илүү сайн материал ашигладаг. Энэ нь тэдгээрийг илүү өндөр давтамжид ажиллуулах боломжтой болгох бөгөөд тэдгээрийн хэмжээг багасгадаг. Бага хавтанд байрлах нь трансформаторыг суурилуулахад илүү хялбар болгодог бөгөөд тусгай тоног төхөөрөмж байрлуулах зайг олох нь хот дунд маш хүнд байдаг. Хотын цахилгаан шугам сүлжээнд энэхүү бага хэмжээтэй загвар нь барилгын хоорондох нарийн зай болон инфраструктурт илүү сайн тохирдог. Талбайн шалгуурууд нь трансформаторууд нь зөвхөн суурилуулалтын үед зай эзлэхгүйгээр биш харин илүү сайн ажиллагаа үзүүлдэг болохыг харуулж байгаа бөгөөд илүү цөөн дулаан алдалт болон бага материал зарцуулалтаар цахилгааны алдагдлыг бууруулдаг. Хотын хүн амын өсөлттэй уулзаж, газар олдоцгүй байгаа цахилгаан компаниудад энэ технологи нь томоохон инфраструктур сэргээгүйгээр илүү үр ашигтай цахилгаан түгээлтийг хийх боломжийг олгодог.
Модуль хүчний удирдлагын систем
Модуль бүхий цахилгаан эрчим хүчний удирдлагын систем нь цахилгаан хангамжийн инфраструктурыг томруулах, үйл ажиллагааг нь хангах талаарх бодол бодлого бидний төсөөлөхөөс өөрчлөгдөж байна. Эдгээр системийг барьж буй байдлаас нь хялбархан өөрчлөлт оруулах, шаардлага үүсэх тутам томруулах боломжийг олгодог. Энэ нь компаниуд өөртөө зориулсан цахилгааны хүчийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай бол бүх зүйлийг анхнаас нь бүрэн сольж томруулахгүйгээр тоног төхөөрөмжөө сайжруулах боломжийг олгодог. Энэ модуль бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь одоо байгаа системтэй хэрхэн ажиллаж буй нь тодорхойлолттой юм. Иймд компаниуд шинэ, оюун ухаантай цахилгаан түгээлтийн сүлжээнд постепенно шилжинэ гэсэн үг. Үүний нэг жишээ нь их цахилгаан хэрэглэдэг хотуудыг авч үзэх болно. Жишээлбэл, Нью-Йорк эсвэл Токио гэх мэт хотууд энэхүү модуль хандлагыг амжилттай нэвтрүүлсэн. Өмнө нь сарын турш үргэлжилдэг байсан цахилгааны түгээлтийн төвөгтэй ажлуудыг хялбарчилж, үйлчилгээний тасалдалыг багасгасан. Намхан бүтцийн дагуу барьсан инфраструктурын асуудалтай тулгарч буй цахилгааны менежерүүдэд энэ хөдөлгөөнт байдал маш чухал. Энэ нь тэднийг томрох боломжийг төлөвлөх, зардлыг нь хянахад тусалдаг. Энэ нь цахилгааны эрэлт үргэлж өсөж буй олон салбарт чухалчлагдаж байна.
Өргөн зурван полупроводник хэрэгжүүлэх
Трансформаторын технологийн чиглэл нь өргөн зурван хагас дамжуулагчийн тусламжтайгаар том дэмжлэг авч байна. Энэ нь цахилгааны шилжилтийн хурд болон дулааныг хэрхэн зохицуулах талаарх чадварыг ахиуцлах замаар тогтвортой сайжруулалт хангана. Цахилгаан дамжуулалтын чанар болон дулааныг хянах чадвараараа түрүүлдэг цахиурт кремний (SiC) болон галлийн нитрид (GaN) шиг материалыг сонирхуулж байна. Энэ нь трансформаторууд өндөр давтамж дээр ажиллах боломжийг олгож, нийт ажиллагааны чанарыг сайжруулна. Үүний үр дүнд цахилгааны алдагдал багасах ба системүүд урт хугацаанд ажиллах боломжтой болно. Улсын хэмжээнд хотууд энэ технологийг ашиглан амжилтанд хүрч байна. Жишээ нь, хотын цахилгааны сүлжээнд саяхан хийсэн туршилтуудад компанийн эдгээр шинэ хагас дамжуулагчийн компонентуудыг суурилуулсны дараа засварын зардлыг бууруулж, илүү тогтвортой үйлчилгээг хүрээлэн байршуулж чадсан гэж мэдээлж байжээ. Бид одоо энэ нь зүгээр л жижиг сайжруулалт биш, харин цахилгаан хуваарилалтын инфраструктурын хэр чанартай, найдвартай байдалд шилжилт хийж байгааг ажиглаж байна.
Оюун ухаант удирдлагын алгоритм
Хуа-ийн Бокс трансформаторуудыг илүү сайн ажиллуулах, илүү урт хугацаагаар ашиглахын тулд оюун ухаантай удирдлагын алгоритмууд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Машин сургах болон IoT холболтыг эдгээр системд нэмбэл ийм системүүд бодит цагт асуудлыг урьдчилан таамаглах, шаардлагатай үед мөгц өөрчлөлт оруулах чадвартай болдог. Жишээ нь, тэд ачааллыг өөр өөр цахилгаан хэлхээнд тэнцүүлэх, цахилгаан хэрэглээ тогтворгүй өөрчлөгдөх үед ч хүчдлийг тогтвортой байлгах зэрэг асуудлуудыг зохицуулдаг. Эдгээр удирдлагын системийн хариу үйлдэл нь цахилгааныг хаана ямар хэмжээгээр хэрэгтэй байгааг оновчтой хуваарилж байгааг харуулж байна. Энэ нь цахилгааны алдагдлыг багасгадог, мөн цахилгааны шугамын шаардлагыг агшин зуур хариуцаж чаддаг тул маш үнэ цэнэтэй юм. Мөн эдгээр оюун ухаантай алгоритмуудын благодаралтайгаар Хуа-ийн Бокс трансформаторууд одоо асуудлыг зөвхөн хариуцаж байгаа биш, тэдний өмнөх нь байгаа тул сүлжээнд холбогдсон бүх хэрэглэгчдийн хувьд цахилгаан хангамж илүү найдвартай, цөөн тооны салалттай болж байна.
Орчин үеийн энерги системийн хэрэглээ
Шинэ эрдэнэний интеграцийн боловсрол
Цахилгаан станцууд болон салхины турбиныг цахилгааны сүлжээнд холбоход эрчим хүчний эх үүсвэрийг хувиргагч нь чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болон хувирч байна. Тэд нийт систем дээрх цахилгааны урсгалыг удирдахад тусалдаг бөгөөд литиум-ион баттерей шиг орчин үеийн хадгалах технологитой хамтран ажилладаг. Энэ тэнцвэрийг зөв байлгах нь маш чухал бөгөөд бидний нөхөн сэргэх эрчим хүчний хэрэгцээ нь жил бүр нэмэгдсээр байгаа юм. Дэвшилтэт трансформаторын загварууд нь нөхөн сэргээгдэх байгууламжийг илүү сайн ажиллуулах ба хугацааны дагуу мөнгө хэмнэдэг. Жишээлбэл нарны фермүүдэд олон үйл эксплуатацийн ажилтнууд трансформаторыг шинэчилснээр илүү сайн үр дүнг тайлангийн дагуу хэлж байна. Эрчим хүчний хувиргалт илүү гладкий болно, дамжуулалтын үед алдагдал багасах ба техникийн ажилтнууд өмнөх загваруудтай харьцуулахад бага хугацаа зарцуулдаг.
Ухаалаг сүлжээний хүчдлийн зохицуулалтын чадавхи
Хуа-ийн Бокс трансформаторууд нь хүчдэлийг тогтвортой байлгаж, бүх системийг илүү найдвартай болгох замаар оюун ухаант шугамд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь хүчдэлийг удирдах үйл явцыг сайн боловсруулсан бөгөөд, тэдгээрийн доторх оюун ухаант удирдлагын систем нь урвуу холболтын механизмуудыг ашиглан засварыг шуурхай хийх боломжийг олгодог. Эдгээр системийн төвийн хэсэг нь байнга мониторинг хийж, шаардлагатай үед үйл ажиллагааг засаж, ингэснээр хүчдэлийг илүү тогтвортой болгоход ашигладаг. Энэ нь мөн энерги дамжуулах чадварыг сайжруулдаг. Үүнийг бодит өгөгдлүүд мөн баталж байна. Хувьсгалттай трансформаторуудыг суурилуулсан үед цахилгаан хангамжийн байгууллагуудын найдвартай ажиллагааны үзүүлэлтүүд нь сайжирдаг. Цахилгаан тасалдах үзэгдэл багасаж, шугам сүлжээ нь өдрийн турш эрэлт өөрчлөгдөж байхад ч гэсэн хэвийн ажиллаж байдаг.
Нягт хотын цахилгаан хуваарилалт
Хүрээлэн байгууллагын цахилгаан хуваарилалт нь хот суурин газруудад бодит асуудал учруулдэг, учир нь энгийн тоног төхөөрөмжүүд байрлах хүрэлцээтэй зайгүй байдаг. Хуа цахилгаан трансформаторын багцыг ийм асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд жижиг хэмжээтэй загвараар хийсэн. Тэд юугаараа онцлог вэ? Тэд техникийн хувьд маш сайн ажилладаг, мөн хотын орчинд байрлуулахад гоё харагддаг. Хот байгуулалтын төлөвлөгчид эдгээр төхөөрөмжүүд нь хөршүүдийн дүр төрхийг муудуулахгүйгээр орчингийнхөө дотор амжилттай нийцэж байгааг үнэлдэг. Хот суурин газруудад цахилгааны хэрэглээ хурдацтай өсөж байгаа тул энэ хүрээнд трансформаторын жижиг загвар нь илүү чухал ач холбогдолтой болоод байна. Судалгаа нь цахилгааны эрэлт нь хүлээснээ хурдан өсөж байгааг харуулж байгаа тул орчин үеийн инфраструктурын шаардлагыг хангах ухаалаг, шилдэг шийдэл нь заавал шаардлагатай болоод байна.
Үйлдвэрлэлийн болон худалдааны хэрэгжилт
Одоогоор Хуа-ийн хайрцаг хувиргур нь үйлдвэрлэлийн газрууд, мэдээллийн төвүүд, аж ахуйн барилгууд гэх мэт олон төрлийн салбарт ашиглагдаж байна. Тэдгээрийг яагаад чухал гэж үзэж байгаа юм бэ? Тэд зүгээр л маш сайн ажилладаг бөгөөд хугацааны туршид мөнгө хэмнэдэг. Эдгээр хувиргурт шилжсэн компаниуд нь засвар үйлчилгээний зардал багатай байхад ажлуудыг хурдан гүйцэтгэж байна гэж тайлагнажээ. Нэг үйлдвэрийн менежер саяхан Хуа-ийн тоног төхөөрөмж рүү шилжснээр сарын цахилгааны зардал 30%-иар буурсан гэж хэлсэн. Түүнчлэн эдгээр хувиргурт нэг хэмжээний биш юм. Өөр өөр бизнесүүд өөрт хэрэгтэй байгаа үйл ажиллагааны шаардлагатай тааруулан тохируулгыг өөрчилж болно. Цахилгаан системээ шинэчлэхдээ байгууллагууд Хуа-ийн бүтээгдэхүүнд дахин эргэж ирэхэд энэ төрлийн тохируулга нөлөөлж байгаа юм.
Хуа компанийн хайрцагны трансформаторууд нь хүчтэй, уян хатан, үр ашигтай цахилгаан эрчим хүчний шийдлүүдийг хангаж, орчин үеийн цахилгаан хангамжийн шаардлагыг хангах замаар янз бүрийн хэрэглээнд найдвартай, урт удаан ашиглах боломжийг олгодог.
Цахилгаан хуваарилалтын ирээдүйн чиг хандлага
Нөхөрлөлийн зах зээлийн өсөлтийн таамаглал
Азийн Номхон далайн бүс нутгийн цахилгаан хуваарилалтын зах зээл дараа хэдэн жилд томоохон өргөжилт хийхэд бэлтгэгдэж байна. Энэ чиг хандлагыг дагуулан хэд хэдэн зүйлс түлхэж байна. Хотжилт хурдацтай явагдаж байгаа нь Энэтхэгээс Индонези хүртэлх бүх газар тодорхой бөгөөд хүмүүс цахилгаан хангамж нь ямар ч байдалд тогтвортой байхыг хүсдэг бөгөөд засгийн газрууд үргэлж вээдрийн цахилгаан станц, нарны цахилгаан станцыг нэмж байна. Салбарын шинжээчид сүүлийн саруудад бүс нутгийн дотор бүх төрлийн боломжид анхаарал тавьж байжээ. Энэ нь дэд бүтцийг сайжруулах замаар үүсэж байгаа боломжийг зааж байна. Хүн ам нь цаашид өсөж байгаа томоохон хотуудад юу болж байгааг харцгаая. Илүү их орон сууц, аж ахуйн нэгжүүд нь цэвэр энерги хувилбарын эрэлт ихтэй байгааг илтгэнэ. Ийм учраас компаниуд нарны энергиэр ажилладаг батерей, хувьсах ачааллыг зохицуулж чаддаг ухаалаг хуваарилалтын системийн шинэ технологид их хэмжээгээр хөрөнгө оруулж байна. Мөн тив даяар цахилгаан шүлхийг сайжруулах аж бүтээсэн шинэ хадгалах технологийг хөгжүүлэгчид бизнесийн бодит боломжийг харуулж байна.
Оюунлаг хотын инфраструктурын хөгжил
Турш үнэхээр ухаалаг хот гэж юу болох вэ? Энэ нь хотын орчинд амьдарч буй хүмүүсийн амьдралыг дээшлүүлэхийн тулд технологийг ашиглах явдал юм. Цахилгаан хуваарилалтын технологи энд том үүрэг гүйцэтгэдэг. Өнөөдөр бодит ухаалаг хотуудад юу болж байгааг харцгаая. Тэд нар нарны самбар шиг сэргээгдэх эрчим хүчийг цахилгаан тээврийн хэрэгсэлтэй холбосон цэнэглэгч төхөөрөмжүүд болон энергийн хэрэглээг минут тутамд хянах ухаалаг тоолуурыг нэгтгэж байна. Үр дүн нь илүү холбогдсон тор бөгөөд энэ нь уламжлалт системүүдээс илүү сайн ажилладаг. Энэ аргыг ашиглан зарим газар амжилтанд хүрсэн байна. Жишээлбэл, Амстердам хот нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн дэмжлэгийг эрчимжүүлэхийн тулд томоохон нарны цахилгаан хадгалах төхөөрөмжүүдийг суурилуулсан байна. Мэргэжилдээ олон сорилт хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч одоо байгаа нь хотуудад ногоон шийдэлд сүлжээний найдвартай байдлыг алдагдуулахгүйгээр итгэл өндөртэй байна. Нягт хуваарилалтын систем нь мөн хотын дэнгийн орчинд багтах асуудлыг шийдэхэд тусалдаг.
Сэргээгдэх ба Хадгалалтын Систем Нэгдэх
Сэргээгдэх энерги нь батерейн технологийн хадгалах чадварыг ашиглан цахилгааны түгээлтийн шинэ загварыг бий болгож байна. Дэлхий дээр наран, салхи гэх мэт цаг агаарын нөхцөлд хамааралтайгаар үйл ажиллагаа явуулдаг тул эдгээр эх үүсвэрүүдийн гол асуудал нь тогтвортой бус байдал юм. Батерейн систем нь энэ асуудлыг шийдэж, үйлдвэрлэлийн өндөр үеийн цахилгааны илүүдлийг хадгалаад, хэрэгтэй үед ашигладаг. Энэ нь нүүрс, байгалийн хийг ашигладаг цахилгаан станцуудад итгэлгүй байх боломжийг олгох бөгөөд иймд агаарын чанар сайжирч, урт хугацаанд тогтвортой байдал бий болно. Судалгаанууд нь баттай нотолсон бөгөөд зарим орнуудад нарангийн цахилгаан + батерейн системийг нэвтрүүлснээр цахилгааныг алдах явдал 30%-иар буурсан, засварын зардал ч буурч байгааг харуулжээ. Одоо болон одоо хамгийн сонирхолтой зүйл нь үйлдвэрлэгчид эдгээр хадгалах шийдлүүдийг тасралтгүй сайжруулж байгаа юм. Энэ нь оршин тогтнож буй сүлжээний инфраструктуртай сайн ажилладаг бөгөөд улсын хэмжээнд илүү баталтай цахилгааны сүлжээг бий болгодог.
