Οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν μια ιδέα για το τι είναι «το πλέγμα», αλλά συχνά μόνο με μια πολύ γενική έννοια. Ενώ μπορεί να είναι εύκολο να αναγνωριστούν στοιχεία του δικτύου, όπως γραμμές ηλεκτρικού ρεύματος και ηλεκτρικός εξοπλισμός, η κατανόηση της εσωτερικής λειτουργίας του ηλεκτρικού δικτύου μπορεί να φαίνεται μυστηριώδης όταν προσπαθείτε να οραματιστείτε ένα εθνικό δίκτυο γεννητριών ενέργειας, καλωδιώσεις, σπίτια και κτίρια.

Για να το θέσω με απλούς όρους, ας διερευνήσουμε τι είναι πραγματικά το δίκτυο, πώς λειτουργεί το ηλεκτρικό δίκτυο, γιατί χρησιμοποιείται το δίκτυο, πώς λειτουργεί το σύγχρονο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας για τη δημιουργία και τη διανομή ενέργειας σε ολόκληρη τη Βόρεια Αμερική και πώς ενσωματώνεται η ηλιακή ενέργεια στο σπίτι στο πλέγμα.

Τι είναι το Πλέγμα;

Το δίκτυο είναι ένα τεράστιο, διασυνδεδεμένο δίκτυο εξοπλισμού ηλεκτρικής μεταφοράς που δημιουργεί και προμηθεύει νέα ηλεκτρική ενέργεια στους τελικούς καταναλωτές. Γνωστό και ως âηλεκτρικό δίκτυοâ, âηλεκτρικό δίκτυοâ, âδίκτυο ηλεκτρισμούâ ή âδίκτυο ρεύματοςâ, το εθνικό δίκτυο παρέχει ηλεκτρική ενέργεια σε χρήστες σε σπίτια, εμπορικά κτίρια, και μεγάλες βιομηχανικές δραστηριότητες.

Πού είναι το Πλέγμα;

Ρίξτε μια ματιά γύρω - το πλέγμα είναι παντού!

Εδώ στις Ηνωμένες Πολιτείες, το δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας της Βόρειας Αμερικής εκτείνεται σε ολόκληρη τη χώρα, από τις αποβάθρες στην Αλάσκα έως το τελευταίο μπαρ στο Florida Keys, με εκατομμύρια σημεία διασύνδεσης ενδιάμεσα.

Ως το άθροισμα πολλών διαφορετικών επιμέρους τμημάτων, το εθνικό δίκτυο αποτελείται από πολλά περιφερειακά δίκτυα που έχουν διασυνδεθεί για να σχηματίσουν ένα δίκτυο μεταξύ κατοικημένων περιοχών των Ηνωμένων Πολιτειών, του Καναδά και τμημάτων του Μεξικού.

Γιατί χρειαζόμαστε το ηλεκτρικό δίκτυο;

Εάν έχετε συνδέσει ποτέ κάτι σε μια ηλεκτρική πρίζα στο σπίτι, τότε γνωρίζετε ακριβώς γιατί χρειαζόμαστε το ηλεκτρικό δίκτυο. Από τα κινητά τηλέφωνα μέχρι τις συσκευές κουζίνας, ακόμη και τις συσκευές HVAC, η ηλεκτρική ενέργεια είναι μια αναγκαιότητα της σύγχρονης ζωής. Σήμερα, χρησιμοποιούμε το ενεργειακό δίκτυο για να τροφοδοτούμε σχεδόν κάθε πτυχή της κοινωνίας μας, συμπεριλαμβανομένων των μεταφορών, της κατασκευής, της ψυχαγωγίας και άλλων.

Γι' αυτό χρειαζόμαστε το ηλεκτρικό δίκτυο â ώστε η πρόσβαση στην ηλεκτρική ενέργεια να είναι ασφαλής και διαθέσιμη για όλους. Ενώ είναι δυνατό να ζεις από το δίκτυο και να παράγεις τη δική σου ηλεκτρική ενέργεια, το εθνικό δίκτυο συνδέει απρόσκοπτα τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας με τους ανθρώπους και τους οργανισμούς που τη χρειάζονται για να ηλεκτρίσουν τη ζωή τους. Πάνω από έναν αιώνα στα σκαριά, το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας της Βόρειας Αμερικής έχει αναπτυχθεί και επεκταθεί σε εκατομμύρια χρήστες από την καταγωγή του στη Νέα Υόρκη.

Πώς λειτουργεί το ηλεκτρικό δίκτυο

Παρά την πολυπλοκότητά του, οι βασικές λειτουργίες του ενεργειακού δικτύου μπορούν να αναλυθούν σε τρία απλά βήματα: παραγωγή, μετάδοση και διανομή. Ενώ το σχήμα του σύγχρονου δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας μετασχηματίζεται από νέες πηγές ενέργειας, η κύρια λειτουργία ενός διασυνδεδεμένου δικτύου για την κοινή χρήση πόρων μεταξύ των συνδεδεμένων χρηστών ηλεκτρικής ενέργειας θα παραμένει πάντα η ίδια.

Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας στο Δίκτυο

Για να εισέλθει η ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο, πρέπει πρώτα να παράγεται από μια πηγή καυσίμου. Στη δεκαετία του 2020, η χρησιμοποιήσιμη ισχύς δημιουργείται με πολλές διαφορετικές μορφές σε διάφορες χωρητικότητες σε όλο τον κόσμο.

Σύμφωνα με τις βραχυπρόθεσμες ενεργειακές προοπτικές της Υπηρεσίας Ενεργειακών Πληροφοριών των ΗΠΑ, η ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες το 2021 αποτελούνταν από περίπου 38% φυσικό αέριο, 22% άνθρακα, 14% ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (αιολική, ηλιακή και βιομάζα), 19 % πυρηνική και 6% υδροηλεκτρική ενέργεια.

Ένα γράφημα που δείχνει την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας των ΗΠΑ ανά πηγή για όλους τους τομείς από το 2012 έως το 2023, συγκρίνοντας το ποσοστό μεριδίου φυσικού αερίου, άνθρακα, πυρηνικών, ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως ηλιακή ενέργεια και αιολική ενέργεια, υδροηλεκτρική ενέργεια και άλλες πηγές.

Σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας:

Πέρα από τις εγκαταστάσεις με καύση άνθρακα και φυσικού αερίου που συνήθως συνδέονται με τον όρο âηλεκτροηλεκτρικός σταθμός, τεράστιες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας παράγονται επίσης καθημερινά με υδροηλεκτρικά φράγματα, σε ηλιακά πάρκα πολλών μεγαβάτ και σε κυλιόμενους λόφους διάσπαρτους άνεμους. τουρμπίνες.

Κατανεμημένη γενιά:

Σήμερα, είναι πλέον ευκολότερο από ποτέ για τους ιδιοκτήτες σπιτιού και τις επιχειρήσεις να παράγουν τη δική τους ηλεκτρική ενέργεια που μπορεί επίσης να τροφοδοτηθεί με ασφάλεια στο δίκτυο μέσω ηλιακών συλλεκτών και διασύνδεσης κοινής ωφελείας. Στις ενεργειακές της προοπτικές, η EIA προβλέπει ότι η ηλιακή ενέργεια σε στέγες κατοικιών θα αντιπροσωπεύει σχεδόν τα δύο τρίτα της αυξανόμενης κατανεμημένης δυναμικότητας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας τα επόμενα δύο χρόνια.

Μεταφορά Ηλεκτρικής Ενέργειας σε όλο το Δίκτυο

Αφού παραχθεί η ισχύς του δικτύου, πρέπει στη συνέχεια να παραδοθεί οπουδήποτε χρειάζεται. Εδώ, νέες παρτίδες χύδην ενέργειας μεταδίδονται σε μικρότερους υποσταθμούς μέσω μετασχηματιστών που τροποποιούν την ηλεκτρική ενέργεια ώστε να μπορεί να ταξιδεύει σε μεγάλες αποστάσεις και σε υψηλές τάσεις. Αυτές οι γραμμές μεταφοράς αποτελούν τη ραχοκοκαλιά του ηλεκτρικού δικτύου της Βόρειας Αμερικής.

Οι γραμμές μεταφοράς είναι πολύ παχιές και συνήθως υποστηρίζονται από μεγάλους μεταλλικούς πύργους. Κρίσιμα, είναι αμφίδρομα, γεγονός που επιτρέπει τη μεταφορά της ενέργειας εμπρός και πίσω. Ενώ είναι εύκολο να εντοπιστούν όταν εγκαθίστανται πάνω από το κεφάλι, πολλές γραμμές ηλεκτρικής μεταφοράς είναι επίσης θαμμένες με ασφάλεια υπόγεια.

Διανομή Ηλεκτρικής Ενέργειας από το Δίκτυο

Τέλος, αφού φτάσει σε έναν τοπικό υποσταθμό και περάσει από έναν πύργο μεταγωγής, η ενέργεια του δικτύου διανέμεται στη συνέχεια στους τελικούς χρήστες μέσω μικρότερων γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας. Σε χαμηλότερες τάσεις και με λεπτότερα μεγέθη σε σύγκριση με τις γραμμές μεταφοράς, οι γραμμές διανομής είναι πιο πιθανό να υποστηρίζονται από ξύλινους στύλους και μπορούν να μετακινήσουν το ηλεκτρικό ρεύμα μόνο προς μία κατεύθυνση, μακριά από μια κεντρική τοποθεσία.

Στο τελικό στάδιο της αλυσίδας παροχής ενέργειας, η ηλεκτρική ενέργεια που διανέμεται σε ένα σπίτι ή μια επιχείρηση καταγράφεται από τον ηλεκτρικό μετρητή του ακινήτου. Σε αυτό το σημείο, η ηλεκτρική ενέργεια πωλείται στον τελικό καταναλωτή σε οικιακή ή εμπορική τιμή από την τοπική εταιρεία ηλεκτρισμού.