je vždy k dispozici pokaždé, když překlopíte spínač nebo zapojíte kabel. Všichni se spoléháme na elektřinu, aby nás každý den udržovala v chodu, ať už je to vroucí voda pro naši ranní kávu, používání počítače pro práci nebo nabíjení telefonu. Ptali jste se někdy sami sebe, jak se elektřina dostane do vašeho domova? Elektřina cestuje na velkou vzdálenost, aby se dostala přímo do vašeho domu. Stanice, kde se vyrábí elektřina, může být stovky mil daleko! Všechny póly a dráty, které vidíte před domem a podél dálnice, se nazývají elektrický distribuční systém nebo přenos.
dnes jsou výrobní stanice po celé zemi připojeny přes elektrický systém (někdy nazývaný „energetická síť“).
jak funguje energetická síť
energetická síť je mnohostranný a životně důležitý systém. Jeden z nejpozoruhodnějších technických úspěchů moderní doby. Přenáší energii generovanou v různých zařízeních a distribuuje ji koncovým uživatelům, často na velké vzdálenosti. Dále dodává elektřinu průmyslovým zařízením, budovám, školám a domácnostem. A činí tak každou minutu každý den a celoročně.
Národní síť je nezbytná pro výrobu energie, protože zaručuje bezpečnou přepravu elektřiny i plynu. Také, že poptávka a nabídka jsou dobře vyvážené. Účelem Národní sítě je dostat teplo, světlo a energii, kterou zákazník potřebuje, do svých různých domovů. Ale stejně významná jako mřížka je, bude také muset držet krok s rostoucí poptávkou, které čelí v budoucnu s přechodem na nízkouhlíkové zdroje.
asi 40 procent energie ze všech energetických zdrojů se používá k výrobě elektřiny, více než pro jakýkoli jiný jediný účel. Technické a vědecké chápání energie nám umožnilo vyrábět, přenášet a používat elektřinu k vytápění domů, nabíjet telefony, světelné ulice a mnoho dalšího. Elektřina se dostane do našich domovů ve třech fázích; výroba, přenos, a distribuce. Jedná se o složitý technický postup.
tento proces vyžaduje obrovské investice a zkušené pracovní síly. Základy výroby elektřiny zůstávají stejné ve všech formách elektřiny, jako je elektřina vyrobená z uhlí, vodních přehrad, jaderných elektráren, obnovitelných zdrojů energie, jako je vítr a sluneční energie. Pojďme pochopit podrobně.
výroba elektřiny
elektřina začíná svou cestu v elektrárně, kde je uvedena do provozu prostřednictvím fosilních paliv nebo obnovitelných zdrojů od uhlí a zemního plynu po vodní a větrnou energii. Ve většině případů se tyto zdroje používají k pohonu turbín pomocí síly(sil) plynu, páry, větru, vody, slunečního záření, biomasy, geotermálního a dokonce i jaderného štěpení.
existují různé zdroje energie a také různé způsoby, jak lze generovat energii. Ústřední věc k zamyšlení je, že elektřina je umělý produkt, vytvořený v elektrickém generátoru. Výroba energie začíná zdrojem energie, který lze ovládat a transformovat za účelem vytvoření elektrické energie a poté jej dodávat elektrickým proudem prostřednictvím elektrického vedení. Výroba energie je prvním krokem v dodávce vyrobené výroby a distribuce energie.
obnovitelná energie
agregát obnovitelné energie využívané k výrobě naší elektřiny byl v průběhu let na vzestupu, přičemž fosilní paliva byla pomalu vyřazována. Obnovitelná energie se skládá z několika zdrojů, jako je solární, vodní, větrná, vlnová energie, biomasa a mořská. Poté, co je energie vyráběna prostřednictvím obnovitelných zdrojů energie, je směrována do distribuční sítě.
fosilní paliva
fosilní paliva dodnes dominují zdrojům elektřiny. Jsou tvořeny zemním plynem, uhlím a ropou. Generují tuto energii spalováním fosilních paliv, jako je ropa, uhlí a plyn, který pak rozkládá uhlíkové vazby a začíná vytvářet energii. Poté se vyrábí pára, která pohání obrovské turbíny k výrobě elektřiny pomocí vysoce výkonného rotujícího magnetu. Elektrárny na spalování uhlí jsou považovány za nejhoršího průmyslového znečišťovatele kvůli velkému objemu emisí uhlíku, což ohrožuje naše životní prostředí a zdraví.
Jaderná energie
v jaderných elektrárnách produkuje energie vyrobená z jaderného reaktoru teplo z radioaktivních kovů, jako je uran. Jaderná energie zůstává mnohem čistší volbou pro výrobu energie ve srovnání s fosilními palivy, protože produkují nižší množství oxidu uhličitého.
stručně řečeno, elektřina se vyrábí otáčením nebo otáčením turbín. Tyto turbíny lze přepínat jakýmkoli způsobem-uhlí, jaderná energie – pára, obnovitelná energie, jako je sluneční energie atd. V různých elektrárnách se turbíny otáčejí tlakem páry, která vzniká vroucí vodou pomocí spalování uhlí ve velkých kotlích. Tlak páry je takový, že otáčí turbíny, které zase vyrábějí elektřinu. Hydroelektrika využívá sílu tekoucí vody po umělé přehradě vodní nádrže. Velká síla tekoucí vody otáčí turbíny. Cílem je obrátit turbíny jakýmikoli prostředky.
přenos elektřiny
Jedná se o hromadný přenos elektrické energie z výrobních elektráren, kde začíná do různých elektrických rozvoden. Elektřina je přepravována na delší vzdálenost při vysokém napětí, což minimalizuje ztrátu elektřiny. Přenosová vedení jsou sady vodičů, nazývané vodiče, které přenášejí elektrickou energii z výrobních zařízení do rozvoden, které dodávají energii zákazníkům. Všechny tyto kombinované tvoří síť známou jako „power grid“.“Tato síť zahrnuje výrobní zařízení, přenosová vedení, sub-přenosová vedení, distribuční vedení a rozvodny. Proces přenosu elektřiny je popsán níže:
elektřina se vyrábí v elektrárně nebo stanici. Generátor pak převádí mechanickou energii na elektrickou energii tím, že tlačí elektrický proud, aby protékal vnějším obvodem. Elektrický vodič, jako je měď, se obvykle otáčí uvnitř magnetického pole a vytváří elektřinu. Energie použitá k otočení vodiče může pocházet z uhlí, zemního plynu, jaderné energie padající vody a obnovitelných zdrojů, jako je větrná a sluneční energie. Na výrobních stanicích se elektřina obvykle vyrábí při méně než 30 000 voltech (30 kV). Před prouděním do přenosových kabelů/vedení je elektřina“ zvýšena “ na vysoké napětí transformátory (jedná se o zařízení, která zvyšují a také snižují napětí na obvodu).
přenosová vedení přenášejí elektřinu na delší vzdálenosti, z výrobního zařízení do různých oblastí, kde jsou potřeba. Elektřina v přenosových vedeních je dopravována při napětí nad 200 kV pro zesílení účinnosti. Napětí asi 220 kV až 500 kV jsou standardní. Dále jsou přenosová vedení obvykle připevněna k velkým mřížovým ocelovým věžím nebo trubkovým ocelovým sloupům.
přenosová Rozvodna spojuje dvě nebo více přenosových vedení a je tvořena vysokonapěťovými spínači, které umožňují připojení nebo izolaci vedení pro údržbu. To může být také označováno jako spínací stanice. Rozvodna může mít transformátory pro převod mezi dvěma přenosovými napětími nebo zařízeními, jako jsou regulátory pro řízení toku energie mezi dvěma sousedními energetickými systémy. Velká přenosová rozvodna může pokrýt mnoho akrů s více úrovněmi napětí a velkým množstvím ochranných a řídicích zařízení (kondenzátory, relé, spínače, jističe, transformátory napětí a proudu).
Subpřenosová vedení přenášejí elektřinu při napětí nižším než 200 kV; typicky 66 kV nebo 115 kV. Obvykle jsou zavěšeny na vysokých dřevěných nebo lehkých ocelových sloupech. Mohou být také umístěny pod zemí.
distribuce elektřiny
elektřina je distribuována prostřednictvím elektrické rozvodny. V rozvodně je vysokonapěťová elektřina z vysokonapěťových přenosových vedení vedena přes sestupné transformátory, které snižují napětí. Elektřina je pak přenášena do sítě lokálních elektrických rozvodů. Než elektřina vstoupí do domu, napětí se opět sníží pomocí transformátorů s krokem dolů. Ve většině zemí je napětí 220 V AC nebo 110 V DC. Elektřina je nejčastěji distribuována střídavým proudem, i když stejnosměrný proud se někdy používá pro dálkový přenos vysokého napětí.
střídavý proud (AC) občas přepíná směr. Cyklus je jedno celé období, kdy proud proudí nejprve do jednoho směru a poté do druhého. Většina přenosových vedení přepravuje střídavý výkon, protože elektřina je generována a používána jako střídavý proud, a transformátor lze v případě potřeby použít ke změně napětí.
stejnosměrný proud (DC) proudí jedním směrem a je užitečný pro přenos elektřiny na značné vzdálenosti, protože stejnosměrná elektřina necykluje, lze ji použít k připojení dvou sítí, které nejsou na stejné frekvenci nebo synchronizovány. Transformátory však nemohou měnit napětí stejnosměrného proudu; musí být přeměněn zpět na střídavý proud, aby byl odstupňován pro distribuci.
váš domov
v domácnosti je elektřina přidělena do různých zásuvek sítí vodičů prostřednictvím elektrického vedení. Vaše elektřina prochází poklesem služby a zaznamenává se na vašem měřiči. Měřič sleduje, kolik elektřiny používáte. Na vašem rozvaděči se vaše elektřina rozdělí na obvody pro každou oblast vašeho domu. Konečně, elektřina se pohybuje dráty za vašimi zdmi do zásuvek a spínačů, kde ovládáte světla a spotřebiče.