zawsze jest tam za każdym razem, gdy prowadzisz przełącznik lub podłączasz przewód. Wszyscy polegamy na elektryczności, aby utrzymać nas codziennie, czy to wrzątek do porannej kawy, korzystanie z komputera do pracy lub ładowania telefonu. Czy kiedykolwiek zadałeś sobie pytanie, jak elektryczność dostaje się do Twojego domu? Energia elektryczna podróżuje na duże odległości, aby dostać się bezpośrednio do domu. Stacja, na której wytwarzana jest energia elektryczna, może być setki mil stąd! Wszystkie słupy i przewody, które widzisz przed domem i wzdłuż autostrady, nazywane są elektrycznym systemem dystrybucji lub transmisją.
dzisiaj elektrownie w całym kraju są podłączone za pośrednictwem systemu elektrycznego (czasami nazywanego „siecią energetyczną”).
jak działa sieć energetyczna
sieć energetyczna jest systemem wielopłaszczyznowym i żywotnym. Jedno z najbardziej niezwykłych osiągnięć inżynieryjnych epoki nowożytnej. Przesyła energię wytwarzaną w różnych obiektach i rozprowadza ją do użytkowników końcowych, często na duże odległości. Ponadto dostarcza energię elektryczną do obiektów przemysłowych, budynków, szkół i domów. Robi to w każdej minucie każdego dnia i przez cały rok.
krajowa sieć energetyczna ma zasadnicze znaczenie dla wytwarzania energii, ponieważ gwarantuje bezpieczny transport zarówno energii elektrycznej, jak i gazu. Również, że popyt i podaż są dobrze zrównoważone. Celem sieci krajowej jest dostarczenie ciepła, światła i energii potrzebnej klientowi do różnych domów. Mimo że sieć ma duże znaczenie, będzie musiała również nadążyć za rosnącym zapotrzebowaniem, z którym zmaga się w przyszłości, przechodząc na źródła niskoemisyjne.
około 40 procent energii ze wszystkich zasobów energii jest wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej, więcej niż do jakiegokolwiek innego pojedynczego celu. Techniczne i naukowe zrozumienie energii pozwoliło nam generować, przesyłać i wykorzystywać energię elektryczną do ogrzewania domów, ładowania telefonów, oświetlania ulic i wielu innych. Energia elektryczna dociera do naszych domów w trzech etapach: wytwarzanie, przesyłanie i dystrybucja. To skomplikowana procedura inżynierska.
proces wymaga ogromnych inwestycji i doświadczonej siły roboczej. Podstawy wytwarzania energii elektrycznej pozostają takie same we wszystkich formach energii elektrycznej, takich jak energia elektryczna wytwarzana przy użyciu węgla, zapór wodnych, elektrowni jądrowych, odnawialnych źródeł energii, takich jak wiatr i energia słoneczna. Pozwól nam zrozumieć szczegółowo.
wytwarzanie energii elektrycznej
energia elektryczna rozpoczyna swoją podróż w elektrowni, gdzie jest uruchamiana za pomocą paliw kopalnych lub zasobów odnawialnych, od węgla i gazu ziemnego po energię wodną i wiatrową. W większości przypadków zasoby te są wykorzystywane do zasilania turbin za pomocą siły(sił) gazu, pary wodnej, wiatru, wody, słońca, biomasy, energii geotermalnej, a nawet rozszczepienia jądrowego.
istnieją różne źródła energii, a także różne sposoby generowania energii. Najważniejszą rzeczą do rozważenia jest to, że elektryczność jest produktem stworzonym przez człowieka, stworzonym w generatorze elektrycznym. Wytwarzanie energii rozpoczyna się od źródła energii, które może być kontrolowane i przekształcane w celu wytworzenia energii elektrycznej, a następnie dostarczane przez prąd elektryczny za pośrednictwem linii energetycznych. Wytwarzanie energii jest pierwszym krokiem w dostarczaniu wytwarzanej energii i jej dystrybucji.
Energia Odnawialna
agregat energii odnawialnej wykorzystywanej do wytwarzania naszej energii elektrycznej rośnie na przestrzeni lat, a paliwa kopalne są powoli wycofywane. Energia odnawialna składa się z kilku źródeł, takich jak energia słoneczna, wodna, wiatrowa, energia fal, biomasa i morska. Po wygenerowaniu energii z odnawialnych źródeł energii, jest ona kierowana do sieci dystrybucyjnej.
paliwa kopalne
paliwa kopalne nadal dominują w źródłach energii elektrycznej. Składają się z gazu ziemnego, węgla i ropy naftowej. Wytwarzają tę energię poprzez spalanie paliw kopalnych, takich jak ropa naftowa, węgiel i gaz, które następnie rozkładają wiązania węglowe i zaczynają wytwarzać energię. Następnie wytwarzana jest para wodna, która napędza ogromne turbiny do produkcji energii elektrycznej za pomocą wirującego magnesu o dużej mocy. Elektrownie opalane węglem są uznawane za najgorsze zanieczyszczenie przemysłowe ze względu na dużą ilość emisji dwutlenku węgla, która stanowi zagrożenie dla naszego środowiska i zdrowia.
energia jądrowa
w elektrowniach jądrowych energia wytwarzana z reaktora jądrowego wytwarza ciepło z metali radioaktywnych, takich jak uran. Energia jądrowa pozostaje znacznie czystszym wyborem w zakresie wytwarzania energii w porównaniu z paliwami kopalnymi, ponieważ wytwarzają one mniejsze ilości dwutlenku węgla.
podsumowując, energia elektryczna jest wytwarzana przez obracanie lub obracanie turbin. Turbiny te mogą być przełączane za pomocą dowolnych środków-węgla, energii jądrowej, pary wodnej, energii odnawialnej, takiej jak energia słoneczna itp. W różnych elektrowniach turbiny są obracane pod ciśnieniem pary wodnej, która powstaje przez gotowanie wody przy użyciu spalania węgla w dużych kotłach. Ciśnienie pary jest takie, że zamienia turbiny, które z kolei generuje energię elektryczną. Hydroelektryczność wykorzystuje siłę bieżącej wody za Sztuczną zaporą zbiornika wodnego. Wielka siła bieżącej wody obraca turbiny. Celem jest obracanie turbin w dowolny sposób.
przesyłanie energii elektrycznej
jest to masowy transfer energii elektrycznej z elektrowni, gdzie zaczyna się do różnych podstacji elektrycznych. Energia elektryczna jest transportowana na większą odległość przy wysokich napięciach, co minimalizuje straty energii elektrycznej. Linie przesyłowe to zestawy przewodów, zwane przewodami, które przenoszą energię elektryczną z elektrowni do podstacji, które dostarczają energię do klientów. Wszystkie te połączone tworzą sieć znaną jako ” sieć energetyczna.”Sieć ta obejmuje obiekty wytwórcze, linie przesyłowe, linie przesyłowe, linie dystrybucyjne i podstacje. Proces przesyłania energii elektrycznej jest opisany poniżej:
energia elektryczna jest wytwarzana w elektrowni lub stacji. Generator przekształca następnie energię mechaniczną w energię elektryczną, popychając prąd elektryczny do przepływu przez obwód zewnętrzny. Zwykle przewód elektryczny, podobnie jak miedź, obraca się wewnątrz pola magnetycznego, aby wytworzyć elektryczność. Energia używana do obracania przewodnika może pochodzić z węgla, gazu ziemnego, energii jądrowej spadającej wody i zasobów odnawialnych, takich jak wiatr i energia słoneczna. W elektrowniach wytwarzana jest zazwyczaj energia elektryczna o napięciu poniżej 30 000 woltów (30 kV). Przed wpłynięciem do kabli/linii przesyłowych energia elektryczna jest „zwiększana” do wysokich napięć przez transformatory (są to urządzenia, które zwiększają, a także zmniejszają napięcie na obwodzie).
linie przesyłowe przenoszą energię elektryczną na większe odległości, od zakładu wytwarzania energii do różnych obszarów, w których są potrzebne. Energia elektryczna w liniach przesyłowych jest przekazywana przy napięciach powyżej 200 kV w celu zwiększenia wydajności. Napięcia od około 220 kV do 500 kV są standardowe. Ponadto linie przesyłowe są zwykle przymocowane do dużych stalowych wież kratowych lub rurowych stalowych słupów.
Podstacja przesyłowa łączy dwie lub więcej linii przesyłowych i składa się z przełączników wysokiego napięcia, które umożliwiają podłączanie lub izolowanie linii w celu konserwacji. Może to być również określane jako stacja rozdzielcza. Podstacja może posiadać transformatory do konwersji między dwoma napięciami przesyłowymi lub urządzenia takie jak regulatory do sterowania przepływem mocy między dwoma sąsiednimi systemami zasilania. Duża Podstacja przesyłowa może pokryć wiele hektarów z wieloma poziomami napięcia oraz dużą ilością urządzeń zabezpieczających i sterujących (Kondensatory, przekaźniki, przełączniki, wyłączniki, transformatory napięciowe i prądowe).
linie Podsystemowe przenoszą energię elektryczną o napięciach mniejszych niż 200 kV; zazwyczaj 66 kV lub 115 kV. Zazwyczaj są zawieszone na wysokich drewnianych lub lekkich stalowych słupach. Można je również umieścić pod ziemią.
dystrybucja energii elektrycznej
energia elektryczna jest dystrybuowana przez podstację dystrybucji energii elektrycznej. W podstacji energia elektryczna wysokiego napięcia z linii przesyłowych wysokiego napięcia jest kierowana przez transformatory obniżające napięcie. Energia elektryczna jest następnie przesyłana do sieci lokalnych linii dystrybucji energii elektrycznej. Zanim energia elektryczna wejdzie do domu, napięcie jest ponownie obniżane za pomocą transformatorów stopniowych. W większości krajów napięcie wynosi 220 V AC lub 110 V DC. Energia elektryczna jest najczęściej rozprowadzana przez prąd zmienny, chociaż prąd stały jest czasami używany do transmisji na duże odległości, wysokiego napięcia.
Prąd zmienny (AC) od czasu do czasu zmienia kierunek. Cykl to jeden pełny okres, w którym prąd płynie najpierw w jednym kierunku, a następnie w drugim. Większość linii przesyłowych transportuje prąd przemienny, ponieważ energia elektryczna jest wytwarzana i wykorzystywana jako prąd zmienny, a transformator może być użyty do zmiany napięcia w razie potrzeby.
prąd stały (DC) płynie w jednym kierunku i jest przydatny do przesyłania energii elektrycznej na znaczne odległości, ponieważ prąd stały nie jest w cyklu, może być używany do łączenia dwóch sieci, które nie są na tej samej częstotliwości lub zsynchronizowane. Transformatory nie mogą jednak zmieniać napięcia prądu stałego; muszą być przekształcone z powrotem na prąd zmienny, aby mogły zostać wycofane do dystrybucji.
twój dom
w domu energia elektryczna jest przydzielana do różnych gniazd przez sieć przewodów za pośrednictwem przewodów elektrycznych. Twoja energia elektryczna przechodzi przez zrzut usługi i jest rejestrowana na liczniku. Licznik śledzi, ile energii elektrycznej zużywasz. W rozdzielni energia elektryczna jest dzielona na obwody dla każdego obszaru domu. Wreszcie, energia elektryczna porusza się przez przewody za ścianami do gniazdek elektrycznych i przełączników, gdzie sterujesz światłami i urządzeniami.