Většina lidí má představu o tom, co je „mřížka“, ale často jen ve velmi obecném smyslu. I když může být snadné identifikovat součásti sítě, jako jsou elektrická vedení a elektrická zařízení, pochopení vnitřního fungování elektrické sítě se může zdát záhadné, když se pokoušíte představit si národní síť generátorů energie, elektroinstalace, domy a budovy.

Zjednodušeně řečeno, pojďme prozkoumat, co vlastně síť je, jak funguje elektrická síť, proč se síť používá, jak funguje moderní elektrická síť při vytváření a distribuci energie v Severní Americe a jak se integruje domácí solární energie do mřížky.

Co je mřížka?

Síť je masivní, propojená síť elektrických přenosových zařízení, která vytváří a dodává novou elektřinu koncovým spotřebitelům. Národní síť, známá také jako „elektrická síť“, „elektrická síť“, „elektrická síť“ nebo „elektrická síť“, dodává elektřinu uživatelům v domácnostech, komerčních budovách, i velké průmyslové provozy.

Kde je mřížka?

Rozhlédněte se kolem… mřížka je všude!

Zde ve Spojených státech se severoamerická elektrická přenosová síť rozprostírá po celé zemi, od lodních doků na Aljašce až po poslední bar na Floridě Keys, s miliony propojovacích bodů mezi nimi.

Jako součet mnoha různých jednotlivých částí se národní síť skládá z několika regionálních sítí, které byly vzájemně propojeny a vytvořily síť mezi obydlenými oblastmi Spojených států, Kanady a částí Mexika.

Proč potřebujeme elektrickou síť?

Pokud jste někdy doma něco zapojili do elektrické zásuvky, pak přesně víte, proč potřebujeme elektrickou síť. Od mobilních telefonů po kuchyňské spotřebiče a dokonce i HVAC zařízení, elektřina je nutností moderního života. Dnes využíváme energetickou síť k napájení téměř všech aspektů naší společnosti, včetně dopravy, výroby, zábavy a dalších.

Proto potřebujeme elektrickou síť, aby byl přístup k elektřině bezpečný a dostupný pro každého. Zatímco je možné žít ze sítě a vyrábět si vlastní elektřinu, národní síť plynule propojuje elektrárny vyrábějící energii s lidmi a organizacemi, které ji potřebují k elektrifikaci svých životů. Severoamerická elektrická síť se více než století vyvíjela a rozrostla se a rozšířila se k milionům uživatelů ze svých počátků v New Yorku.

Jak funguje elektrická síť

Přes veškerou složitost lze základní operace energetické sítě rozdělit do tří jednoduchých kroků: výroba, přenos a distribuce. Zatímco tvar moderní energetické sítě se mění díky novým zdrojům energie, primární funkce propojené sítě sdílet zdroje mezi připojenými uživateli elektřiny zůstane vždy stejná.

Výroba elektřiny do sítě

Aby se elektřina dostala do sítě, musí ji nejprve vyrobit zdroj paliva. V roce 2020 se využitelná energie vytváří v mnoha různých formách v různých kapacitách po celém světě.

Podle krátkodobého energetického výhledu US Energy Information Administration se roční výroba elektřiny ve Spojených státech v roce 2021 skládala z přibližně 38 % zemního plynu, 22 % uhlí, 14 % obnovitelných zdrojů energie (vítr, slunce a biomasa), 19 % jaderné a 6 % vodní energie.

Graf znázorňující výrobu elektřiny v USA podle zdroje pro všechna odvětví od roku 2012 do roku 2023, srovnávající procentuální podíl zemního plynu, uhlí, jádra, obnovitelných zdrojů, jako je solární a větrná energie, vodní energie a další zdroje.

Elektrárny:

Kromě uhelných a zemních plynových zařízení běžně spojovaných s pojmem „elektrárna“ se denně vyrábí obrovské množství elektřiny také v přehradách vodních elektráren, na solárních farmách s mnoha megawatty a na zvlněných kopcích posetých větrem. turbíny.

Distribuovaná generace:

Dnes je nyní pro majitele domů a podniky snazší než kdy dříve vyrábět vlastní elektřinu, kterou lze také bezpečně dodávat do sítě prostřednictvím solárních panelů a propojení sítí. EIA ve svém energetickém výhledu předpovídá, že rezidenční střešní solární zařízení bude v příštích dvou letech představovat téměř dvě třetiny rostoucí kapacity distribuované výroby elektrické energie.

Přenos elektřiny přes síť

Poté, co je elektrická energie vyrobena ze sítě, musí být dodána tam, kde je potřeba. Zde jsou nové dávky hromadné energie přenášeny do menších rozvoden prostřednictvím transformátorů, které upravují elektřinu tak, aby mohla cestovat na velké vzdálenosti a při vysokém napětí. Tyto přenosové linky jsou páteří severoamerické elektrické sítě.

Přenosová vedení jsou velmi tlustá a obvykle nesená velkými kovovými věžemi. Důležité je, že jsou obousměrné, což umožňuje transport energie tam a zpět. Zatímco jsou snadno rozpoznatelné při instalaci nad hlavou, mnoho elektrických přenosových vedení je také bezpečně uloženo pod zemí.

Distribuce elektřiny ze sítě

Nakonec, po dosažení místní rozvodny a průchodu přes rozvodnou věž, je energie sítě distribuována koncovým uživatelům prostřednictvím menších elektrických silových vedení. Při nižších napětích a tenčích velikostech ve srovnání s přenosovými vedeními jsou distribuční vedení pravděpodobněji podepřena dřevěnými sloupy a mohou elektřinu přenášet pouze jedním směrem, pryč z centrálního místa.

V závěrečné fázi energetického řetězce je elektřina distribuovaná do domácnosti nebo firmy zaznamenávána elektroměrem nemovitosti. V tomto okamžiku je elektřina prodávána koncovému spotřebiteli za rezidenční nebo komerční cenu místní energetickou společností.