Elektrisitet leveres til forbrukere gjennom et komplekst nettverk

Elektrisitet genereres ved kraftverk og beveger seg gjennom et komplekst system, noen ganger kalt nettet, av strømstasjoner, transformatorer og kraftledninger som forbinder strømprodusenter og forbrukere. De fleste lokale nett er sammenkoblet for pålitelighet og kommersielle formål, og danner større, mer pålitelige nettverk som forbedrer koordinering og planlegging av strømforsyning.I Usa består hele strømnettet av hundretusenvis av miles med høyspentledninger og millioner av miles med lavspentledninger med distribusjonstransformatorer som kobler tusenvis av kraftverk til hundrevis av millioner strømkunder over hele landet.

Elektrisitet kommer fra ulike kilder og typer leverandører

opprinnelsen til strømmen som forbrukerne kjøper varierer. Noen elektriske verktøy genererer all elektrisitet de selger ved hjelp av bare kraftverkene de eier. Andre verktøy kjøper strøm direkte fra andre verktøy, kraftmarkedsførere og uavhengige kraftprodusenter eller fra et engrosmarked organisert av en regional overføringssikkerhetsorganisasjon.

detaljhandelsstrukturen i elektrisitetsbransjen varierer fra region til region. Selskapet som selger deg strøm kan være et ikke-for-profit kommunalt elektrisk verktøy; et elektrisk kooperativ eid av sine medlemmer; et privat, for-profit elektrisk verktøy eid av aksjonærer (ofte kalt et investor-eid verktøy); eller i noen stater kan du kjøpe strøm gjennom en kraftmarkedsfører. Noen føderalt eide makt myndigheter-inkludert Bonneville Power Administration og Tennessee Valley Authority, blant andre-også generere, kjøpe, selge, og distribuere makt. Lokale elektriske verktøy driver distribusjonssystemet som forbinder forbrukerne med nettet uavhengig av strømkilden.

prosessen med å levere strøm

Kraftverk genererer strøm som leveres til kunder gjennom overførings-og distribusjonskraftledninger. Høyspenningsoverføringslinjer, som de som henger mellom høye metalltårn, bærer strøm over lange avstander for å møte kundenes behov. Høyere spenning elektrisitet er mer effektiv og billigere for langdistanse elektrisitet overføring. Lavere spenning elektrisitet er tryggere for bruk i boliger og bedrifter. Transformatorer på transformatorstasjoner øker (trinn opp) eller reduserer (trinn ned) spenninger for å tilpasse seg de ulike stadiene av reisen fra kraftverket på langdistanse overføringslinjer til distribusjonslinjer som bærer strøm til boliger og bedrifter.

Utviklingen av elnettet

i begynnelsen av det 20.århundre opererte mer enn 4000 individuelle elektriske verktøy isolert fra hverandre. Etter Hvert som etterspørselen etter elektrisitet vokste, spesielt ETTER Andre Verdenskrig, begynte forsyningsselskapene å koble sine overføringssystemer. Disse tilkoblingene tillot verktøy for å dele de økonomiske fordelene ved å bygge store og ofte felleseide elektriske generatorer for å betjene deres samlede elektrisitetsbehov til lavest mulig kostnad. Sammenkobling reduserte også mengden ekstra genereringskapasitet som hvert verktøy måtte holde for å sikre pålitelig service i tider med topp etterspørsel. Over tid utviklet tre store, sammenkoblede systemer i Usa.

USA elektriske systemer er nå sammenkoblet

stabiliteten til elnettet krever at strømforsyningen hele tiden oppfyller strømbehovet, noe som igjen krever koordinering av mange enheter som driver ulike komponenter i nettet. Lokale strømnett er sammenkoblet for å danne større nettverk for pålitelighet og kommersielle formål. PÅ høyeste nivå består DET AMERIKANSKE kraftsystemet I De Nedre 48 statene av tre hovedforbindelser, som i stor grad opererer uavhengig av hverandre med begrensede overføringer av elektrisitet mellom dem.Den Østlige Sammenkoblingen omfatter området øst for Rocky Mountains og En del Av Texas panhandle.Den Vestlige Sammenkoblingen omfatter området Fra Rockies til vest. Elektrisk Pålitelighet Council Of Texas (Ercot) dekker det meste Av Texas. De Østlige Og Vestlige Sammenkoblingene i Usa er også knyttet til Det Kanadiske kraftnettet. Nettverksstrukturen til sammenkoblingene bidrar til å opprettholde påliteligheten til nettet ved å gi flere ruter for strøm til å strømme og tillate generatorer å levere strøm til mange lastesentre. Denne redundansen bidrar til å forhindre svikt i overføringslinjer eller kraftverk fra å forårsake avbrudd i service til privatkunder.

Balanseringsmyndighetene håndterer nettoperasjoner

de tre sammenkoblingene beskriver den store fysiske strukturen i nettet. Den regionale driften av det elektriske systemet styres av enheter som kalles balanseringsmyndigheter, som sikrer at strømforsyningen hele tiden samsvarer med kraftbehovet. De fleste av balanseringsmyndighetene er elektriske verktøy som har tatt på seg balanseringsansvaret for en bestemt del av kraftsystemet. Alle de regionale overføringsorganisasjonene i Usa fungerer også som balanserende myndigheter. ERCOT er unikt ved at balanseringsmyndigheten, samtrafikken og den regionale overføringsorganisasjonen er alle samme enhet og fysiske system.

en balanseringsmyndighet sikrer at etterspørsel og forsyning av elektrisitet er finbalansert for å opprettholde sikker og pålitelig drift av kraftsystemet. Hvis etterspørsel og tilbud faller ut av balanse, kan lokale eller til og med utbredt blackouts resultere. Balanseringsmyndighetene opprettholder hensiktsmessige driftsforhold for det elektriske systemet ved å sikre at tilstrekkelig strømforsyning er tilgjengelig for å betjene forventet etterspørsel, som inkluderer styring av overføringer av elektrisitet med andre balanseringsmyndigheter.

elektriske pålitelighetsorganisasjoner setter standarder for nettdrift

elektriske forsyningsselskaper er ansvarlige for å opprettholde sikkerheten til sine systemer og planlegge for fremtidens strømbehov hos sine kunder. I utgangspunktet utviklet elkraftindustrien frivillige standarder for å sikre koordinering av sammenkoblede samtrafikkoperasjoner. I dag er det på plass obligatoriske pålitelighetsstandarder for planlegging og drift av kraftsystemer og for å håndtere sikkerhetsproblemer ved kritisk elektrisk infrastruktur. The North American Electric Reliability Corporation utviklet og håndhever obligatoriske grid reliability standarder godkjent av Federal Energy Regulatory Commission (FERC). I Canada fyller Kanadiske regulatorer denne rollen.

En smart strømmåler

Kilde: Arkivfotografi (opphavsrettsbeskyttet)

visste du det

?

smart grid inkorporerer digital teknologi og avansert instrumentering i det tradisjonelle elektriske systemet, noe som gjør det mulig for verktøy og kunder å motta informasjon fra og kommunisere med nettet. Et smartere nett gjør det elektriske systemet mer pålitelig og effektivt ved å hjelpe forsyningsselskapene med å redusere elektrisitetstap og oppdage og løse problemer raskere. Smart grid kan hjelpe forbrukerne med å administrere energibruken på en intelligent måte, spesielt når etterspørselen når betydelig høye nivåer eller når et redusert energibehov er nødvendig for å støtte systemets pålitelighet.Smarte enheter i hjem, kontorer og fabrikker kan informere forbrukere og deres energistyringssystemer om tider når et apparat bruker relativt høyere priset strøm. Disse varslene hjelper forbrukerne, eller deres intelligente systemer, med å justere innstillinger som, når de støttes av etterspørselsreduserende insentiver eller brukstid, kan redusere strømregningen. Smarte enheter på overførings-og distribusjonslinjer og på stasjoner gjør det mulig for et verktøy å håndtere spenningsnivåer mer effektivt og lettere finne ut hvor et strømbrudd eller annet problem er på systemet. Smartnett kan noen ganger eksternt korrigere problemer i det elektriske distribusjonssystemet ved å sende instruksjoner digitalt til utstyr som kan justere forholdene i systemet.

Utfordringer mot strømnettet

Bygging av elektrisitet infrastruktur i Usa begynte tidlig på 1900-tallet og investeringer ble drevet av nye overføringsteknologier, sentralstasjonen generere anlegg, og økende etterspørsel etter elektrisitet, spesielt etter Andre Verdenskrig. Nå har noen av de eldre, eksisterende overførings-og distribusjonslinjene nådd slutten av deres brukstid og må byttes ut eller oppgraderes. Nye kraftledninger er også nødvendig for å opprettholde det elektriske systemets generelle pålitelighet og for å gi koblinger til nye fornybare energiproduksjonsressurser, som vind-og solkraft, som ofte ligger langt fra hvor elektrisitetsbehovet er konsentrert.

det Finnes flere utfordringer for å forbedre infrastrukturen i nettet:

• Plassering av nye overføringslinjer (få godkjenning av nye ruter og få rettigheter til nødvendig land)
• Bestemme en rettferdig tilnærming for å gjenopprette byggekostnadene til en ny overføringslinje bygget i en stat når linjen gir fordeler til forbrukere i andre stater
• Adressering usikkerheten i føderale forskrifter om hvem som er ansvarlig for å betale for nye overføringslinjer, noe som påvirker privat sektors evne til å skaffe penger til å bygge overføringslinjer
• Utvide nettverket av langdistanse overføringslinjer til fornybare energikilder. energiproduksjonssteder hvor vind-og solressurser av høy kvalitet er plassert, som ofte er langt fra hvor elektrisitetsbehovet er konsentrert
• Beskytte nettet mot fysiske og cyberangrep

sist anmeldt: 22. oktober 2020