elektriciteit wordt aan consumenten geleverd via een complex netwerk

elektriciteit wordt opgewekt in elektriciteitscentrales en beweegt door een complex systeem, soms het net genoemd, van elektriciteitsonderstations, transformatoren en elektriciteitsleidingen die elektriciteitsproducenten en consumenten met elkaar verbinden. De meeste lokale netten zijn onderling verbonden met het oog op betrouwbaarheid en commerciële doeleinden en vormen grotere, betrouwbaardere netwerken die de coördinatie en planning van de elektriciteitsvoorziening verbeteren.

in de Verenigde Staten bestaat het gehele elektriciteitsnet uit honderdduizenden mijlen hoogspanningslijnen en miljoenen mijlen laagspanningslijnen met distributietransformatoren die duizenden elektriciteitscentrales verbinden met honderden miljoenen elektriciteitsklanten in het hele land.

elektriciteit komt uit verschillende bronnen en soorten aanbieders

de herkomst van de elektriciteit die consumenten kopen varieert. Sommige elektriciteitsbedrijven produceren alle elektriciteit die ze verkopen met alleen de energiecentrales die ze bezitten. Andere nutsbedrijven kopen elektriciteit rechtstreeks van andere nutsbedrijven, power marketeers en onafhankelijke elektriciteitsproducenten of van een groothandelsmarkt georganiseerd door een regionale organisatie voor transmissiebetrouwbaarheid.

De detailhandelsstructuur van de elektriciteitssector verschilt van regio tot regio. Het bedrijf dat u macht verkoopt, kan een gemeentelijke nutsbedrijf zonder winstoogmerk zijn; een elektrische coöperatie die eigendom is van haar leden; een privébedrijf met winstoogmerk dat eigendom is van aandeelhouders (vaak een nutsbedrijf in eigendom van een investeerder genoemd); of in sommige staten kunt u elektriciteit kopen via een power marketeer. Enkele federale machtsautoriteiten—waaronder de Bonneville Power Administration en de Tennessee Valley Authority, onder anderen-genereren, kopen, verkopen en distribueren ook macht. Lokale elektriciteitsbedrijven beheren het distributiesysteem dat consumenten verbindt met het net, ongeacht de bron van de elektriciteit.

het proces van levering van elektriciteit

elektriciteitscentrales produceren elektriciteit die aan afnemers wordt geleverd via transmissie-en distributiekabels. Hoogspanningstransmissielijnen, zoals die tussen hoge metalen torens hangen, dragen elektriciteit over lange afstanden om aan de behoeften van de klant te voldoen. Hogere spanning elektriciteit is efficiënter en goedkoper voor lange afstand elektriciteitstransmissie. Lagere spanning elektriciteit is veiliger voor gebruik in woningen en bedrijven. Transformatoren op onderstations verhogen (verhogen) of verlagen (verlagen) spanningen om zich aan te passen aan de verschillende fasen van de reis van de elektriciteitscentrale op langeafstandstransmissielijnen naar distributielijnen die elektriciteit naar huizen en bedrijven vervoeren.

ontwikkeling van het elektriciteitsnet

aan het begin van de 20e eeuw werkten meer dan 4.000 afzonderlijke elektrische nutsbedrijven geïsoleerd van elkaar. Toen de vraag naar elektriciteit groeide, vooral na de Tweede Wereldoorlog, begonnen nutsbedrijven hun transmissiesystemen aan te sluiten. Dankzij deze aansluitingen konden nutsbedrijven de economische voordelen delen van de bouw van grote en vaak gezamenlijke elektrische productie-eenheden om hun gecombineerde elektriciteitsvraag tegen de laagst mogelijke kosten te dekken. Interconnectie verminderde ook de hoeveelheid extra opwekkingscapaciteit die elk nutsbedrijf moest aanhouden om een betrouwbare dienstverlening te garanderen tijdens piekuren. In de loop der tijd ontwikkelden zich in de Verenigde Staten drie grote, onderling verbonden systemen.

U. S. elektrische systemen zijn nu met elkaar verbonden

de stabiliteit van het elektriciteitsnet vereist dat de elektriciteitsvoorziening voortdurend voldoet aan de vraag naar elektriciteit, wat op zijn beurt coördinatie vereist van talrijke entiteiten die verschillende componenten van het net exploiteren. Lokale elektriciteitsnetten zijn onderling verbonden om grotere netwerken te vormen met het oog op betrouwbaarheid en commerciële doeleinden. Op het hoogste niveau bestaat het Amerikaanse elektriciteitssysteem in de lagere 48 staten uit drie hoofdverbindingen, die grotendeels onafhankelijk van elkaar opereren met beperkte overdracht van elektriciteit tussen hen.

• De oostelijke interconnectie omvat het gebied ten oosten van de Rocky Mountains en een deel van de Texas panhandle.
• de Westelijke verbinding omvat het gebied van de Rocky Mountains naar het westen. de Electric Reliability Council Of Texas (Ercot) beslaat het grootste deel van Texas. de oostelijke en Westelijke interconnecties in de Verenigde Staten zijn ook verbonden met het Canadese elektriciteitsnet. De netwerkstructuur van de interconnecties helpt de betrouwbaarheid van het net te behouden door meerdere stroomroutes te bieden en generatoren in staat te stellen elektriciteit te leveren aan vele laadcentra. Deze redundantie helpt voorkomen dat storingen in de transmissielijn of elektriciteitscentrale onderbrekingen veroorzaken in de dienstverlening aan retailklanten.
  

  Balanceringsautoriteiten beheren netactiviteiten

  De drie interconnecties beschrijven de grootschalige fysieke structuur van het net. De regionale exploitatie van het elektrische systeem wordt beheerd door entiteiten die balanceringsautoriteiten worden genoemd, die ervoor zorgen dat het elektriciteitsaanbod constant aansluit bij de vraag naar stroom. De meeste balanceringsinstanties zijn elektriciteitsbedrijven die de balanceringsverantwoordelijkheden voor een specifiek deel van het elektriciteitssysteem op zich hebben genomen. Alle regionale transmissieorganisaties in de Verenigde Staten functioneren ook als balanceringsautoriteiten. Ercot is uniek in die zin dat de balanceringsautoriteit, interconnectie en de regionale transmissieorganisatie allemaal dezelfde entiteit en fysieke systeem zijn.

  een balanceringsinstantie zorgt ervoor dat vraag en aanbod van elektriciteit fijn in evenwicht zijn om de veilige en betrouwbare werking van het elektriciteitssysteem te handhaven. Als vraag en aanbod uit balans raken, kunnen lokale of zelfs wijdverbreide black-outs ontstaan. Balanceringsautoriteiten houden passende exploitatievoorwaarden voor het elektrische systeem in stand door ervoor te zorgen dat er voldoende elektriciteit beschikbaar is om aan de verwachte vraag te voldoen, waaronder het beheer van de overdracht van elektriciteit met andere balanceringsautoriteiten.

  elektrische betrouwbaarheid organisaties stellen normen voor netwerkactiviteiten

  elektrische nutsbedrijven zijn verantwoordelijk voor het handhaven van de veiligheid van hun systemen en het plannen voor de toekomstige stroombehoeften van hun klanten. In eerste instantie heeft de elektriciteitsindustrie vrijwillige normen ontwikkeld om de coördinatie van gekoppelde interconnectieactiviteiten te waarborgen. Momenteel zijn er verplichte betrouwbaarheidsnormen voor de planning en het gebruik van energiesystemen en voor het aanpakken van veiligheidsrisico ‘ s bij kritieke elektrische infrastructuur. De North American Electric Reliability Corporation ontwikkelde en handhaaft verplichte netbetrouwbaarheidsnormen die zijn goedgekeurd door de Federal Energy Regulatory Commission (FERC). In Canada vervullen Canadese toezichthouders deze rol.

  

  een slimme elektriciteitsmeter

  bron: stockfotografie (auteursrechtelijk beschermd)

  wist u

  ?

  het smart grid bevat digitale technologie en geavanceerde instrumenten in het traditionele elektrische systeem, waardoor nutsbedrijven en klanten informatie kunnen ontvangen van en met het netwerk kunnen communiceren. Een slimmer net maakt het elektrische systeem betrouwbaarder en efficiënter door nutsbedrijven te helpen het elektriciteitsverlies te verminderen en problemen sneller op te sporen en op te lossen. Het slimme netwerk kan consumenten helpen om het energieverbruik op intelligente wijze te beheren, vooral wanneer de vraag aanzienlijk hoog is of wanneer een verminderde energievraag nodig is om de betrouwbaarheid van het systeem te ondersteunen.

  Slimme apparaten in woningen, kantoren en fabrieken kunnen consumenten en hun energiebeheersystemen informeren over tijden waarin een apparaat relatief duurdere elektriciteit gebruikt. Deze waarschuwingen helpen consumenten, of hun intelligente systemen, om de instellingen optimaal aan te passen die, wanneer ondersteund door prikkels om de vraag te verminderen of de tijd van het gebruik van elektriciteit, hun energierekening kunnen verlagen. Slimme apparaten op transmissie – en distributielijnen en op onderstations laten een nut toe om de spanningsniveaus efficiënter te beheren en gemakkelijker te weten te komen waar een storing of ander probleem zich op het systeem bevindt. Smart grids kunnen problemen in het elektrische distributiesysteem soms op afstand corrigeren door digitaal instructies te sturen naar apparatuur die de omstandigheden van het systeem kan aanpassen.

  uitdagingen voor het elektriciteitsnet

  De bouw van elektriciteitsinfrastructuur in de Verenigde Staten begon in de vroege jaren 1900 en de investeringen werden gedreven door nieuwe transmissietechnologieën, centrale centrales en een groeiende vraag naar elektriciteit, vooral na de Tweede Wereldoorlog. Sommige oudere, bestaande transmissie-en distributielijnen zijn nu aan het einde van hun nuttige levensduur gekomen en moeten worden vervangen of verbeterd. Er zijn ook nieuwe elektriciteitsleidingen nodig om de algehele betrouwbaarheid van het elektrische systeem te handhaven en om verbindingen te bieden met nieuwe hernieuwbare energiebronnen, zoals wind-en zonne-energie, die vaak ver van de centrale vraag naar elektriciteit liggen.

  Er zijn verschillende uitdagingen voor de verbetering van de infrastructuur van het net:nieuwe transmissielijnen aanleggen (goedkeuring van nieuwe routes verkrijgen en rechten verkrijgen op de benodigde grond)

• bepalen van een billijke aanpak voor het terugverdienen van de bouwkosten van een nieuwe transmissielijnen die in één staat zijn gebouwd wanneer de lijn voordelen biedt aan consumenten in andere staten
• aanpakken van de onzekerheid in de federale regelgeving over wie verantwoordelijk is voor de betaling van nieuwe transmissielijnen, wat van invloed is op het vermogen van de particuliere sector om geld in te zamelen voor de bouw van transmissielijnen
• uitbreiding van het netwerk van langeafstandstransmissielijnen tot hernieuwbare locaties voor energieopwekking waar zich hoogwaardige wind-en zonne-energiebronnen bevinden, die vaak ver verwijderd zijn van waar de vraag naar elektriciteit geconcentreerd is
• bescherming van het net tegen fysieke en cyberaanvallen

Laatst beoordeeld: 22 oktober 2020