elektricitet leveres til forbrugerne gennem et komplekst netværk

elektricitet genereres på kraftværker og bevæger sig gennem et komplekst system, undertiden kaldet nettet, af elstationer, transformatorer og kraftledninger, der forbinder elproducenter og forbrugere. De fleste lokale net er sammenkoblet til pålidelighed og kommercielle formål og danner større, mere pålidelige netværk, der forbedrer koordineringen og planlægningen af elforsyningen.

i USA består hele elnettet af hundreder af tusinder af miles af højspændingsledninger og millioner af miles af lavspændingsledninger med distributionstransformatorer, der forbinder tusinder af kraftværker til hundreder af millioner af elkunder over hele landet.

elektricitet kommer fra forskellige kilder og typer af udbydere

oprindelsen af den elektricitet, som forbrugerne køber, varierer. Nogle elforsyninger genererer al den elektricitet, de sælger, ved hjælp af kun de kraftværker, de ejer. Andre forsyningsselskaber køber elektricitet direkte fra andre forsyningsselskaber, kraftmarkedsførere og uafhængige kraftproducenter eller fra et engrosmarked organiseret af en regional transmissionssikkerhedsorganisation.

elektricitetsindustriens detailstruktur varierer fra region til region. Virksomheden, der sælger dig strøm, kan være et ikke-for-profit kommunalt elværktøj; et elektrisk kooperativ ejet af dets medlemmer; et privat, for-profit elværktøj ejet af aktionærer (ofte kaldet et investorejet værktøj); eller i nogle stater kan du købe elektricitet gennem en magtmarkedsfører. Et par føderalt ejede magtmyndigheder-herunder Bonneville Magtadministration og Tennessee Valley Authority, blandt andre—genererer også, købe, sælge og distribuere magt. Lokale elforsyninger driver distributionssystemet, der forbinder forbrugerne med nettet uanset strømkilden.

processen med at levere elektricitet

kraftværker genererer elektricitet, der leveres til kunder gennem transmissions-og distributionsledninger. Højspændingstransmissionslinjer, såsom dem, der hænger mellem høje metaltårne, transporterer elektricitet over lange afstande for at imødekomme kundernes behov. Højere spænding elektricitet er mere effektiv og billigere for langdistance-el transmission. Lavere spænding elektricitet er sikrere til brug i hjem og virksomheder. Transformatorer på understationer øger (trin op) eller reducerer (trin ned) spændinger for at tilpasse sig de forskellige stadier af rejsen fra kraftværket på langdistance transmissionslinjer til distributionslinjer, der fører elektricitet til hjem og virksomheder.

udviklingen af elnettet

i begyndelsen af det 20.århundrede fungerede mere end 4.000 individuelle elforsyninger isoleret fra hinanden. Da efterspørgslen efter elektricitet voksede, især efter Anden Verdenskrig, begyndte forsyningsselskaber at forbinde deres transmissionssystemer. Disse forbindelser tillod forsyningsselskaber at dele de økonomiske fordele ved at bygge store og ofte fællesejede elproduktionsenheder for at betjene deres samlede elbehov til de lavest mulige omkostninger. Samtrafik reducerede også mængden af ekstra produktionskapacitet, som hvert værktøj måtte have for at sikre pålidelig service i tider med høj efterspørgsel. Over tid udviklede tre store sammenkoblede systemer sig i USA.

U. S. elektriske systemer er nu sammenkoblet

stabiliteten af elnettet kræver, at elforsyningen konstant imødekommer elbehovet, hvilket igen kræver koordinering af adskillige enheder, der driver forskellige komponenter i nettet. Lokale elnet er sammenkoblet for at danne større netværk til pålidelighed og kommercielle formål. På højeste niveau består det amerikanske elsystem i de nedre 48 stater af tre hovedforbindelser, der stort set fungerer uafhængigt af hinanden med begrænsede overførsler af elektricitet mellem dem.den østlige sammenkobling omfatter området øst for Rocky Mountains og en del af Panhandle.

de østlige og vestlige sammenkoblinger i USA er også forbundet med det canadiske elnet. Netværksstrukturen i sammenkoblingerne hjælper med at opretholde pålideligheden af nettet ved at tilvejebringe flere ruter, så strømmen kan strømme, og lade generatorer levere elektricitet til mange belastningscentre. Denne redundans hjælper med at forhindre transmissionsledning eller kraftværksfejl i at forårsage afbrydelser i service til detailkunder.

Balanceringsmyndigheder forvalter netoperationer

de tre sammenkoblinger beskriver nettets store fysiske struktur. Den regionale drift af det elektriske system styres af enheder kaldet balanceringsmyndigheder, som sikrer, at elforsyningen konstant matcher strømbehovet. De fleste af balanceringsmyndighederne er elforsyninger, der har påtaget sig balanceringsansvaret for en bestemt del af elsystemet. Alle de regionale transmissionsorganisationer i USA fungerer også som balanceringsmyndigheder. ERCOT er unik, fordi balanceringsmyndigheden, samtrafik og den regionale transmissionsorganisation alle er den samme enhed og det fysiske system.

en balanceringsmyndighed sikrer, at efterspørgslen og udbuddet af elektricitet er fint afbalanceret for at opretholde en sikker og pålidelig drift af elsystemet. Hvis efterspørgsel og udbud falder ud af balance, kan lokale eller endda udbredte blackouts resultere. Balanceringsmyndighederne opretholder passende driftsbetingelser for det elektriske system ved at sikre, at der er en tilstrækkelig forsyning af elektricitet til rådighed til at imødekomme den forventede efterspørgsel, hvilket omfatter styring af overførsler af elektricitet med andre balanceringsmyndigheder.

elektriske pålidelighedsorganisationer sætter standarder for netdrift

elektriske forsyningsselskaber er ansvarlige for at opretholde sikkerheden i deres systemer og planlægge deres kunders fremtidige strømbehov. I første omgang udviklede elindustrien frivillige standarder for at sikre koordinering af sammenkoblede samtrafikoperationer. I dag er obligatoriske pålidelighedsstandarder for planlægning og drift af elsystemer og for at tackle sikkerhedsproblemer ved kritisk elektrisk infrastruktur på plads. Den nordamerikanske Electric Reliability Corporation udviklet og håndhæver obligatoriske net pålidelighed standarder godkendt af Federal Energy Regulatory Commission (FERC). I Canada udfylder Canadiske regulatorer denne rolle.

en smart elmåler

kilde: Stockfotografering (ophavsretligt beskyttet)