Enamikul inimestel on ettekujutus ruudustikust, kuid sageli ainult väga üldises tähenduses. Kuigi võrgukomponente, nagu elektriliinid ja elektriseadmed, võib olla lihtne tuvastada, võib elektrivõrgu sisemise toimimise mõistmine tunduda müstiline, kui püütakse ette kujutada riiklikku energiageneraatorite, juhtmestiku, kodude ja hoonete võrku.

Lihtsamalt öeldes uurime, mis võrk tegelikult on, kuidas elektrivõrk töötab, miks võrku kasutatakse, kuidas moodne elektrivõrk loob ja jaotab energiat kogu Põhja-Ameerikas ning kuidas kodune päikeseenergia integreerub. võrku.

Mis on Võrk?

Võrk on massiivne, omavahel ühendatud elektriülekandeseadmete võrk, mis loob ja tarnib lõpptarbijatele uut elektrienergiat. Tuntud ka kui "elektrivõrk", "elektrivõrk", "elektrivõrk" või "elektrivõrk", varustab riiklik võrk kasutajaid kodudes, ärihoonetes, kui ka suured tööstustegevused.

Kus on võrk?

Vaadake ringi – ruudustik on kõikjal!

Siin Ameerika Ühendriikides ulatub Põhja-Ameerika elektrivõrk üle kogu riigi, alates Alaska laevadokkidest kuni Florida Keysi viimase baarini, mille vahel on miljoneid ühenduspunkte.

Paljude erinevate üksikute osade summana koosneb riiklik võrk mitmest piirkondlikust võrgust, mis on omavahel ühendatud, et moodustada võrk Ameerika Ühendriikide, Kanada ja Mehhiko osade asustatud piirkondade vahel.

Miks me vajame elektrivõrku?

Kui olete kunagi midagi kodus pistikupessa ühendanud, siis teate täpselt, miks meil elektrivõrku vaja on. Mobiiltelefonidest köögiseadmete ja isegi HVAC-seadmeteni on elekter tänapäevase elu hädavajalik. Tänapäeval kasutame energiavõrku peaaegu kõigi meie ühiskonna aspektide, sealhulgas transpordi, tootmise, meelelahutuse ja muu toiteks.

Sellepärast vajame elektrivõrku – et juurdepääs elektrile oleks ohutu ja kõigile kättesaadav. Kuigi on võimalik elada võrgust ja toota oma elektrit, ühendab riigivõrk sujuvalt energiat tootvad elektrijaamad inimeste ja organisatsioonidega, kes vajavad seda oma elu elektrifitseerimiseks. Üle sajandi on Põhja-Ameerika elektrivõrk kasvanud ja laienenud miljonite kasutajateni alates New Yorgi algusest.

Kuidas elektrivõrk töötab

Hoolimata selle keerukusest saab energiavõrgu olulised toimingud jagada kolmeks lihtsaks etapiks: tootmine, edastamine ja jaotamine. Samal ajal kui tänapäevase elektrivõrgu kuju muudavad uued energiaallikad, jääb ühendatud võrgu põhifunktsioon ressursside jagamiseks ühendatud elektritarbijate vahel alati samaks.

Elektrienergia tootmine võrku

Selleks, et elekter saaks võrku, peab see olema esmalt tootnud kütuseallikast. 2020. aastatel luuakse kasutatavat võimsust mitmel erineval kujul ja erinevatel võimsustel kogu maailmas.

USA energiateabe administratsiooni lühiajalise energiaväljavaate kohaselt koosnes USA aastane elektritootmine 2021. aastal ligikaudu 38% maagaasist, 22% kivisöest, 14% taastuvatest energiaallikatest (tuul, päike ja biomass), 19 % tuuma- ja 6 % hüdroenergiat.

Diagramm, mis näitab USA elektritootmist allika järgi kõigis sektorites aastatel 2012–2023, võrreldes maagaasi, kivisöe, tuumaenergia, taastuvate energiaallikate (nt päikese- ja tuule-, hüdroenergia ja muude allikate) osakaalu protsentides.

Elektrijaamad:

Lisaks söeküttel ja maagaasil töötavatele rajatistele, mida tavaliselt seostatakse mõistega "elektrijaam", toodetakse igapäevaselt tohutul hulgal elektrit ka hüdroelektrijaamade tammidega, mitme megavatiste päikeseparkide ja tuulega kaetud mägede kohal. turbiinid.

Hajutatud põlvkond:

Tänapäeval on majaomanikel ja ettevõtetel lihtsam kui kunagi varem toota oma elektrit, mida saab päikesepaneelide ja elektrivõrkude kaudu ka turvaliselt võrku toita. EIA prognoosib oma energiaväljavaadetes, et elamute katusel olevad päikesepatareid moodustavad järgmise kahe aasta jooksul peaaegu kaks kolmandikku kasvavast hajutatud elektrienergia tootmisvõimsusest.

Elektri ülekanne üle võrgu

Pärast võrgutoite tootmist tuleb see tarnida kõikjale, kus seda vajatakse. Siin edastatakse uued hulgienergia partiid väiksematesse alajaamadesse trafode kaudu, mis muudavad elektrit nii, et see võib liikuda pikki vahemaid ja kõrgepinge all. Need ülekandeliinid on Põhja-Ameerika elektrivõrgu selgroog.

Edastusliinid on väga paksud ja tavaliselt toestuvad suured metalltornid. Kriitiliselt on need kahesuunalised, mis võimaldab energiat edasi-tagasi transportida. Kuigi neid on õhuliini paigaldamisel lihtne märgata, on paljud elektriülekandeliinid ka ohutult maa alla maetud.

Elektrijaotus võrgust

Lõpuks, pärast kohalikku alajaama jõudmist ja lülitustorni läbimist jaotatakse võrguenergia lõppkasutajatele väiksemate elektriliinide kaudu. Madalama pinge ja ülekandeliinidega võrreldes peenemate mõõtmetega jaotusliinid on tõenäolisemalt toestatud puitpostidele ja suudavad elektrit liigutada ainult ühes suunas, kesksest asukohast eemale.

Energiatarneahela viimases etapis registreerib majale või ettevõttele jaotatud elektrienergia kinnisvara elektriarvesti. Sel hetkel müüb kohalik elektriettevõte elektrienergiat lõpptarbijale elamu- või ärihinnaga.