من المؤكد أننا جميعًا نشاهد تلك الأبراج العالية التي عليها أسلاك تمتد عبر المناظر الطبيعية. ومعظم الناس يعرفون أنها خطوط نقل الكهرباء، ولكن البعض قد لا يعرف أنها جزء من شبكة الكهرباء.
أولاً إننا نحتاج إلى الكهرباء …
تبدأ شبكة الكهرباء في الأماكن التي يتم فيها توليد الكهرباء. كانت الكهرباء تولَّد في السابق في محطات توليد الكهرباء المركزية، التي يتم تشغيلها عادة بالوقود الأحفوري- الفحم أو الغاز الطبيعي – أو على الطاقة النووية. أما اليوم فتتوفر خيارات أكثر نظافة لتوليد الطاقة.
توزيع موارد الطاقة، مثل الألواح الشمسية المركبة على أسطح المباني، التي تستخدم الطاقة المتجددة، يمكن أن تكون أقل كلفة لأنها تولد الكهرباء في مكان قريب من المنزل. وهذا يعني عددًا أقل من الخطوط الطويلة لنقل الكهرباء وغيرها من البنى التحتية المكلفة للشبكة، اللازمة للتوزيع المركزي.
النقل والتوزيع
بعد توليد الكهرباء، يجب أن تنقل وتوزع على المستهلكين. وتشكل شبكة مرافق النقل والتوزيع شبكة الكهرباء.
عادةً، يتم نقل الكهرباء بجهد عالٍ جدًا على خطوط الكهرباء المنتشرة عبر المناطق الريفية. وكلما ازداد الجهد، كلما انخفض التيار اللازم لنفس كمية الكهرباء، وبالتالي انخفض الفاقد من الكهرباء. (المقاومة للتيار في الخطوط تخلق حرارة تسبب فقدان بعض الكهرباء).
عندما تصل الكهرباء إلى الأحياء التي يقيم فيها العملاء، تعمل المحولات على تحويل الكهرباء ذات الجهد العالي إلى جهد أقل لتوزيعها على المنازل ومراكز الأعمال التجارية.
المستهلكون والحمولة
عندما يستخدم الناس الكهرباء لتشغيل الأضواء، وأجهزة الكمبيوتر، والأجهزة المنزلية، وأجهزة التدفئة والتبريد، فهم يعتمدون على الشبكة الكهربائية. الاستخدام الإجمالي للكهرباء من قبل العملاء هو “الحمولة المطلوبة”، الذي يجب أن توفرها شركات الكهرباء. هناك فترات لذروة الحمولة المطلوبة وهي: في الليل عند إضاءة المزيد من الأضواء، أو خلال أوقات اليوم الأشد حرارة أو برودة. وموازنة أحمال الجهد تلك هي النقطة التي تصبح فيها إدارة شبكة الكهرباء معقدة، لأن تدفق الطاقة يجب أن يكون متوازنًا تمامًا في جميع الأوقات من أجل تقديم الكمية المناسبة تمامًا من الطاقة الكهربائية للعملاء. بدأت أيضًا شركات تشغيل شبكة الكهرباء تتعلم دمج وموازنة تيارات توليد الطاقة الجديدة من موارد الطاقة الموزعة مع الحمولة المطلوبة.
