Мы привыкли видеть высокие столбы с уходящими вдаль проводами. Все знают, что это линии электропередач, но могут не задумываться на тем, что они являются частью энергосети.
Сначала нужно произвести электричество…
Энергосеть начинается там, где производится электричество. Когда-то электричество генерировалось только на центральных электростанциях, которые, как правило, работали на ископаемом топливе – угле или природном газе – или же на ядерном топливе. Сегодня способов выработки энергии намного больше, и многие из них являются экологически чистыми. И это намного лучше, так как ископаемые виды топлива при сгорании выделяют вредные парниковые газы, ускоряющие глобальное потепление. Атомные электростанции используют уран, который, как и ископаемые виды топлива, является невозобновляемым источником энергии и может быть опасным загрязнителем окружающей среды.
Вот почему так важна возобновляемая энергия: солнечное тепло, ветер и другие возобновляемые природные ресурсы неисчерпаемы и экологически чисты. Кроме того, они дешевле, потому что производят электричество ближе к потребителю, что означает меньшую протяженность линий электропередач и меньшее количество дорогостоящих инфраструктурных объектов.
Передача и распределение
После того, как электроэнергия генерирована, ее нужно передать на расстояние и распределить между потребителями. Объекты передачи и распределения образуют энергосеть.
Как правило, электричество передается под очень высоким напряжением по линиям электропередач, которыми усеян ландшафт. Чем выше напряжение, тем меньшая сила тока потребуется для передачи такого же количества энергии. Это уменьшает сопротивление и потери электроэнергии.
Когда электроэнергия высокого напряжения достигает районов, где находятся потребители, трансформаторы преобразуют ее в ток более низкого напряжения, распределяемый по домам и предприятиям.
Потребители и “затребованная нагрузка”
Для освещения, питания компьютеров, бытовой техники, систем отопления и охлаждения, люди используют электричество из сети. Поставщик должен обеспечить так называемую “затребованную нагрузку”, общий объем необходимого потребителям электричества. Есть и свои “часы пик”, например, в темное время суток, когда включается больше ламп освещения, или в самые жаркие или холодные дни. Сложность управления энергосистемой заключается в необходимости достигать баланса напряжения в любое время года и в течение суток и поставлять нужное количество электроэнергии.
Для увеличения или уменьшения передачи электроэнергии в соответствии с потребительским спросом операторы сети используют сложные механизмы “балансировки нагрузки”, предусматривающие мониторинг и автоматическое распределение. Генерируемые на месте распределенные энергетические ресурсы также включаются в энергопотоки, что способствует снижению себестоимости поставок электричества и улучшает экологическую ситуацию.
