Већина људи има представу о томе шта је „решетка“, али често само у веома општем смислу. Иако може бити лако идентификовати компоненте мреже као што су далеководи и електрична опрема, разумевање унутрашњег рада електричне мреже може изгледати мистериозно када покушавате да замислите националну мрежу генератора енергије, ожичења, домова и зграда.

Једноставније речено, хајде да истражимо шта је мрежа заиста, како функционише електрична мрежа, зашто се мрежа користи, како модерна електрична мрежа функционише да ствара и дистрибуира енергију широм Северне Америке и како се кућна соларна интегрише у мрежу.

Шта је мрежа?

Мрежа је масивна, међусобно повезана мрежа опреме за пренос електричне енергије која ствара и испоручује нову електричну енергију крајњим потрошачима. Такође позната као аелектрична мрежаа, аелектрична мрежа, аелектрична мрежаа, или аелектрична мрежаа, национална мрежа снабдева електричном енергијом кориснике у домовима, пословним зградама, и велике индустријске операције.

Где је мрежа?

Погледајте около... мрежа је свуда!

Овде у Сједињеним Државама, северноамеричка мрежа за пренос електричне енергије протеже се широм земље, од бродских докова на Аљасци до последњег бара на Флорида Кису, са милионима тачака међусобног повезивања између.

Као збир многих различитих појединачних делова, национална мрежа се састоји од неколико регионалних мрежа које су међусобно повезане да формирају мрежу између насељених подручја Сједињених Држава, Канаде и делова Мексика.

Зашто нам је потребна електрична мрежа?

Ако сте икада укључили нешто у електричну утичницу код куће, онда тачно знате зашто нам је потребна електрична мрежа. Од мобилних телефона до кухињских уређаја, па чак и ХВАЦ уређаја, електрична енергија је неопходна у савременом животу. Данас користимо енергетску мрежу за напајање скоро сваког аспекта нашег друштва, укључујући транспорт, производњу, забаву и још много тога.

Зато нам је потребна електрична мрежа а како би приступ електричној енергији био безбедан и доступан свима. Иако је могуће живети од мреже и производити сопствену електричну енергију, национална мрежа неприметно повезује електране које производе енергију са људима и организацијама којима је то потребно да би електрификовали своје животе. Више од једног века у настајању, северноамеричка електрична мрежа је порасла и проширила се на милионе корисника из свог порекла у Њујорку.

Како функционише електрична мрежа

Упркос својој сложености, суштинске операције енергетске мреже могу се поделити у три једноставна корака: производња, пренос и дистрибуција. Док се облик модерне електричне мреже трансформише новим изворима енергије, примарна функција међусобно повезане мреже да дели ресурсе између повезаних корисника електричне енергије ће увек остати иста.

Производња електричне енергије у мрежу

Да би електрична енергија ушла у мрежу, прво је мора произвести извор горива. Током 2020-их, употребљива снага се ствара у много различитих облика на различитим капацитетима широм света.

Према краткорочним енергетским изгледима америчке Управе за енергетске информације, годишња производња електричне енергије у Сједињеним Државама 2021. се састојала од приближно 38% природног гаса, 22% угља, 14% обновљивих извора енергије (ветар, соларна енергија и биомаса), 19 % нуклеарне, и 6% хидроенергије.

Графикон који приказује производњу електричне енергије у САД према изворима за све секторе од 2012. до 2023. године, упоређујући процентуални удео природног гаса, угља, нуклеарне енергије, обновљивих извора као што су соларна енергија и ветар, хидроенергија и други извори.

Електране:

Осим објеката на угаљ и природни гас који се обично повезују са термином аелектране, огромне количине електричне енергије се такође свакодневно производе на бранама хидроелектрана, у соларним фармама од више мегавата и преко валовитих брда прошараних ветром турбине.

Дистрибуирана генерација:

Данас је власницима кућа и предузећима лакше него икада да генеришу сопствену електричну енергију која се такође може безбедно убацити у мрежу преко соларних панела и комуналних интерконекција. У својој енергетској перспективи, ЕИА предвиђа да ће стамбена соларна енергија на крововима чинити скоро две трећине растућег дистрибуираног капацитета за производњу електричне енергије у наредне две године.

Пренос електричне енергије преко мреже

Након што је електрична енергија произведена, она се мора испоручити где год је потребна. Овде се нове серије расуте енергије преносе на мање подстанице преко трансформатора који модификују електричну енергију тако да може да путује на велике удаљености и под високим напонима. Ови далеководи су окосница северноамеричке електричне мреже.

Преносни водови су веома дебели и обично их подржавају велики метални стубови. Критично је да су двосмерни, што омогућава да се енергија преноси напред и назад. Иако их је лако уочити када су постављени изнад главе, многи електрични далеководи су такође безбедно закопани под земљом.

Дистрибуција електричне енергије из мреже

Коначно, након што стигне до локалне трафостанице и прође кроз разводни торањ, енергија мреже се затим дистрибуира до крајњих корисника преко мањих електричних водова. При нижим напонима и са тањим величинама у поређењу са далеководима, дистрибутивни водови су вероватније подупрти дрвеним стубовима и могу да померају струју само у једном правцу, даље од централне локације.

У завршној фази ланца снабдевања енергијом, електрична енергија која се дистрибуира до куће или предузећа се бележи електричним бројилом имовине. У овом тренутку, електрична енергија се продаје крајњем потрошачу по стамбеној или комерцијалној цени од стране локалне електропривредне компаније.