Een elektriciteitsnet verwijst naar een uitgebreide elektriciteitsdistributie-infrastructuur die doorgaans een groot gebied bestrijkt. Een netwerk van gesynchroniseerde stroomproducenten en -consumenten, verbonden door transmissie- en distributielijnen, en beheerd door een of meer controlecentra, vormen een elektriciteitsnet. De meeste mensen verwijzen naar het systeem voor het overbrengen van elektriciteit wanneer ze het hebben over het elektriciteitsnet.
Met andere woorden, het elektriciteitsnet is een complex systeem dat elektriciteit transporteert van de bron naar de klanten die er regelmatig gebruik van maken. Deze netwerken zijn geëvolueerd van bescheiden, regionale ontwerpen tot netwerken die zich tegenwoordig over duizenden kilometers uitstrekken en miljoenen huizen en bedrijven met elkaar verbinden.
Wat zijn de componenten van een elektriciteitsnet?
Het netwerk bestaat uit talloze ingewikkelde onderlinge verbindingen, maar is grofweg verdeeld in drie delen:
Energie productie
Elektriciteit wordt voor het eerst opgewekt in energiecentrales, waar een generator wordt gebruikt om mechanische energie van een turbine om te zetten in elektrische energie.
Om dit te doen, hebben elektriciteitscentrales energie nodig van brandstoffen zoals steenkool, aardgas of primaire energiestromen zoals wind en zonlicht. De volgende methode (transmissie) lost dit probleem op, omdat deze centrales veel elektriciteit produceren en vaak ver van de plek staan waar het nodig is.
Transmissie
Met behulp van hoogspanningsleidingen wordt elektrische transmissie bereikt. Elektriciteit die de elektriciteitscentrale verlaat, gaat door een transmissiestation waar de elektriciteit wordt opgevoerd.
Dit betekent dat naarmate de spanning toeneemt, de elektrische stroom evenredig afneemt (de hoeveelheid elektronen die per seconde stroomt). Een transformator maakt deze spanningsverhoging mogelijk . De gebruikelijke maximale afstand waarover deze elektriciteit kan reizen is 500 kilometer.
Stap-omhoogtransformatoren worden gebruikt omdat elektriciteit ongetwijfeld energie verliest door de weerstand wanneer het over lange afstanden door een geleidende draad wordt getransporteerd.
Door gebruik te maken van hoogspanningsleidingen wordt dit probleem opgelost (niet helemaal, maar wel tot een acceptabel niveau). Als de stroom met een factor 2 zou afnemen, zou het bijbehorende vermogensverlies in de leidingen met een factor 4 afnemen, aangezien het vermogensverlies in de leidingen met het kwadraat van de stroom afneemt.
Lees ook: Wat is de afvoersnelheid?
Distributie
Distributiestations die gebruikmaken van transformatoren die de spanning verlagen (het omgekeerde van een transformator die de spanning verhoogt) zijn de plaatsen waar elektriciteit voor het eerst wordt gedistribueerd. Deze transformatoren verlagen de spanning tot een niveau dat veilig is voor mensen, omdat de spanningen bij transmissie over lange afstanden te hoog zijn.
Deze substations worden vervolgens door het distributiesysteem verbonden met de verschillende soorten elektriciteitsverbruikende klanten, van enorme industriële structuren tot bescheiden huizen. De spanningen worden verder verlaagd en de energie wordt verdeeld over de onderverdelingen met behulp van extra substations en kleinere transformatoren.
