Το βορειοαμερικανικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας

[διαφήμιση_1]

Το βορειοαμερικανικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, που αποτελείται από πέντε μικρότερα δίκτυα, θεωρείται η μεγαλύτερη μηχανή που έχει δημιουργήσει ποτέ η ανθρωπότητα.

Γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας στις ΗΠΑ. Φωτογραφία: Popular Science — Γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας στις ΗΠΑ. Φωτογραφία: *Popular Science*

Μόνο οι Ηνωμένες Πολιτείες διαθέτουν 965.606 χλμ. γραμμών μεταφοράς και 8,8 εκατομμύρια χλμ. γραμμών διανομής. Από κάθε άποψη, αυτό αποτελεί ένα τεχνολογικό επίτευγμα, σύμφωνα με το Popular Science . Αυτή η μηχανή έχει εξελιχθεί από έναν μικρό σταθμό παραγωγής ενέργειας στη Νέα Υόρκη σε ένα μεγα-έργο που εκτείνεται σε ολόκληρη την ήπειρο.

Στις 3 μ.μ. στις 4 Σεπτεμβρίου 1882, ένας μηχανικός που εργαζόταν σε έναν σταθμό παραγωγής ενέργειας στο κέντρο του Μανχάταν ενεργοποίησε τον διακόπτη. Μέσα σε δευτερόλεπτα, έξι γεννήτριες με καύση άνθρακα 100 κιλοβάτ και 27 τόνων άρχισαν να λειτουργούν. Παρέχοντας συνεχές ρεύμα (DC) σε κατοίκους σε ακτίνα 400 μέτρων, ο σταθμός Pearl Street του Thomas Edison ήταν ο πρώτος σταθμός παραγωγής ενέργειας στον κόσμο , παρέχοντας ηλεκτρική ενέργεια σε 400 φώτα για τους αρχικούς 85 πελάτες του. Αυτό σηματοδότησε την έναρξη του αμερικανικού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας.

Παρόλο που ο υποσταθμός της Pearl Street εγκαινίασε μια νέα εποχή και η τεχνολογία συνεχούς ρεύματος του Edison απέδειξε την αξία της, δεν μπορούσε να μεταδώσει ενέργεια σε μεγάλες αποστάσεις επειδή οι μηχανικοί της εποχής δεν μπορούσαν να αυξήσουν την τάση μετά την παραγωγή ενέργειας. Λόγω αυτού του περιορισμού, οι υποσταθμοί έπρεπε να κατασκευαστούν εκτενώς, όπως τα γραμματοκιβώτια, σε όλες τις πόλεις και τις κωμοπόλεις.

Ωστόσο, με την υποστήριξη του επιχειρηματία George Westinghouse, ένας άλλος εφευρέτης και πρώην υπάλληλος της Edison, ο Nikola Tesla, ανέπτυξε έναν επαγωγικό ηλεκτροκινητήρα χρησιμοποιώντας εναλλασσόμενο ρεύμα (AC), ο οποίος ήταν ευκολότερος στην κατασκευή και είχε λιγότερες απώλειες ενέργειας επειδή η τάση του μπορούσε να αυξηθεί/μειωθεί χρησιμοποιώντας έναν μετασχηματιστή.

Ο ανταγωνισμός μεταξύ των δύο πλευρών διήρκεσε μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1880, με το AC να κερδίζει σιγά σιγά το πάνω χέρι. Τη δεκαετία του 1890, αρκετοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας AC στο Κολοράντο, το Όρεγκον και την Καλιφόρνια άρχισαν να μεταδίδουν ηλεκτρική ενέργεια σε μεγάλες αποστάσεις στους κατοίκους. Καθώς ο Πόλεμος των Ρευμάτων πλησίαζε στο τέλος του, περισσότεροι σταθμοί παραγωγής ενέργειας ξεπήδησαν στις Ηνωμένες Πολιτείες, παρέχοντας ηλεκτρική ενέργεια για νέες εφευρέσεις όπως το καρότσι.

Ο άνθρωπος που οδήγησε το αμερικανικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας στο μέλλον ήταν ο επιχειρηματίας Samuel Insull. Όταν ο Insull έφτασε στο Σικάγο το 1892, η πόλη βασιζόταν στην ηλεκτρική ενέργεια από 20 διαφορετικές εταιρείες. Αφού έγινε πρόεδρος της Chicago Edison Company, ο Insull αύξησε γρήγορα τον συντελεστή φορτίου, χρησιμοποίησε πιο αποδοτικούς ατμοστρόβιλους και απέκτησε άλλες εταιρείες για να μετατρέψει ανταγωνιστικά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας σε υποσταθμούς. Μέσα σε 15 χρόνια, ο Insull απέκτησε περισσότερες από δώδεκα εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας και μετονόμασε την εταιρεία σε Commonwealth Edison.

Πολλές επιχειρήσεις μιμήθηκαν γρήγορα την επιτυχία του Insull, εγείροντας ανησυχίες για ένα πιθανό μονοπώλιο. Η κυβέρνηση των ΗΠΑ ίδρυσε πολυάριθμους τοπικούς και ομοσπονδιακούς συντονιστικούς φορείς. Καθώς η Αμερική ηλεκτροδοτούσε ολοένα και περισσότερο τη χώρα, ο Πρόεδρος Φράνκλιν Ρούσβελτ εφάρμοσε μια σειρά πολιτικών που ενθάρρυναν τον ανταγωνισμό και επέκτειναν την πρόσβαση στις αγροτικές περιοχές.

Τέλος, πριν από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, άρχισε να διαμορφώνεται το σύγχρονο αμερικανικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Για να αποφευχθούν οι διακοπές ρεύματος, η ομοσπονδιακή κυβέρνηση απαιτούσε διασυνδέσεις μεταξύ των εταιρειών ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό σήμαινε ότι σε περίπτωση διακοπής ρεύματος στη Βοστώνη της Μασαχουσέτης, η ηλεκτρική ενέργεια που παραγόταν στο Οχάιο θα μπορούσε να αντισταθμίσει το έλλειμμα. Μέχρι τη δεκαετία του 1960, τα ανατολικά και δυτικά δίκτυα παρείχαν το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες. Αν και αυτά τα δύο μεγάλα δίκτυα ήταν συγχρονισμένα, οι συνδέσεις μεταξύ τους ήταν περιορισμένες.

Καθ' όλη τη διάρκεια του 10ου αιώνα, εμφανίστηκαν εξελίξεις στην ενίσχυση και τη μείωση της τάσης DC. Το 1990, το πρώτο μεγάλης κλίμακας σύστημα συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης (HVDC) άρχισε να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια στη Νέα Αγγλία. Τα συστήματα HVDC είναι πιο ακριβά λόγω της ανάγκης για μετατροπείς τόσο στον σταθμό παραγωγής ενέργειας όσο και στον υποσταθμό, αλλά η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να μεταδοθεί περαιτέρω και πιο αποτελεσματικά από τα συστήματα εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής τάσης (HVAC). Σήμερα, το HVDC προτιμάται για τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας σε αποστάσεις σχεδόν 650 χλμ.

Αν Χανγκ (Σύμφωνα με το Popular Mechanics )

[διαφήμιση_2]
Σύνδεσμος πηγής