Het Noord-Amerikaanse elektriciteitsnet - 's werelds grootste machine.

Het Noord-Amerikaanse elektriciteitsnet, dat uit vijf kleinere netten bestaat, wordt beschouwd als de grootste machine die de mensheid ooit heeft gecreëerd.

Hoogspanningsleidingen in de VS. Foto: Popular Science — Hoogspanningsleidingen in de VS. Foto: *Popular Science*

De Verenigde Staten beschikken alleen al over 965.606 km aan hoogspanningsleidingen en 8,8 miljoen km aan distributieleidingen. Volgens Popular Science is dit in alle opzichten een technologische prestatie. Deze machine is geëvolueerd van een kleine energiecentrale in New York City tot een megaproject dat het hele continent omspant.

Op 4 september 1882 om 15.00 uur schakelde een ingenieur in een elektriciteitscentrale in het centrum van Manhattan de stroomonderbreker in. Binnen enkele seconden begonnen zes kolengestookte generatoren van 100 kilowatt en 27 ton te werken. Thomas Edisons Pearl Street-centrale leverde gelijkstroom (DC) aan bewoners binnen een straal van 400 meter en was 's werelds eerste elektriciteitscentrale. De centrale voorzag 400 lampen van stroom voor de eerste 85 klanten. Dit markeerde het begin van het Amerikaanse elektriciteitsnet.

Hoewel het onderstation aan Pearl Street een nieuw tijdperk inluidde en Edisons gelijkstroomtechnologie zijn waarde bewees, kon het geen stroom over lange afstanden transporteren, omdat ingenieurs destijds de spanning na de stroomopwekking niet konden verhogen. Door deze beperking moesten er, net als brievenbussen, op grote schaal onderstations in steden en dorpen worden gebouwd.

Met de steun van zakenman George Westinghouse ontwikkelde een andere uitvinder en voormalig medewerker van Edison, Nikola Tesla, echter een inductiemotor die gebruikmaakt van wisselstroom (AC). Deze motor was gemakkelijker te produceren en had minder energieverlies omdat de spanning kon worden verhoogd of verlaagd met behulp van een transformator.

De concurrentie tussen de twee partijen duurde tot eind jaren 1880, waarbij wisselstroom langzaam de overhand kreeg. In de jaren 1890 begonnen verschillende wisselstroomcentrales in Colorado, Oregon en Californië elektriciteit over lange afstanden naar de bewoners te transporteren. Naarmate de 'Oorlog van de Stromen' ten einde liep, verrezen er meer elektriciteitscentrales in de Verenigde Staten, die elektriciteit leverden voor nieuwe uitvindingen zoals de kruiwagen.

De man die het Amerikaanse elektriciteitsnet de toekomst in leidde, was zakenman Samuel Insull. Toen Insull in 1892 in Chicago aankwam, was de stad afhankelijk van elektriciteit van 20 verschillende bedrijven. Nadat hij president van de Chicago Edison Company was geworden, verhoogde Insull snel de benuttingsgraad, gebruikte hij efficiëntere stoomturbines en nam hij andere bedrijven over om concurrerende energiecentrales om te bouwen tot onderstations. Binnen 15 jaar verwierf Insull meer dan een dozijn energiecentrales en hernoemde hij het bedrijf tot Commonwealth Edison.

Veel bedrijven volgden al snel het voorbeeld van Insull, wat leidde tot bezorgdheid over een mogelijk monopolie. De Amerikaanse overheid richtte tal van lokale en federale coördinatie-instanties op. Naarmate Amerika steeds meer geëlektrificeerd raakte, voerde president Franklin Roosevelt een reeks beleidsmaatregelen door die concurrentie aanmoedigden en de toegang tot elektriciteit in landelijke gebieden verbeterden.

Vóór de Tweede Wereldoorlog begon het moderne Amerikaanse elektriciteitsnet vorm te krijgen. Om stroomuitval te voorkomen, eiste de federale overheid onderlinge verbindingen tussen energiebedrijven. Dit betekende dat als er in Boston, Massachusetts, een stroomstoring was, de elektriciteit die in Ohio werd opgewekt het tekort kon compenseren. Tegen de jaren zestig leverden de oostelijke en westelijke netwerken het grootste deel van de elektriciteit in de Verenigde Staten. Hoewel deze twee grote netwerken gesynchroniseerd waren, waren de verbindingen ertussen beperkt.

Gedurende de 10e eeuw vonden er ontwikkelingen plaats op het gebied van gelijkspanningsverhoging en -verlaging. In 1990 begon het eerste grootschalige hoogspanningsgelijkstroomsysteem (HVDC) met de levering van elektriciteit aan New England. HVDC-systemen zijn duurder vanwege de noodzaak van omvormers in zowel de energiecentrale als het onderstation, maar elektriciteit kan over grotere afstanden en efficiënter worden getransporteerd dan met hoogspanningswisselstroomsystemen (HVAC). Tegenwoordig heeft HVDC de voorkeur voor het transporteren van elektriciteit over afstanden van bijna 650 km.

An Khang (volgens Popular Mechanics )

Bronlink