โครงข่ายไฟฟ้าของอเมริกาเหนือ ซึ่งประกอบด้วยโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็ก 5 โครงข่าย ถือเป็นเครื่องจักรที่ใหญ่ที่สุดที่มนุษย์เคยสร้างมา
สายส่งไฟฟ้าในสหรัฐฯ ภาพ: Popular Science
สหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวมีสายส่งไฟฟ้ายาว 600,000 ไมล์และสายจำหน่ายไฟฟ้ายาว 5.5 ล้านไมล์ ตามรายงานของ นิตยสาร Popular Science ถือเป็นความสำเร็จทางวิศวกรรมที่ยิ่งใหญ่ จากโรงไฟฟ้าขนาดเล็กในนิวยอร์กซิตี้ กลายมาเป็นโครงการขนาดใหญ่ที่ครอบคลุมทั้งทวีป
เวลา 15.00 น. ของวันที่ 4 กันยายน พ.ศ. 2425 วิศวกรที่ทำงานในโรงไฟฟ้าแห่งหนึ่งในย่านมิดทาวน์แมนฮัตตันได้เปิดสวิตช์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ภายในไม่กี่วินาที เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง 6 เครื่องที่มีกำลังไฟฟ้า 100 กิโลวัตต์ ซึ่งแต่ละเครื่องมีน้ำหนัก 27 ตันและใช้พลังงานจากถ่านหินก็เริ่มทำงาน สถานี Pearl Street ของโทมัส เอดิสัน ซึ่งจ่ายกระแสไฟฟ้าตรง (DC) ให้กับผู้อยู่อาศัยในรัศมี 400 เมตร ถือเป็นสถานีแรกของโลก ที่สามารถจ่ายไฟให้กับหลอดไฟ 400 หลอดสำหรับลูกค้ากลุ่มแรกจำนวน 85 ราย นับเป็นจุดเริ่มต้นของระบบไฟฟ้าของอเมริกา
แม้ว่าสถานี Pearl Street จะเป็นผู้นำยุคใหม่และเทคโนโลยี DC ของ Edison ก็พิสูจน์แล้วว่ามีค่า แต่ก็ไม่สามารถส่งสัญญาณได้ในระยะไกล เนื่องจากวิศวกรในสมัยนั้นไม่สามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าหลังจากผลิตไฟฟ้าได้ เนื่องจากข้อจำกัดนี้ จึงต้องสร้างสถานีไฟฟ้าให้กว้างขวางเท่ากับตู้ไปรษณีย์ในเมืองและชุมชน
อย่างไรก็ตาม ด้วยการสนับสนุนของนักธุรกิจ จอร์จ เวสติงเฮาส์ นักประดิษฐ์อีกคนและอดีตพนักงานของเอดิสันที่มีชื่อว่า นิโคลา เทสลา ได้พัฒนามอเตอร์เหนี่ยวนำที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ซึ่งผลิตได้ง่ายกว่าและสูญเสียพลังงานน้อยกว่า เนื่องจากสามารถเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าได้โดยหม้อแปลงไฟฟ้า
การแข่งขันระหว่างทั้งสองฝ่ายดำเนินไปจนถึงช่วงปลายทศวรรษปี 1880 โดยไฟฟ้ากระแสสลับค่อยๆ ขึ้นเป็นฝ่ายได้เปรียบ เมื่อถึงช่วงทศวรรษปี 1890 สถานีผลิตไฟฟ้ากระแสสลับบางแห่งในโคโลราโด ออริกอน และแคลิฟอร์เนียเริ่มส่งไฟฟ้าไปยังผู้อยู่อาศัยในระยะทางไกล เมื่อสงครามกระแสไฟฟ้าใกล้จะสิ้นสุดลง โรงไฟฟ้าก็ผุดขึ้นทั่วประเทศเพื่อผลิตไฟฟ้าสำหรับสิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆ เช่น รถราง
ผู้นำระบบไฟฟ้าของอเมริกาในอนาคตคือนักธุรกิจชื่อซามูเอล อินซูลล์ เมื่ออินซูลล์มาถึงชิคาโกในปี 1892 เมืองนี้ได้รับไฟฟ้าจากบริษัทต่างๆ 20 แห่ง หลังจากดำรงตำแหน่งประธานบริษัทชิคาโก เอดิสัน อินซูลล์ก็เพิ่มปัจจัยโหลดอย่างรวดเร็ว ใช้กังหันไอน้ำที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และซื้อบริษัทอื่นๆ เพื่อเปลี่ยนโรงไฟฟ้าคู่แข่งให้กลายเป็นสถานีหม้อแปลงไฟฟ้า ในช่วง 15 ปีต่อมา อินซูลล์ได้ซื้อโรงไฟฟ้ามากกว่าสิบแห่งและเปลี่ยนชื่อบริษัทเป็น Commonwealth Edison
ธุรกิจหลายแห่งเลียนแบบความสำเร็จของ Insull อย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับอำนาจผูกขาด รัฐบาล สหรัฐฯ ได้จัดตั้งหน่วยงานกำกับดูแลระดับท้องถิ่นและระดับรัฐบาลกลางจำนวนหนึ่ง ประเทศมีไฟฟ้าใช้เพิ่มมากขึ้น และประธานาธิบดีแฟรงคลิน รูสเวลต์ได้ผ่านนโยบายชุดหนึ่งเพื่อส่งเสริมการแข่งขันและขยายไฟฟ้าไปยังพื้นที่ชนบท
ในที่สุด ก่อนสงครามโลกครั้งที่ 2 ระบบไฟฟ้าของสหรัฐฯ ในยุคใหม่ก็เริ่มเป็นรูปเป็นร่างขึ้น เพื่อหลีกเลี่ยงไฟฟ้าดับ รัฐบาลกลางกำหนดให้บริษัทไฟฟ้าต้องเชื่อมต่อข้ามกัน ซึ่งหมายความว่าหากไฟฟ้าดับในบอสตัน รัฐแมสซาชูเซตส์ ไฟฟ้าที่ผลิตได้ในโอไฮโอก็สามารถทดแทนไฟฟ้าที่ขาดแคลนได้ ในช่วงทศวรรษ 1960 ระบบไฟฟ้าสายตะวันออกและสายตะวันตกจัดหาไฟฟ้าส่วนใหญ่ให้กับอเมริกา แม้ว่าระบบไฟฟ้าหลัก 2 สายนี้จะเชื่อมต่อกันอย่างสอดประสานกัน แต่ก็แทบจะไม่มีการเชื่อมต่อระหว่างกัน
ตลอดศตวรรษที่ 10 ความก้าวหน้าในการเพิ่มและลดแรงดันไฟฟ้า DC ได้เกิดขึ้น ในปี 1990 ระบบกระแสตรงแรงดันสูงขนาดใหญ่ระบบแรก (HVDC) เริ่มจ่ายไฟฟ้าให้กับนิวอิงแลนด์ ระบบ HVDC มีราคาแพงกว่าเนื่องจากต้องใช้ตัวแปลงทั้งที่โรงไฟฟ้าและสถานีย่อย แต่สามารถส่งไฟฟ้าได้ไกลกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบ AC แรงดันสูง (HVAC) ปัจจุบัน HVDC เป็นที่นิยมเมื่อต้องส่งไฟฟ้าในระยะทางเกือบ 400 ไมล์
อัน คัง (ตามตำราของ Popular Mechanics )
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)