A maioria das pessoas tem uma ideia do que é “a grade”, mas muitas vezes apenas em um sentido muito geral. Embora possa ser fácil identificar os componentes da rede, como linhas de energia e equipamentos elétricos, entender o funcionamento interno da rede elétrica pode parecer misterioso ao tentar imaginar uma rede nacional de geradores de energia, fiação, residências e edifícios.

Para simplificar, vamos explorar o que realmente é a rede, como funciona a rede elétrica, por que a rede é usada, como a rede elétrica moderna funciona para criar e distribuir energia na América do Norte e como a energia solar doméstica se integra na grade.

O que é a grade?

A rede é uma rede massiva e interconectada de equipamentos de transmissão elétrica que cria e fornece nova eletricidade aos consumidores finais. Também conhecida como rede elétrica, rede elétrica, rede elétrica ou rede elétrica, a rede nacional fornece eletricidade para usuários em residências, edifícios comerciais, e grandes operações industriais.

Onde está a grade?

Dê uma olhada... a grade está em toda parte!

Aqui nos Estados Unidos, a rede de transmissão de energia norte-americana se estende por todo o país, desde as docas de embarque no Alasca até a última barra em Florida Keys, com milhões de pontos de interconexão entre eles.

Como a soma de muitas partes individuais diferentes, a rede nacional é composta de várias redes regionais que foram interconectadas para formar uma rede entre áreas povoadas dos Estados Unidos, Canadá e partes do México.

Por que precisamos da rede elétrica?

Se você já conectou algo a uma tomada elétrica em casa, sabe exatamente por que precisamos da rede elétrica. De telefones celulares a utensílios de cozinha e até mesmo dispositivos HVAC, a eletricidade é uma necessidade da vida moderna. Hoje, usamos a rede de energia para abastecer quase todos os aspectos da nossa sociedade, incluindo transporte, manufatura, entretenimento e muito mais.

É por isso que precisamos da rede elétrica – para que o acesso à eletricidade seja seguro e disponível para todos. Embora seja possível viver fora da rede e gerar sua própria eletricidade, a rede nacional conecta usinas geradoras de energia com as pessoas e organizações que precisam dela para eletrificar suas vidas. Com mais de um século de construção, a rede elétrica norte-americana cresceu e se expandiu para milhões de usuários desde suas origens na cidade de Nova York.

Como funciona a rede elétrica

Apesar de todas as suas complexidades, as operações essenciais da rede elétrica podem ser decompostas em três etapas simples: geração, transmissão e distribuição. Enquanto a forma da rede elétrica moderna está sendo transformada por novas fontes de energia, a função principal de uma rede interconectada para compartilhar recursos entre usuários de eletricidade conectados permanecerá sempre a mesma.

Geração de Eletricidade para a Rede

Para que a eletricidade entre na rede, ela deve primeiro ser gerada por uma fonte de combustível. Na década de 2020, a energia utilizável é criada de muitas formas diferentes em várias capacidades em todo o mundo.

De acordo com as perspectivas de energia de curto prazo da US Energy Information Administration, a geração anual de eletricidade nos Estados Unidos em 2021 consistia em aproximadamente 38% de gás natural, 22% de carvão, 14% de fontes de energia renovável (eólica, solar e biomassa), 19 % nuclear e 6% hidrelétrica.

Um gráfico mostrando a geração de eletricidade dos EUA por fonte para todos os setores de 2012 a 2023, comparando a participação percentual de gás natural, carvão, nuclear, renováveis ​​como energia solar e eólica, energia hidrelétrica e outras fontes.

Usinas Elétricas:

Além das instalações movidas a carvão e a gás natural comumente associadas ao termo "usina de energia", grandes quantidades de eletricidade também são geradas diariamente com barragens hidrelétricas, em fazendas solares de vários megawatts e em colinas pontilhadas de vento. turbinas.

Geração distribuída:

Hoje, é mais fácil do que nunca para proprietários de residências e empresas gerar sua própria eletricidade, que também pode ser alimentada com segurança na rede por meio de painéis solares e interconexão de serviços públicos. Em sua perspectiva de energia, a EIA prevê que a energia solar nos telhados residenciais representará quase dois terços da crescente capacidade de geração de energia elétrica distribuída nos próximos dois anos.

Transmissão de eletricidade através da rede

Depois que a energia da rede é produzida, ela deve ser entregue onde for necessária. Aqui, novos lotes de energia em massa são transmitidos para subestações menores por meio de transformadores que modificam a eletricidade para que ela possa viajar por longas distâncias e em altas tensões. Essas linhas de transmissão são a espinha dorsal da rede elétrica norte-americana.

As linhas de transmissão são muito grossas e normalmente suportadas por grandes torres de metal. Criticamente, eles são bidirecionais, o que permite que a energia seja transportada para frente e para trás. Embora sejam fáceis de detectar quando instaladas no alto, muitas linhas de transmissão elétrica também são enterradas com segurança no subsolo.

Distribuição de eletricidade da rede

Finalmente, depois de chegar a uma subestação local e passar por uma torre de comutação, a energia da rede é distribuída aos usuários finais por meio de linhas de energia elétrica menores. Em tensões mais baixas e com tamanhos mais finos em comparação com as linhas de transmissão, as linhas de distribuição são mais susceptíveis de serem suportadas por postes de madeira e só podem mover a eletricidade em uma direção, longe de um local central.

Na etapa final da cadeia de abastecimento de energia, a eletricidade distribuída para uma residência ou empresa é registrada pelo medidor elétrico do imóvel. Nesse ponto, a energia elétrica é vendida ao consumidor final a uma tarifa residencial ou comercial pela concessionária de energia local.