La maggior parte delle persone ha un'idea di cosa sia la “griglia”, ma spesso solo in senso molto generale. Mentre può essere facile identificare i componenti della rete come linee elettriche e apparecchiature elettriche, comprendere il funzionamento interno della rete elettrica può sembrare misterioso quando si cerca di immaginare una rete nazionale di generatori di energia, cablaggi, case ed edifici.

Per dirla in termini semplici, esploriamo cos'è veramente la rete, come funziona la rete elettrica, perché viene utilizzata, come funziona la moderna rete elettrica per creare e distribuire energia in tutto il Nord America e come si integra il solare domestico nella griglia.

Cos'è la griglia?

La rete è un'enorme rete interconnessa di apparecchiature di trasmissione elettrica che crea e fornisce nuova elettricità ai consumatori finali. Conosciuta anche come "rete elettrica", "rete elettrica", "rete elettrica", o "rete elettrica", la rete nazionale fornisce elettricità agli utenti di abitazioni, edifici commerciali, e grandi operazioni industriali allo stesso modo.

Dov'è la griglia?

Dai un'occhiata in giro... la griglia è ovunque!

Qui negli Stati Uniti, la rete di trasmissione dell'energia nordamericana si estende in tutto il paese, dai moli di spedizione in Alaska all'ultima sbarra nelle Florida Keys, con milioni di punti di interconnessione intermedi.

In quanto somma di molte diverse parti individuali, la rete nazionale è composta da diverse reti regionali che sono state interconnesse per formare una rete tra le aree popolate degli Stati Uniti, del Canada e di parti del Messico.

Perché abbiamo bisogno della rete elettrica?

Se hai mai collegato qualcosa a una presa elettrica a casa, allora sai esattamente perché abbiamo bisogno della rete elettrica. Dai telefoni cellulari agli elettrodomestici da cucina e persino ai dispositivi HVAC, l'elettricità è una necessità della vita moderna. Oggi utilizziamo la rete energetica per alimentare quasi ogni aspetto della nostra società, compresi i trasporti, la produzione, l'intrattenimento e altro ancora.

Ecco perché abbiamo bisogno della rete elettrica, in modo che l'accesso all'elettricità sia sicuro e disponibile per tutti. Mentre è possibile vivere fuori dalla rete e generare la propria elettricità, la rete nazionale collega senza soluzione di continuità le centrali elettriche con le persone e le organizzazioni che ne hanno bisogno per elettrificare le loro vite. Nel corso di un secolo, la rete elettrica nordamericana è cresciuta e si è espansa fino a raggiungere milioni di utenti dalle origini di New York City.

Come funziona la rete elettrica

Nonostante tutte le sue complessità, le operazioni essenziali della rete energetica possono essere suddivise in tre semplici fasi: generazione, trasmissione e distribuzione. Mentre la forma della moderna rete elettrica viene trasformata da nuove fonti di energia, la funzione primaria di una rete interconnessa di condividere le risorse tra gli utenti di elettricità connessi rimarrà sempre la stessa.

Produzione di elettricità alla rete

Affinché l'elettricità entri nella rete, deve prima essere generata da una fonte di combustibile. Negli anni 2020, l'energia utilizzabile viene creata in molte forme diverse a varie capacità in tutto il mondo.

Secondo le prospettive energetiche a breve termine della US Energy Information Administration, la produzione annuale di elettricità negli Stati Uniti nel 2021 consisteva di circa il 38% di gas naturale, il 22% di carbone, il 14% di fonti energetiche rinnovabili (eolico, solare e biomasse), 19 % nucleare e 6% idroelettrico.

Un grafico che mostra la generazione di elettricità degli Stati Uniti per fonte per tutti i settori dal 2012 al 2023, confrontando la quota percentuale di gas naturale, carbone, nucleare, fonti rinnovabili come l'energia solare ed eolica, idroelettrica e altre fonti.

Centrali elettriche:

Oltre alle strutture alimentate a carbone e a gas naturale comunemente associate al termine "centrale elettrica", ogni giorno vengono generate enormi quantità di elettricità con dighe idroelettriche, in parchi solari multi-megawatt e su dolci colline punteggiate di vento turbine.

Generazione distribuita:

Oggi è più facile che mai per i proprietari di case e le imprese generare la propria elettricità che può anche essere immessa in sicurezza nella rete tramite pannelli solari e interconnessione delle utenze. Nelle sue prospettive energetiche, l'EIA prevede che il solare sui tetti residenziali rappresenterà quasi i due terzi della crescente capacità di generazione di energia elettrica distribuita nei prossimi due anni.

Trasmissione di elettricità attraverso la rete

Dopo che l'energia di rete è stata prodotta, deve essere consegnata ovunque sia necessaria. Qui, nuovi lotti di energia sfusa vengono trasmessi a sottostazioni più piccole attraverso trasformatori che modificano l'elettricità in modo che possa viaggiare su lunghe distanze e ad alta tensione. Queste linee di trasmissione sono la spina dorsale della rete elettrica nordamericana.

Le linee di trasmissione sono molto spesse e tipicamente sostenute da grandi torri metalliche. Fondamentalmente, sono bidirezionali, il che consente all'energia di essere trasportata avanti e indietro. Sebbene siano facili da individuare se installate sopra la testa, molte linee di trasmissione elettrica sono anche interrate in modo sicuro.

Distribuzione di energia elettrica dalla rete

Infine, dopo aver raggiunto una sottostazione locale e aver attraversato una torre di commutazione, l'energia della rete viene distribuita agli utenti finali attraverso linee elettriche più piccole. A tensioni inferiori e con dimensioni inferiori rispetto alle linee di trasmissione, è più probabile che le linee di distribuzione siano sostenute da pali di legno e possano spostare l'elettricità solo in una direzione, lontano da una posizione centrale.

Nella fase finale della filiera energetica, l'energia elettrica distribuita a un'abitazione o a un'azienda viene registrata dal contatore elettrico della struttura. A questo punto, l'elettricità viene venduta al consumatore finale a una tariffa residenziale o commerciale dall'azienda elettrica locale.