Indústria de l'energia elèctrica
La indústria de l'energia elèctrica comprén la generació, transmissió, distribució i venda d'energia elèctrica al públic en general i a l'indústria. La mercaderia venuda és en realitat energia, no potència, per eixemple, els consumidors paguen per quilovats-hora, potència multiplicada per temps, que és energia. La distribució comercial d'electricitat va començar en 1882, quan es va produir electricitat per a l'allumenat elèctric. En les décades de 1880 i 1890, les creixents preocupacions econòmiques i de seguritat varen dur a la regulació de l'indústria. Lo que abans era una costosa novetat llimitada a les zones més densament poblades, l'energia elèctrica fiable i econòmica s'ha convertit en un aspecte essencial per al funcionament normal de tots els elements de les economies desenrollades. A mitan de el XX, l'electricitat es considerava un "monopoli natural", només eficient si participava en el mercat un número restringit d'organisacions; en algunes zones, empreses integrades verticalment suministren totes les etapes, des de la generació fins a la venda al por menor, i només la supervisió governamental regulava la taxa de rendabilitat i l'estructura de costs. Des de la década de 1990, moltes regions han fragmentat la generació i distribució d'energia elèctrica. Encara que estos mercats poden ser manipulats de forma abusiva, en el consegüent impacte advers en els preus i la fiabilitat per als consumidors, en general la producció competitiva d'energia elèctrica conduïx a millores dignes de menció en l'eficiència. No obstant, la transmissió i la distribució són problemes més difícils, ya que els rendiments de l'inversió no són tan fàcils de trobar.
Història
[editar | editar còdic]Encara que se sabia que l'electricitat es produïa com a resultat de les reaccions químiques que tenen lloc en una pila electrolítica des de que Alessandro Volta va desenrollar la pila voltaica en 1800, la seua producció per este mig era, i seguix sent cara. En 1831, Michael Faraday va idear una màquina que generava electricitat a partir del moviment rotatori, pero la tecnologia va tardar casi 50 anys en alcançar una fase comercialment viable. En 1878, en Estats Units, Thomas Edison va desenrollar i va vendre un substitut comercialment viable de l'allumenat i la calefacció de gas que utilisava electricitat de corrent contínua generada i distribuïda localment. En decembre de 1881, Robert Hammond va fer una demostració de la nova llum elèctrica en la ciutat britànica de Brighton, en Sussex, durant un periodo de prova. L'èxit posterior d'esta instalació va permetre a Hammond donar a esta empresa una base comercial i llegal, ya que varis propietaris de tendes volien utilisar la nova llum elèctrica. Aixina va nàixer la Hammond Electricity Supply Co. A principis de 1882, Edison va inaugurar la primera central elèctrica de vapor del món en el viaducte de Holborn, en Londres, a on havia firmat un acort en la City Corporation per un periodo de tres mesos per a suministrar allumenat públic. En el temps havia suministrat llum elèctrica a varis consumidors locals. El método de suministrament era corrent contínua (CC). Mentres que el proyecte de Godalming i el del viaducte de Holborn de 1882 es varen tancar a la veta d'uns anys, el de Brighton va continuar i en 1887 es va suministrar durant 24 hores al dia. Més vesprada, en setembre de 1882, Edison va inaugurar la central elèctrica de Pearl Street en Nova York, que també funcionava en corrent contínua. Per este motiu, la generació es realisava prop o en les instalacions del consumidor, ya que Edison no disponia de mijos de conversió de tensió. La tensió elegida per a qualsevol sistema elèctric és un compromís. Per a una determinada cantitat de potència transmesa, l'aument de la tensió reduïx la corrent i, per tant, la gruixa necessària del cable. Desgraciadament, també aumenta el perill de contacte directe i la gruixa de l'aïllament. Ademés, alguns tipos de càrrega eren difícils o impossibles de fer funcionar en tensions més altes. L'efecte general era que el sistema de Edison requeria que les centrals elèctriques estigueren a menys d'una milla dels consumidors. Este sistema podia funcionar en el centre de les ciutats, pero no era rendable en els suburbis.[1] A mediats i finals de la década de 1880 es varen introduir els sistemes de corrent alterna (CA) en Europa i Estats Units. L'energia de CA tenia la ventaja de que els transformadors, instalats en les centrals elèctriques, podien utilisar-se per a elevar la tensió dels generadors, i els transformadors de les subestacions locals podien reduir la tensió per a abastir a les càrregues. L'aument de la tensió reduïa la corrent en les llínees de transmissió i distribució i, per tant, el tamany dels conductors i les pèrdues de distribució. Açò feya més econòmica la distribució d'energia a llargues distàncies. Els generadors (com les centrals hidroelèctriques) podien situar-se llunt de les càrregues. La CA i la CC varen competir durant un temps, durant un periodo anomenat la guerra de les corrents. El sistema de corrent contínua podia presumir d'una seguritat llaugerament superior, pero esta diferència no era lo prou gran com per a superar les enormes ventages tècniques i econòmiques de la corrent alterna, que va acabar imponent-se. El sistema d'alimentació de corrent alterna utilisat hui en dia es va desenrollar ràpidament, respalat per industrials com George Westinghouse en Mikhail Dolivo-Dobrovolsky, Galileo Ferraris, Sebastian Ziani de Ferranti, Lucien Gaulard, John Dixon Gibbs, Carl Wilhelm Siemens, William Stanley Jr, Nikola Tesla, i uns atres varen contribuir a este camp. L'electrònica de potència és l'aplicació de l'electrònica d'estat sòlit al control i la conversió de l'energia
elèctrica. L'electrònica de potència va començar en el desenroll del rectificador d'arc de mercuri en 1902, utilisat per a convertir CA en CC. A partir dels anys 20, varen continuar les investigacions per a aplicar els tiratrones i les vàlvules d'arc de mercuri controlades per la ret a la transmissió d'energia. La graduació dels electrodos els va fer aptes per a la transmissió d'energia en corrent contínua d'alta tensió (HVDC). En 1933 es varen inventar els rectificadores de seleni. La tecnologia dels transistors es remonta a 1947, en l'invenció del transistor de punt de contacte, al que va seguir el transistor d'unió bipolar (BJT) en 1948. En la década de 1950, els diodos semiconductors de major potència varen escomençar a substituir als tubos de buit. En 1956 es va introduir el rectificador controlat de silici (SCR), que va ampliar el palmito d'aplicacions de l'electrònica de potència. En 1959 es va produir un gran alvanç en l'electrònica de potència en l'invenció de el MOSFET (transistor semiconductor d'òxit metàlic d'efecte de camp). Les generacions de MOSFET varen permetre als dissenyadors d'electrònica de potència alcançar nivells de rendiment i densitat que no eren possibles en els transistors bipolars. En 1969, Hitachi va presentar el primer MOSFET de potència vertical, que més vesprada es coneixeria com VMOS (MOSFET de recalat en V). Des de llavors, el MOSFET de potència s'ha convertit en el dispositiu de potència més comuna del món, per la seua baixa potència d'accionament de porta, ràpida velocitat de conmutación, fàcil capacitat de paralelización alvançada, ampli ample de banda, robustea, fàcil accionament, polarisació senzilla, facilitat d'aplicació i facilitat de reparació. Encara que el HVDC s'utilisa cada volta més per a transmetre grans cantitats d'electricitat a llargues distàncies o per a conectar sistemes elèctrics asíncronos adjacents, la major part de la generació, transmissió, distribució i venda al por menor d'electricitat es realisa en corrent alterna.
Organisació
[editar | editar còdic]L'indústria de l'energia elèctrica sol dividir-se en quatre processos. Es tracta de la generació d'electricitat, per eixemple, en una central elèctrica, la transmissió d'energia elèctrica, la distribució d'electricitat i la venda d'electricitat al por menor. En molts països, les companyies elèctriques són propietàries de tota l'infraestructura, des de les centrals generadores fins a l'infraestructura de transmissió i distribució. Per esta raó, l'energia elèctrica es considera un monopoli natural. Per lo general, el sector està fortament regulat, a sovint en controls de preus, i en freqüència és propietat i està gestionat pel govern. No obstant, la tendència moderna ha segut una creixent desregulación a lo manco en els dos últims processos. La naturalea i l'estat de la reforma del mercat de l'electricitat solen determinar si les companyies elèctriques poden participar només en alguns d'estos processos sense tindre que ser propietàries de tota l'infraestructura, o si els ciutadans elegixen qué components de l'infraestructura patrocinar. En els països en els que el suministrament elèctric està desregulado, els usuaris finals de l'electricitat poden optar per una electricitat verda més costosa.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Oxner, E. S. (1988-12-22). Fet Technology and Application (en en), CRC Press. ISBN 978-0-8247-8050-0.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Industria de la energía eléctrica» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.