Ret elèctrica
Una ret elèctrica és una ret interconectada que té el propòsit de suministrar electricitat des dels proveïdors fins als consumidors. Consistix de tres components principals, les plantes generadores que produïxen electricitat de combustibles fòssils (carbó, gas natural, biomassa) o combustibles no fòssils (eòlica, solar, nuclear, hidràulica); Les llínees de transmissió que duen l'electricitat de les plantes generadores als centres de demanda i els transformadorés que reduïxen el voltage per a que les llínees de distribució puguen entregar-li energia al consumidor final.[1]
En la indústria de l'energia elèctrica, la ret elèctrica és un terme usat per a definir una ret d'electricitat que realisen estes tres operacions:
- Generació d'electricitat: Les plantes generadores solen estar alluntades d'àrees poblades. Per lo general són molt grans, per a aprofitar-se de la economia d'escala. A l'energia elèctrica generada se li incrementa la seua tensió abans d'abocar-la a la ret de transmissió.
- Transmissió d'electricitat: La ret de transmissió transporta l'energia a grans distàncies. D'açò s'encarrega la companyia que és ama de la ret de distribució.
- Distribució d'electricitat: En aplegar a la subestació, l'energia aplega a una tensió, coneguda com molt alta tensió. En eixir d'ella, i entrar en la ret de distribució, se li baixa per a quedar a alta o mija tensió. Finalment, en aplegar al punt de servici, la tensió es torna a baixar per a quedar al voltage de servici requerit.
Les rets casi sempre són síncronas, #lo que significa que totes les àrees de distribució funcionen en corrent alterna (CA) trifásica sincronisades (de modo que les oscilacions de tensió es produïxen casi al mateix temps). Açò permet la transmissió d'energia de CA en tota la zona, conectant un gran número de generadors i consumidors d'electricitat i permetent, potencialment, mercats elèctrics més eficients i generació redundante.
La ret combinada de transmissió i distribució forma part del suministrament elèctric, conegut com "ret elèctrica" en Norteamérica, o simplement "la ret". En Regne Unit, Índia, Tanzània, Myanmar, Malàsia i Nova Zelanda, la ret es coneix com "National Grid".
Encara que les rets elèctriques estan molt esteses, en 2023 encara quedaven 666 millons de persones en tot lo món que no estaven conectades a una ret elèctrica,[2] l'immensa majoria en l'Àfrica subsahariana (565 millons). A mida que aumenta la electrificació, disminuïx el número de persones sense accés a l'electricitat de ret, havent-se reduït pràcticament a la mitat des de 2001 en el que hi havia 1.304 millons.
Les rets elèctriques poden ser propenses a intrusions o atacs malintencionats, per #lo que és necessària la seguritat de la ret elèctrica. Ademés, a mida que les rets elèctriques es modernisen i introduïxen tecnologia informàtica, les ciberamenazas escomencen a convertir-se en un risc per a la seguritat.[3] Les preocupacions particulars estan relacionades en els sistemes informàtics més complexos necessaris per a gestionar les rets.Erro en la cita: Element <ref> no vàlit;
les referencies sense nom deuen de tindre contingut
Història
[editar | editar còdic]Des dels seus inicis en La Revolució Industrial, la ret elèctrica s'ha convertit d'un sistema aïllat que servia a un àrea geogràfica particular, a una ret expansiva que incorpora múltiples àrees. En un moment donat, tota l'energia era produïda prop del dispositiu o del servici que requeria energia. Al començament de el XIX, l'electricitat va ser una idea nova que competia en el vapor, la hidràulica, el refredat o calfament directe, i principalment el gas natural. En eixa época, la producció de gas i el seu repartiment s'havia convertit en la principal font de l'indústria moderna de l'energia. A la mitat de el XIX, l'allumenament per arc elèctric es va convertir ràpidament en alguna cosa molt més ventajós que el gas volàtil, ya que el gas produïx una llum pobra, calfament excessiu, que feya que els quartos es calfaren i s'ompliren de fum, i partícules nocives com el monòxit de carbono. Despuix d'haver estudiat l'indústria d'allumenament del gas, Nikola Tesla va inventar el primer sistema elèctric que suministrava energia per mig de rets virtuals per a l'allumenament. En açò, les empreses elèctriques es varen encarregar de les economies d'escala i varen canviar a generació centralisada, distribució i administració del sistema. El concepte modern de ret elèctrica té els seus fonaments en les invencions de Nikola Tesla, que hui constituïx la base de la generació, transmissió a alta tensió i distribució a mija tensió, únicament possibles gràcies a les màquines d'inducció magnètica que Tesla va concebre.
Generació
[editar | editar còdic]La generació, en térmens generals, consistix en transformar alguna classe d'energia no elèctrica, siga esta química, mecànica, tèrmica o lluminosa, entre unes atres, en energia elèctrica. Per a la generació industrial es recorre a instalacions denominades centrals elèctriques, que eixecuten alguna de les transformacions citades. Estes constituïxen el primer escaló de la ret elèctrica.
Distribució
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Ret de distribució d'energia elèctrica.
Des de les subestacions ubicades prop de les àrees de consum, el servici elèctric és responsabilitat de la companyia suministradora (distribuïdora) que ha de construir i mantindre les llínees necessàries per a aplegar als clients.
La ret de distribució és un component del sistema de suministrament, sent responsabilitat de les companyies distribuïdores. La distribució de l'energia elèctrica des de les subestacions de transformació de la ret de transport es realisa en dos etapes.
La primera està constituïda per la ret de repartiment, que, partint de les subestacions de transformació, repartix l'energia, normalment per mig d'anells que rodegen els grans centres de consum, fins a aplegar a les estacions transformadores de distribució. Les tensions utilisades estan compreses entre 25 i 132 kV. Intercaladas en estos anells estan les estacions transformadores de distribució, encarregades de reduir la tensió des del nivell de repartiment al de distribució en mija tensió.
La segona etapa la constituïx la ret de distribució pròpiament dita, en tensions de funcionament de 3 a 30 kV i en una disposició en ret radial. Esta ret cobrix la superfície dels grans centres de consum (població, gran indústria, etc.), unint les estacions transformadores de distribució en els centres de transformació, que són l'última etapa del suministrament en mija tensió, ya que les tensions a l'eixida d'estos centres és de baixa tensió (125/220 o 220/380 ).[4]
En numerosos mercats elèctrics, l'activitat de distribució es considera un monopoli natural i opera baix marcs regulatorios que establixen el seu esquema de retribució.[5] Este esquema està orientat a cobrir els costs d'operació, manteniment i inversió de les rets, a l'hora que busca garantisar la calitat i la continuïtat del suministrament elèctric.[6][7]
Les llínees que formen la ret de distribució s'operen de forma radial, sense que formen malles. Quan existix una averia, un dispositiu de protecció situat al principi de cada ret ho detecta i obri l'interruptor que alimenta esta ret. La localisació d'averies es fa pel método de "prova i error", dividint la ret que té l'averia en mitats i suministrant energia a una d'elles; a mida que s'acota la zona en averia, es torna el suministrament al restant de la ret. Açò ocasiona que en el transcurs de la localisació es puguen produir vàries interrupcions a un mateix usuari de la ret.
La topología d'una ret de distribució es referix a l'esquema o apany de la distribució, açò és la forma en que es distribuïx l'energia per mig de la disposició dels segments dels circuits de distribució. Esta topología pot tindre les següents configuracions:
- Ret radial o ret en antena: resalten la seua simplicitat i la facilitat que presenta per a ser equipada de proteccions selectives. Com a desventaja té la seua falta de garantia de servici.
- Ret en bucle obert: té totes les ventages de la distribució en rets radials i ademés la possibilitat d'alimentar alternativament d'una font o una atra.
- Ret en anell o en bucle tancat: es caracterisa per tindre dos dels seus extrems alimentats, quedant estos punts intercalados en l'anell o bucle. Com a ventaja fonamental es pot citar la seua seguritat de servici i facilitat de manteniment, si be presenta l'inconvenient d'una major complexitat i sistemes de protecció més complicats.
Com a sistemes de protecció s'utilisen conductors aïllats, fusibles, seccionadores en càrrega, seccionalizadores, òrguens de tall de ret, reconectadores, interruptors, pararrayos antena, pararrayos autoválvulas i proteccions secundàries associades a transformadors de mida, com són relés de protecció.
Estructura de les rets de distribució
[editar | editar còdic]L'estructura o topología d'una ret pot variar considerablement. El disseny físic està determinat pel terreny disponible i la seua geologia. La topología llògica pot variar depenent de les restriccions de presupost, requisits de fiabilitat del sistema, i les característiques de la generació i la càrrega.
Components
[editar | editar còdic]
La generació d'electricitat és el procés de generar energia elèctrica a partir de fonts d'energia primària normalment en centrals elèctriques. Sol realisar-se en generadors electromecànics accionados per motors tèrmics, la energia cinètica de l'aigua o el vent o l'energia nuclear. Atres fonts d'energia són la solar fotovoltaica i la geotèrmica.
La suma de les potències dels generadors de la ret és la producció de la ret, que sol medir-se en gigavatios (GW).
Transmissió
[editar | editar còdic]
La transmissió d'energia elèctrica és el moviment a granel d'energia elèctrica des d'un lloc de generació, a través d'una ret de llínees interconectadas, fins a una subestació elèctrica, des de la que es conecta al sistema de distribució. Este sistema de conexions en ret és distint del cablejat local entre les subestacions d'alta tensió i els clients.
Com l'energia sol generar-se llunt d'a on es consumix, el sistema de transmissió pot cobrir grans distàncies. Per a una determinada cantitat d'energia, l'eficàcia de la transmissió és major en tensions més altes i corrents més baixes. Per lo tant, les tensions s'aumenten en l'estació generadora i es reduïxen en les subestacions locals per a la distribució als clients.
La major part de la transmissió és trifásica. La trifásica, en comparació a la monofásica, pot suministrar molta més potència per a una determinada cantitat de cable, ya que els cables neutre i de terra es compartixen.[8] Ademés, els generadors i motors trifásicos són més eficients que els seus homòlecs monofásicos.
No obstant, per als conductors convencionals, una de les principals pèrdues són les resistivas, que són una llei quadràtica de la corrent i depenen de la distància. Les llínees de transmissió de CA d'alta tensió poden perdre entre un 1% i un 4% per cada cent milles.[9] No obstant, la corrent contínua d'alta tensió pot tindre entre un 30% i un 40% menys de pèrdues que la CA. En distàncies molt llargues, estes #eficiència poden compensar el cost adicional de les estacions conversoras CA/CC necessàries en cada extrem.
Les rets de transmissió són complexes, en vies redundantes. El traçat físic sol estar condicionat pel terreny disponible i la seua geologia. La majoria de les rets de transmissió oferixen la fiabilitat que oferixen les rets malladas més complexes. La redundància permet que es produïxquen fallos en les llínees i que l'energia es desvie simplement mentres es realisen les reparacions.
Subestacions
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Subestació elèctrica.
Les subestacions poden eixercitar moltes funcions diferents, pero normalment transformen la tensió de baixa a alta (pujada) i d'alta a baixa (baixada). Entre el generador i el consumidor final, la tensió pot transformar-se vàries voltes.[11]
Els tres tipos principals de subestacions, segons la seua funció, són:[12]
- Subestació elevadora: utilisen transformadorés per a elevar la tensió procedent dels generadors i les centrals elèctriques, de modo que l'energia puga transmetre's a llargues distàncies de forma més eficient, en corrents més menudes.
- Subestació reductora: estos transformadors reduïxen la tensió procedent de les llínees de transmissió, que pot utilisar-se en l'indústria o enviar-se a una subestació de distribució.
- Subestació de distribució: tornen a transformar la tensió més baixa per a la distribució als usuaris finals.
Aparte dels transformadors, atres components o funcions principals de les subestacions són: Interruptors automàtics: utilisats per a interrompre automàticament un circuit i aïllar un fallo en el sistema.[13] * Interruptorsés: per a controlar el fluix d'electricitat i aïllar els equips.
- Interruptors: per a controlar el fluix d'electricitat i aïllar equips.[14]
- La barra colectora de la subestació: normalment un conjunt de tres conductors, un per a cada fase de corrent. La subestació s'organisa entorn a les barres, i estes es conecten a les llínees d'entrada, transformadors, equips de protecció, interruptors i a les llínees d'eixida.[13]
- Pararrayos
- Condensadores per a la correcció del factor de potència
- Condensadores sincrónicos per a la correcció del factor de potència i l'estabilitat de la ret
Distribució d'energia elèctrica
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Sistema de suministrament elèctric.
La distribució és l'etapa final del suministrament d'energia; transporta l'electricitat des del sistema de transmissió fins als consumidors individuals. Les subestacions es conecten al sistema de transmissió i reduïxen la tensió de transmissió a una tensió mija que oscila entre 2 kV i 35 kV. Les llínees de distribució primària duen esta energia de mija tensió a transformadors de distribució situats prop de les instalacions del client. Els transformadors de distribució tornen a baixar la tensió fins a la tensió d'utilisació. Els clients que demanden una cantitat d'energia molt major poden conectar-se directament al nivell de distribució primària o al de subtransmisión.[15]
Les rets de distribució es dividixen en dos tipos, radials o en ret.[16]
En les ciutats i pobles de Norteamérica, la ret tendix a seguir el disseny clàssic de alimentació radial. Una subestació rep l'energia de la ret de transport, la reduïx en un transformador i l'envia a un bus des del que partixen alimentadors en totes direccions pel camp. Estos alimentadors transporten energia trifásica i solen seguir els carrers principals propencs a la subestació. A mida que aumenta la distància des de la subestació, el palmito continua i s'estenen laterals més menuts per a cobrir les zones que els alimentadors no cobrixen. Esta estructura en forma d'arbre creix cap a l'exterior de la subestació, pero per raons de fiabilitat, sol contindre a lo manco una conexió de reserva no utilisada a una subestació propenca. Esta conexió pot activar-se en cas d'emergència, de modo que una part del territori de servici d'una subestació puga ser alimentada alternativament per una atra subestació.
Almagasenament
[editar | editar còdic]
El almagasenament d'energia en ret (també cridat almagasenament d'energia a gran escala) és un conjunt de métodos utilisats per a almagasenar energia a gran escala dins d'una ret d'energia elèctrica. L'energia elèctrica s'almagasena en moments en els que l'electricitat és abundant i barata (especialment a partir de fonts d'energia intermitent com electricitat renovable procedent d'energia eòlica, energia mareomotriz i energia solar) o quan la demanda és baixa, i posteriorment es torna a la ret quan la demanda és alta, i els preus de l'electricitat tendixen a ser més alts.
Per al 2020, la major forma d'almagasenament d'energia en ret és la hidroelectricidad d'embassament, tant en generació hidroelèctrica convencional com en hidroelectricidad de bombeig.
Els alvanços en l'almagasenament en bateries han permés proyectes comercialment viables per a almagasenar energia durant els picos de producció i lliberar-la durant els picos de demanda, i per a utilisar-la quan la producció cau inesperadament donant temps a que els recursos de resposta més llenta es posen en llínea.
Dos alternatives a l'almagasenament en ret són l'us de centrals elèctriques de pico per a cobrir els buits de suministrament i la resposta a la demanda per a desplaçar la càrrega a atres moments.
Vejau també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ https://www.reducirfacturaluz.com/informacion/la-ret-electrica/
- ↑ TRACKING SDG7 - The Energy Progress Report Tracking SDG7: The Energy Progress Report provides the international community with a global dashboard to register progress on the targets of Sustainable Development Goal 7 (SDG7): ensuring universal energy access, doubling progress on energy efficiency and substantially increasing the share of renewable energy. It also registers progress towards enhanced international cooperation to facilitate access to clean and renewable energy by 2030, as well as on the expansion of infrastructure and technology upgrade for supplying modern and sustainable energy services for all in developing countries. It assesses the progress made by each country on these targets and provides a snapshot of how far we llaure from achieving SDG7.[1]
- ↑ Douris, Constance. As Cyber Threats To The Electric Grid Rise Rise, Utilities And Regulators Seek Solutions (in (en)), Forbes.
- ↑ El nou Reglament Electro tècnic de Baixa Tensió (2002) exigix tensions de distribució en baixa tensió de 230/400 V.
- ↑ «La CNMC aprova les Circulares de retribució de les rets elèctriques i fixa una taxa del 6,58 % per als pròxims sis anys | CNMC» (en és). www.cnmc.es. Consultat el 2026-01-20.
- ↑ «Home | www.acer.europa.eu». www.acer.europa.eu. Consultat el 2026-01-20.
- ↑ «404» (en és). Ministeri per a la Transició Ecològica i el Repte Demogràfic. Consultat el 2026-01-20.
- ↑ Sajip, Jahnavi. «¿Per qué utilisem energia trifásica?» (en en).
- ↑ «Copia archivada».
- ↑ “Visualisació de l'estructura elèctrica dels sistemes d'energia elèctrica” (2017). IEEE Systems Journal 11 (3): 1810-1821. doi:. ISSN 1932-8184. Bibcode: .11.1810C 2017ISysJ. .11.1810C.
- ↑ ¡Les coses bàsiques sobre subestacions que DEUS saber en mitat de la nit! (in (és)).
- ↑ «Subestació elèctrica» (en en). University of Calgary.
- ↑ 13,0 13,1 Infraestructura : una guia de camp del paisage industrial, 1st edició, Nova York: W.W. Norton. ISBN 0-393-05997-9.
- ↑ ¿Cóm funcionen les subestacions?.
- ↑ Cóm funcionen les rets elèctriques.
- ↑ Electric Distribution Systems, IEEE Computer Society Press, p. 21. ISBN 9780470276822.
Enllaços externs
[editar | editar còdic]
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Red eléctrica» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.