คนส่วนใหญ่มีความคิดว่า “ตาราง” คืออะไร แต่มักจะเป็นเพียงความหมายทั่วไปเท่านั้น แม้ว่าการระบุส่วนประกอบของกริดเช่นสายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้าจะเป็นเรื่องง่าย แต่การทำความเข้าใจการทำงานภายในของกริดไฟฟ้าอาจดูลึกลับเมื่อพยายามนึกภาพเครือข่ายเครื่องกำเนิดพลังงาน สายไฟ บ้าน และอาคารระดับประเทศ

เพื่อให้เข้าใจง่ายๆ เรามาสำรวจว่าแท้จริงแล้วกริดคืออะไร กริดไฟฟ้าทำงานอย่างไร เหตุใดจึงใช้กริด กริดไฟฟ้ายุคใหม่ทำหน้าที่สร้างและกระจายพลังงานไปทั่วอเมริกาเหนืออย่างไร และโซลาร์ในบ้านรวมเข้าด้วยกันอย่างไร ลงในตาราง

กริดคืออะไร?

กริดเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อถึงกันของอุปกรณ์ส่งไฟฟ้าที่สร้างและจ่ายไฟฟ้าใหม่ให้กับผู้บริโภคปลายทาง หรือที่เรียกว่า âตารางไฟฟ้าâ, âตารางไฟฟ้าâ, âตารางไฟฟ้าâ, หรือ âตารางไฟฟ้าâ, โครงข่ายแห่งชาติจ่ายไฟฟ้าให้กับผู้ใช้ในบ้าน, อาคารพาณิชย์, และการประกอบอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เหมือนกัน

กริดอยู่ที่ไหน?

ลองดูรอบๆ สิ มีกริดอยู่ทุกที่!

ในสหรัฐอเมริกา โครงข่ายสายส่งไฟฟ้าในอเมริกาเหนือทอดยาวไปทั่วทั้งประเทศ ตั้งแต่ท่าเรือขนส่งในอลาสกาไปจนถึงแถบสุดท้ายในฟลอริดาคีย์ โดยมีจุดเชื่อมต่อหลายล้านจุดอยู่ระหว่างนั้น

ในฐานะที่เป็นผลรวมของส่วนต่างๆ ที่แตกต่างกัน กริดแห่งชาติประกอบด้วยกริดระดับภูมิภาคหลายตัวที่เชื่อมต่อกันเพื่อสร้างเครือข่ายระหว่างพื้นที่ที่มีประชากรในสหรัฐอเมริกา แคนาดา และบางส่วนของเม็กซิโก

ทำไมเราต้องมีกริดไฟฟ้า?

หากคุณเคยเสียบปลั๊กบางอย่างเข้ากับเต้ารับไฟฟ้าที่บ้าน คุณจะรู้ว่าทำไมเราถึงต้องการกริดไฟฟ้า ตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปจนถึงเครื่องใช้ในครัวและแม้แต่อุปกรณ์ HVAC ไฟฟ้าเป็นสิ่งจำเป็นของชีวิตสมัยใหม่ ทุกวันนี้ เราใช้โครงข่ายพลังงานในการขับเคลื่อนสังคมเกือบทุกด้าน รวมถึงการขนส่ง การผลิต ความบันเทิง และอื่นๆ

นั่นเป็นเหตุผลที่เราต้องการโครงข่ายไฟฟ้า เพื่อให้การเข้าถึงไฟฟ้ามีความปลอดภัยและใช้ได้สำหรับทุกคน แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะใช้ชีวิตนอกโครงข่ายไฟฟ้าและผลิตกระแสไฟฟ้าของคุณเอง แต่โครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติจะเชื่อมต่อโรงไฟฟ้าที่ผลิตพลังงานเข้ากับผู้คนและองค์กรต่างๆ ที่ต้องการโรงไฟฟ้าเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าให้กับชีวิต กว่าหนึ่งศตวรรษในการสร้าง กริดไฟฟ้าในอเมริกาเหนือได้เติบโตและขยายไปสู่ผู้ใช้หลายล้านคนจากต้นกำเนิดในนิวยอร์กซิตี้

วิธีการทำงานของกริดไฟฟ้า

แม้จะมีความซับซ้อนทั้งหมด แต่การดำเนินการที่สำคัญของโครงข่ายพลังงานสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอนง่ายๆ ได้แก่ การสร้าง การส่ง และการกระจาย ในขณะที่รูปร่างของโครงข่ายไฟฟ้าสมัยใหม่กำลังถูกเปลี่ยนโดยแหล่งพลังงานใหม่ หน้าที่หลักของโครงข่ายไฟฟ้าที่เชื่อมต่อถึงกันเพื่อแบ่งปันทรัพยากรระหว่างผู้ใช้ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกันจะยังคงเหมือนเดิมเสมอ

การผลิตไฟฟ้าสู่กริด

เพื่อให้ไฟฟ้าเข้าสู่กริด จะต้องสร้างจากแหล่งเชื้อเพลิงก่อน ในปี 2020 พลังงานที่ใช้งานได้ถูกสร้างขึ้นในรูปแบบต่างๆ มากมายที่ความจุต่างๆ กันทั่วโลก

ตามแนวโน้มพลังงานระยะสั้นของ US Energy Information Administration การผลิตไฟฟ้าประจำปีในสหรัฐอเมริกาในปี 2564 ประกอบด้วยก๊าซธรรมชาติประมาณ 38% ถ่านหิน 22% แหล่งพลังงานหมุนเวียน 14% (ลม แสงอาทิตย์ และชีวมวล)19 นิวเคลียร์ % และไฟฟ้าพลังน้ำ 6%

แผนภูมิแสดงการผลิตไฟฟ้าตามแหล่งที่มาของสหรัฐฯ สำหรับทุกภาคส่วนตั้งแต่ปี 2012 ถึงปี 2023 โดยเปรียบเทียบสัดส่วนร้อยละของก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน นิวเคลียร์ พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานจากแสงอาทิตย์และลม พลังน้ำ และแหล่งอื่นๆ

โรงไฟฟ้า:

นอกเหนือจากโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงและก๊าซธรรมชาติที่มักเกี่ยวข้องกับคำว่า “โรงไฟฟ้า” แล้ว กระแสไฟฟ้าจำนวนมหาศาลยังผลิตได้ทุกวันด้วยเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำ ในฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดหลายเมกะวัตต์ และบนเนินเขาที่มีลมกระจายอยู่ทั่วไป กังหัน

รุ่นกระจาย:

ทุกวันนี้ เจ้าของบ้านและธุรกิจต่างๆ สามารถผลิตไฟฟ้าใช้เองได้ง่ายยิ่งกว่าที่เคย ซึ่งสามารถป้อนเข้ากริดได้อย่างปลอดภัยผ่านแผงโซลาร์เซลล์และการเชื่อมต่อระบบสาธารณูปโภค ในมุมมองด้านพลังงาน EIA คาดการณ์ว่าพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาที่อยู่อาศัยจะมีสัดส่วนเกือบสองในสามของกำลังการผลิตไฟฟ้าแบบกระจายที่เพิ่มขึ้นในอีกสองปีข้างหน้า

การส่งไฟฟ้าข้ามกริด

หลังจากผลิตไฟฟ้าจากกริดแล้ว จะต้องส่งไฟฟ้าไปยังทุกที่ที่ต้องการ ที่นี่ พลังงานจำนวนมากชุดใหม่จะถูกส่งไปยังสถานีไฟฟ้าย่อยที่มีขนาดเล็กลงผ่านหม้อแปลงไฟฟ้าที่ปรับเปลี่ยนไฟฟ้าเพื่อให้สามารถเดินทางในระยะทางไกลและที่แรงดันไฟฟ้าสูง สายส่งเหล่านี้เป็นแกนหลักของกริดไฟฟ้าในอเมริกาเหนือ

สายส่งมีความหนามากและโดยปกติจะมีเสาโลหะขนาดใหญ่รองรับ สิ่งสำคัญคือพวกมันเป็นแบบสองทิศทางซึ่งช่วยให้สามารถขนส่งพลังงานไปมาได้ แม้จะมองเห็นได้ง่ายเมื่อติดตั้งเหนือศีรษะ แต่สายส่งไฟฟ้าจำนวนมากก็ถูกฝังไว้ใต้ดินอย่างปลอดภัยเช่นกัน

การจ่ายไฟฟ้าจากกริด

ในที่สุด หลังจากไปถึงสถานีย่อยในท้องถิ่นและผ่านสวิตช์ทาวเวอร์ พลังงานกริดจะถูกแจกจ่ายไปยังผู้ใช้ปลายทางผ่านสายไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กลง ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าและมีขนาดที่บางกว่าเมื่อเทียบกับสายส่ง สายจำหน่ายมีแนวโน้มที่จะรองรับด้วยเสาไม้และสามารถเคลื่อนไฟฟ้าได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น ห่างจากจุดศูนย์กลาง

ในขั้นตอนสุดท้ายของห่วงโซ่อุปทานพลังงาน ไฟฟ้าที่จ่ายให้กับบ้านหรือธุรกิจจะถูกบันทึกโดยมาตรวัดไฟฟ้าของทรัพย์สิน ณ จุดนี้ ไฟฟ้าจะถูกขายให้กับผู้บริโภคปลายทางในอัตราที่อยู่อาศัยหรือเชิงพาณิชย์โดยบริษัทไฟฟ้าในท้องถิ่น