مراحل مسار الطاقة الكهربائية – التوليد، النقل والتوزيع

تعد مراحل مسار الطاقة الكهربائية عملية معقدة تتطلب تنسيقًا دقيقًا بين التوليد والنقل والتوزيع للحفاظ على توازن الشبكة وضمان وصول الكهرباء إلى المستهلكين بأمان وكفاءة. من التوليد إلى التوزيع، تلعب كل مرحلة دورًا حيويًا في تأمين إمدادات الكهرباء التي نعتمد عليها يوميًا.

رحلة الكهرباء ليست بسيطة تمامًا، بل تمر عبر ثلاث مراحل رئيسية قبل أن تصل بشكل قابل للاستخدام وبطريقة فعالة وآمنة إلى منازلنا.

المرحلة الأولى: توليد الكهرباء

كيف يتم إنتاج الكهرباء؟

هناك عدة مصادر مختلفة لتوليد الكهرباء، وتنقسم هذه المصادر إلى نوعين: متجددة وغير متجددة.

مصادر الطاقة المتجددة

المصادر الأربعة الرئيسية للطاقة المتجددة في العالم هي الرياح والطاقة الشمسية، والطاقة الكهرومائية الناتجة عن طريق تدفق سريع للماء من الشلالات والسدود على توربينات تشغيل المولدات التى تحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربية، والطاقة الحيوية المتوفرة من أى مادة عضوية قامت بتخزين ضوء الشمس في شكل طاقة كيميائية، ومن الممكن أن يتضمن شكل الوقود منها الخشب ونفايات الخشب والقش والسماد وقصب السكر، والعديد من المنتجات الثانوية الأخرى الناتجة عن عمليات زراعية متنوعة.

مصادر الطاقة غير المتجددة

وتشمل الفحم، والوقود الأحفوري، والطاقة النووية، والغاز الطبيعي، والسولار، وعادةً ما يتم استخدامهم فى محطات إنتاج الطاقة الكهربية.

ونظرًا لأن مصادر الطاقة المتجددة أنظف وأكثر مراعاة للبيئة وأرخص بشكل عام، فمن الواضح أنه من المرغوب فيه توليد أكبر قدر ممكن من الكهرباء باستخدامها، ولكن في بعض الأحيان لا يتم توليد ما يكفي من الكهرباء المتجددة لتلبية احتياجات البلاد، لذلك نحتاج في الوقت الحالي أيضًا إلى الاعتماد على المصادر غير المتجددة، والتي تكون أكثر تكلفة بشكل عام، وبمجرد إنتاج الكهرباء، تقوم محطات التوليد ببيعها لشركات نقل الكهرباء.

المرحلة الثانية: نقل الكهرباء

• كيف يتم إرسال الكهرباء إلى جميع أنحاء البلاد بمجرد توليدها؟

يتم نقل معظم الطاقة الكهربائي المولدة عبر شبكة نقل الكهرباء من خلال محطات نقل فرعية. تشبه هذه الشبكة الطرق السريعة، حيث تنقل الكهرباء بجهد عالٍ من أماكن توليدها إلى أماكن توزيعها. يتم بناء وصيانة الأبراج والخطوط الهوائية والكابلات الأرضية التي تستخدم لنقل الكهرباء ذات الجهد العالي في جميع أنحاء البلاد.

المرحلة الثالثة: اتزان الشبكة

• كيف يتم الحفاظ على توازن الشبكة الكهربائية؟

نستخدم جميعًا كميات مختلفة من الكهرباء في أماكن وأوقات مختلفة. لذا، فإن مهمة مشغلي محطات إنتاج الكهرباء هي التأكد من وجود مصدر دائم للكهرباء. يتم ذلك عن طريق المحافظة على اتزان الشبكة الكهربائية الموحدة بالتنسيق بين محطات إنتاج الكهرباء والأحمال الكهربائية المطلوبة، لضمان تلبية الطلب دائمًا في كل لحظة.

المرحلة الرابعة: توزيع الكهرباء

• كيف يتم توصيل الكهرباء إلى منزلك؟

إذا كانت شبكة النقل تشبه الطرق السريعة، فإن شبكات التوزيع تشبه الطرق المحلية. تربط هذه الشبكات الطرق السريعة بالمجتمعات السكنية والمؤسسات الحكومية والمصانع، وتقوم بتوصيل الكهرباء إلى المنازل والشركات. نظرًا لأن الكهرباء الصادرة من شبكة النقل ذات جهد عالٍ غير مناسبة للأجهزة الكهربائية، يجب أولاً خفض الجهد الكهربائي عبر محطة توزيع فرعية لجعلها آمنة للاستخدام في المنازل.

يقوم مشغلو شبكات التوزيع بتركيب وصيانة الأعمدة والأبراج والكابلات والمحولات الكهربائية والمحطات الفرعية بشكل مستمر. يساعد ذلك على تقليل احتمالية انقطاع التيار الكهربائي ومدته، وتقديم الدعم للعملاء في حالة انقطاع التيار الكهربائي. كما يتم تحديد تعريفة الكهرباء حسب الاستهلاك، ويتم إرسال فاتورة الكهرباء من قبل موزعي الطاقة.

خاتمة

الكهرباء هي العنصر الحيوي الذي يضمن تشغيل حياتنا اليومية بشكل سلس. من التوليد إلى النقل، ومن الحفاظ على توازن الشبكة إلى التوزيع، تعد مراحل مسار الطاقة الكهربائية معقدة وتحتاج إلى إدارة دقيقة لضمان وصول الكهرباء إلى المنازل والشركات بأمان وكفاءة.