Czym się różni sieć dystrybucyjna od sieci przesyłowej?

Sieci dystrybucyjne i przesyłowe to dwie zasadnicze gałęzie infrastruktury elektroenergetycznej, odgrywające kluczowe role w dostarczaniu energii elektrycznej do odbiorców. Chociaż obie pełnią istotne funkcje, istnieją fundamentalne różnice między nimi, które wpływają na zakres działania, zadania oraz technologie, jakie wykorzystują.

Historia sieci elektroenergetycznych

Historia sieci elektroenergetycznych rozpoczyna się wraz z rewolucją przemysłową w XIX wieku. Początkowo, eksperymenty z przesyłaniem energii elektrycznej odbywały się na niewielką skalę, ale szybko zrozumiano potencjał tego nowego źródła energii. Pierwsze elektrownie były zazwyczaj lokalne i dostarczały energię elektryczną na krótkie odległości.

Wraz z postępem technologicznym i rosnącym zapotrzebowaniem na energię, powstała potrzeba stworzenia bardziej zorganizowanego systemu przesyłowego. W 1882 roku w Nowym Jorku uruchomiono pierwszą na świecie centralną elektrownię, zaś dwa lata później, w 1884 roku, w Białymstoku powstała pierwsza elektrownia w Polsce.

Początkowo sieci elektroenergetyczne były lokalne, obejmujące jedynie niewielkie obszary miejskie. W miarę wzrostu liczby elektrowni i zapotrzebowania na energię, powstała potrzeba połączenia różnych systemów w jedną spójną sieć przesyłową. W 1886 roku w Niemczech uruchomiono pierwszą linię przesyłową o długości 176 kilometrów, łączącą elektrownię w miejscowości Lauffen am Neckar z miastem Frankfurt nad Menem.

W XX wieku, rozwój technologii i zdolność przesyłu energii na długie odległości pozwoliły na budowę bardziej rozbudowanych sieci przesyłowych. Elektryczność stała się powszechnie dostępna, a sieci elektroenergetyczne stały się kluczowym elementem infrastruktury w większości krajów na całym świecie.

Sieć dystrybucyjna – blisko odbiorców końcowych

Sieć dystrybucyjna to fragment systemu elektroenergetycznego, który jest bezpośrednio związany z dostarczaniem energii elektrycznej do odbiorców końcowych, takich jak gospodarstwa domowe, przedsiębiorstwa czy instytucje. Jest to ostatni etap podróży elektryczności przed dotarciem do urządzeń i sprzętów użytkowników.

Zadania sieci dystrybucyjnej:

• Dostarczanie energii do konkretnych miejsc – sieć dystrybucyjna przesyła energię elektryczną z punktu dostarczania (najczęściej podstacji dystrybucyjnej) bezpośrednio do miejsc, gdzie jest ona zużywana.
• Utrzymywanie napięcia prądu – utrzymuje napięcie prądu elektrycznego na poziomie, który jest bezpieczny i efektywny dla użytkowników końcowych.
• Podział na kategorie odbiorców – rozdziela energię elektryczną na poszczególne kategorie odbiorców, biorąc pod uwagę ich różnorodne potrzeby i zużycie.

Rodzaje sieci dystrybucyjnej

Sieci dystrybucyjne występują w dwóch wariantach:

• Niskiego napięcia (NN) – sieci dystrybucyjne niskiego napięcia są tymi, które dostarczają energię bezpośrednio do gospodarstw domowych, przedsiębiorstw i innych niewielkich odbiorców. Napięcie w tych sieciach jest zazwyczaj niższe, co sprawia, że jest bezpieczne dla użytkowników końcowych. W większości krajów na świecie, w tym w Europie, sieć elektroenergetyczna niskiego napięcia dostarcza prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz. Standardowe napięcie fazowe wynosi 230 V, co zapewnia zasilanie dla zwykłych gospodarstw domowych.

• Średniego napięcia (SN) – sieci średniego napięcia przesyłają energię z elektrowni lub stacji przesyłowej do różnych obszarów, takich jak dzielnice mieszkalne czy tereny przemysłowe. Obejmują one linie przesyłowe i stacje transformatorowe, aby dostosować napięcie do lokalnych potrzeb. Jest to sieć elektroenergetyczna, w której napięcie międzyfazowe wynosi od 1 kV do 60 kV.

Sieć przesyłowa – długie trasy i wysokie napięcia

Sieć przesyłowa, zwana również siecią wysokiego napięcia, ma na celu przekazywanie dużej ilości energii na znaczne odległości, łącząc elektrownie z punktami dystrybucyjnymi. W przeciwieństwie do sieci dystrybucyjnej, sieć przesyłowa obsługuje trasy o dużych napięciach i długich dystansach.

Zadania sieci przesyłowej:

• Przesyłanie dużych ilości energii – jest odpowiedzialna za przekazywanie znacznych ilości energii elektrycznej z elektrowni do obszarów dystrybucyjnych.
• Utrzymywanie wysokich napięć – operuje na znacznie wyższych napięciach niż sieć dystrybucyjna, co umożliwia skuteczny transport energii na długich trasach.
• Optymalizacja efektywności – jej struktura jest zoptymalizowana pod kątem minimalnej utraty energii w trakcie długotrwałego przesyłu.

Rodzaje sieci przesyłowej

Sieć przesyłowa występuje w dwóch wariantach:

• Wysokiego napięcia (WN) – sieci wysokiego napięcia przesyłają energię na większe odległości między obszarami geograficznymi. Wprowadzają one energię do obszarów, gdzie popyt jest wysoki. Stacje transformatorowe w sieci WN przekształcają napięcie na niższe przed przekazaniem go do sieci średniego napięcia. Jest elektroenergetyczna sieć przesyłowa, w której napięcie międzyfazowe wynosi od 60 do 200 kV
• Sieć najwyższych napięć (NN) – przesyłowa sieć elektroenergetyczna, w której różnica potencjałów pomiędzy przewodami fazowymi wynosi 200 kV lub więcej.

Sieć dystrybucyjna i przesyłowa – wspólne cele i wyzwania

Sieć dystrybucyjna i przesyłowa pełnią kluczowe role w dostarczaniu energii elektrycznej, przy czym każda z nich skupia się na różnych aspektach tego procesu. Ich współdziałanie jest niezbędne dla skutecznego i bezpiecznego dostarczania energii do domów, przedsiębiorstw i instytucji. Zrozumienie różnic między tymi dwoma rodzajami sieci jest kluczowe dla efektywnego zarządzania infrastrukturą elektroenergetyczną.

Obydwie sieci wspólnie dążą do zapewnienia niezawodności dostaw energii elektrycznej, zaspokojenia rosnącego zapotrzebowania społeczeństwa oraz dostosowania się do nowoczesnych technologii. W obliczu zmieniającego się krajobrazu energetycznego, obie sieci stoją przed wyzwaniami związanymi z rozwojem odnawialnych źródeł energii, cyfryzacją oraz utrzymaniem niezawodności dostaw.