Енергетика
Електрична струја, често позната као струја или електрицитет, подразумева производњу и испоруку електричне енергије у довољним количинама за рад кућних апарата, канцеларијске опреме, индустријских машина, и омогућава довољно енергије како за кућно тако и за комерцијално осветљење, грејање, кување и индустријске процесе.
Повијест
[уреди | уреди извор]Иако је било познато да електрицитет настаје као производ хемијских реакција које се дешавају у електролитској ћелији од како је Алесандро Волта развио волтни стуб 1800, производња на такав начин је била и остала скупа. 1831, Мајкл Фарадеј је изумео машину која генерише електрицитет из ротационог кретања, али је требало скоро 50 година да та технологија достигне комерцијално исплативи ниво. 1878, Томас Едисон је развио и продао комерцијално исплативу замену за гасно осветљење и грејање коришћењем локално генерисаног и дистрибуираног електрицитета, у облику једносмерне струје. Разлог што је генерисање електрицитета било близу или у оквиру потрошачевих просторија је што Едисон није имао начина за конверзију напона. Избор напона било ког електричног система је компромис. Повећањем напона смањује се струја (електрицитет) и тако се елиминишу губици услед отпора кабла. На несрећу, појачава се опасност од директног контакта и такође се повећава потребна дебљина изолације. Надаље неке типове оптерећења је тешко или немогуће прилагодити високим напонима.
Никола Тесла, ко је кратко време радио за Едисона и схватао теорију електрицитета на начин на који Едисон није, изумео је алтернативни систем коришћењем наизменичне струје. Тесла је схватио да пошто дуплирањем напона преполовљава струју и смањује губитке за три четвртине, само наизменична струја омогућава трансформацију између напонских нивоа у различитим деловима система. Ово је омогућило ефикасне високе напоне за дистрибуцију где се ризик смањује добрим дизајном а релативно сигурне ниске напоне на местима потрошње. Он је наставио да развија општу теорију свог система, развијајући теоретске и практичне алтернативе за све тадашње употребе једосмерне струје, и патентирао своје напредне идеје 1887, у оквиру тридесет различитих патената.
1888, Теслин рад је привукао пажњу Џорџа Вестингхауса, ко је поседовао патент за тип трансформатора који је могао да подржи велику снагу и био једноставан за производњу. Вестингхаус је управљао постројењем за осветљавање на наизменичну струју у Грејт Барингтону, Масачусетс од 1886. Иако је Вестингхаусов систем могао да користи Едисонове светиљке и имао грејаче, није имао мотор. Уз помоћ Тесле и његових патената, Вестингхаус је 1891 саградио електрични систем за рудник злата у Телуриду, Колорадо, са генератором на воду од 100 коњских снага (75 кW) који је покретао мотор од 100 коњских снага (75 кW) преко напојног вода дугог 2,5 миље (4 км). На крају је 1893 Алмариан Декер изумео цео систем за трофазно генерисање струје у Редландсу, Калифорнија. Затим, у сарадњи са Џенерал Илектриком, који је Едисон био присиљен да прода, Вестингхаусова компанија је кренула у конструкцију електричне централе на Нијагариним водопадима, са три Теслина генератора од по 5.000 коњских снага за испоруку елекричне енергије постројењу за прераду алуминијума у Нијагари и граду Буфалу удаљеном 22 миље (35 км). Електрична централа у Нијагари је почела са радом 20 априла 1895. Њено отварање је поставило камен темељац за продају електричне енергије за више од сто година.
Електрична енергија данас
[уреди | уреди извор]Данас, Теслин систем наизменичне струје је још увек примарни начин испоруке електричне енергије потрошачима широм света. Иако се једносмерна струја високог напона (ЈСВН) користи за предају велике количине електрицитета на велику удаљеност, већина производње електричне енергије, преноса, дистрибуције и продаје се обавља коришћењем наизменичне струје.
У многим државама, компаније за производњу електричне енергије поседују комплетну инфраструктуру од производње до преноса и дистрибуције. Због тога, електрична струја се посматра као природни монопол. Сама индустрија је углавном доста регулисана, често са контролом цене и неретко је у поседу државе. У неким државама, трговина у којој учествују произвођачи и дистрибутери функционише.