Produzione e distribuzione dell energia elettrica. L energia elettrica è la forma di energia più versatile e diffusa e può essere prodotta trasformando qualunque altro tipo di fonte energica. L energia elettrica come energia universale l energia elettrica può essere considerata la più utilizzata, grazie ad alcune caratteristiche : La facilità con cui può essere trasportata e distribuita a utenti di ogni tipo, dalle grandi industrie agli appartamenti privati; La facilità con cui può essere trasformata in altre forme di energia utilizzabili per scopi molto diversi tra loro ; - Luminosa, attraverso le lampadine e gli apparecchi di illuminazione ; - Termica, attraverso tutte le apparecchiature che producono calore, dal forno alla stufa, al phon ;
- Meccanica, attraverso ogni tipo di motore alimentato a elettricità, da quello del frullino a quello del locomotore ; La possibilità di accumulo nelle pile e negli accumulatori che servono a far funzionare tutti i piccoli apparecchi come calcolatrici, orologi, giocattoli, lettori mp3, telefonini, computer portatili e così via. Un altro vantaggio dell energia elettrica è che può essere prodotta trasformando, ad esempio, la luce e il calore del Sole, il vento, l energia nucleare, oppure bruciando combustibili. La trasformazione di tali fonti in energia elettrica avviene di solito all interno di grandi impianti industriali, le centrali elettriche. Componenti delle centrali elettriche Le centrali elettriche hanno alcuni elementi in comune, qualunque sia la fonte di energia primaria che devono trasformare : I generatori elettrici, che sono costituiti da macchine rotanti in grado di generare una corrente elettrica;
Le macchine motrici, che forniscono l energia meccanica necessaria per far ruotare i generatori elettrici ; a seconda della fonte energetica utilizzata, possono essere costituite da : - Turbine idrauliche, se si utilizza l energia dell acqua in movimento ; - Rotori eolici di varia forma, se si utilizza il vento ; - Turbine a vapore, se si utilizza la forza del vapore sotto pressione che può derivare da fenomeni naturali ( proveniente dal sottosuolo ), artificiali ( proveniente dal calore prodotto con la combustione di carbone o petrolio ), oppure dalle reazioni nucleari. - Turbine a gas, se si utilizza una miscela di gas combustibile e aria compressa. Ogni centrale elettrica è poi collegata a un trasformatore che preleva l energia elettrica a bassa tensione e la trasforma ad alta tensione per diminuire le perdite nel trasporto. Distribuzione dell energia elettrica
L energia prodotta nelle centrali deve essere distribuita agli utilizzatori finali, che possono trovarsi in località anche molto distanti dal luogo di produzione. All uscita della centrale, la tensione della corrente elettrica è in media tra i 10000 e i 20000 volt, ma prima dell immissione nella rete elettrica viene alzata e portata fino a 380000 volt. In questo modo si riduce la perdita di energia sotto forma di calore lungo il tragitto. questa corrente ad altissima tensione è in grado di percorrere lunghissime distanze, anche centinaia di chilometri, e viene trasportata lungo linee elettriche composte da cavi conduttori sospesi su tralicci in metallo alti decine di metri. A seconda della destinazione, poi, la corrente subisce abbassamenti di tensione che la rendono più facilmente utilizzabile : enormi impianti di
trasformazione la fanno diventare corrente ad alta tensione ( dai 132000 ai 50000 volt ) quando arriva nei pressi delle città o dei grandi centri industriali ; viene trasformata in corrente a media tensione ( tra i 20000 e i 10000 volt ) per servire strutture importanti come ospedali e centri commerciali ; infine diventa corrente a bassa tensione ( 380 e 220 volt ) per arrivare nei nostri uffici e nelle nostre case. Gli elettrodotti ad alta tensione sono costituiti per lo più da linee aeree, mentre le linee interrate, costruite frequentemente sotto le superfici stradali, sono usate soprattutto per la media e bassa tensione.