Cella A Combustibile Domestica: Piccolo generatore di corrente e acqua riscaldata

Di Fouad Sabry

Cos'è la cella a combustibile domestica

Una cella elettrochimica può essere utilizzata per la produzione di energia principale o di riserva e una cella a combustibile domestica o una cella a combustibile residenziale è una di queste celle. Sono paragonabili alle celle a combustibile stazionarie industriali più grandi, tuttavia sono costruite su dimensioni più modeste per l'uso in ambienti domestici. Nella maggior parte dei casi, la tecnologia alla base di queste celle a combustibile è nota come cogenerazione di calore ed elettricità (CHP) o microcombinazione di calore ed elettricità (Micro-CHP) e consente loro di produrre non solo elettricità, ma anche acqua o aria calda.

Come ne trarrai vantaggio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Celle a combustibile domestiche

Capitolo 2: Produzione di elettricità

Capitolo 3: Produzione distribuita

Capitolo 4: Fotovoltaico

Capitolo 5: Cogenerazione

Capitolo 6: Microcombinazione calore ed elettricità

Capitolo 7: Termofotovoltaico

Capitolo 8: Microgenerazione

Capitolo 9: Calore rinnovabile

Capitolo 10: Pompa di calore geotermica

Capitolo 11: Incentivi finanziari per il fotovoltaico

Capitolo 12: Tariffa incentivante

Capitolo 13: Energia solare

Capitolo 14: L'energia solare negli Stati Uniti

Capitolo 15: Riciclo energetico

Capitolo 16: Sistema fotovoltaico

Capitolo 17: Efficienza energetica elettrica sugli Stati Uniti fattorie

Capitolo 18: Energia a Malta

Capitolo 19: Credito d'imposta per investimenti energetici aziendali

Capitolo 20: Energia rinnovabile in Danimarca

Capitolo 21: Misurazione netta nel New Mexico

(II) Rispondere alle principali domande pubbliche sulle celle a combustibile domestiche.

(III) Esempi del mondo reale per l'utilizzo delle celle a combustibile domestiche in molti campi.

(IV) 17 appendici per spiegare, brevemente, 266 tecnologie emergenti in ciascun settore per avere una comprensione completa a 360 gradi delle tecnologie delle celle a combustibile domestiche.

Chi Questo libro è per

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di cella a combustibile domestica.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 7 nov 2022

Anteprima del libro

Diritto d’autore

Home Fuel Cell Copyright © 2022 di Fouad Sabry. Tutti i diritti riservati.

Tutti i diritti riservati. Nessuna parte di questo libro può essere riprodotta in qualsiasi forma o con qualsiasi mezzo elettronico o meccanico, compresi i sistemi di archiviazione e recupero delle informazioni, senza il permesso scritto dell'autore. L'unica eccezione è quella di un recensore, che può citare brevi estratti in una recensione.

Copertina disegnata da Fouad Sabry.

Questo libro è un'opera di finzione. Nomi, personaggi, luoghi e incidenti sono prodotti dell'immaginazione dell'autore o sono usati fittiziamente. Qualsiasi somiglianza con persone reali, vive o morte, eventi o luoghi è del tutto casuale.

Bonus

Puoi inviare un'e-mail a [e-mail] con oggetto Home Fuel Cell: Piccolo generatore per energia e acqua riscaldata, e riceverai un'e-mail che contiene i primi capitoli di questo libro.

Fouad Sabry

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www.1BKOfficial.org

Prefazione

Perché ho scritto questo libro?

La storia della scrittura di questo libro è iniziata nel 1989, quando ero uno studente della Secondary School of Advanced Students.

È straordinariamente simile alle scuole STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica), che sono ora disponibili in molti paesi avanzati.

STEM è un curriculum basato sull'idea di educare gli studenti in quattro discipline specifiche - scienza, tecnologia, ingegneria e matematica - in un approccio interdisciplinare e applicato. Questo termine è tipicamente usato per indirizzare una politica educativa o una scelta di curriculum nelle scuole. Ha implicazioni per lo sviluppo della forza lavoro, le preoccupazioni per la sicurezza nazionale e la politica di immigrazione.

C'era una lezione settimanale in biblioteca, dove ogni studente è libero di scegliere qualsiasi libro e leggere per 1 ora. L'obiettivo del corso è quello di incoraggiare gli studenti a leggere materie diverse dal curriculum educativo.

In biblioteca, mentre guardavo i libri sugli scaffali, ho notato libri enormi, per un totale di 5.000 pagine in 5 parti. Il nome del libro è The Encyclopedia of Technology, che descrive tutto ciò che ci circonda, dallozero assoluto ai semiconduttori, quasi ogni tecnologia, a quel tempo, era spiegata con illustrazioni colorate e parole semplici. Ho iniziato a leggere l'enciclopedia e, naturalmente, non sono stato in grado di finirlo nella lezione settimanale di 1 ora.

Così, ho convinto mio padre a comprare l'enciclopedia. Mio padre ha comprato tutti gli strumenti tecnologici per me all'inizio della mia vita, il primo computer e la prima enciclopedia tecnologica, ed entrambi hanno un grande impatto su di me e sulla mia carriera.

Ho finito l'intera enciclopedia nelle stesse vacanze estive di quest'anno, e poi ho iniziato a vedere come funziona l'universo e come applicare quella conoscenza ai problemi quotidiani.

La mia passione per la tecnologia è iniziata più di 30 anni fa e ancora il viaggio continua.

Questo libro fa parte di The Encyclopedia of Emerging Technologies che è il mio tentativo di dare ai lettori la stessa straordinaria esperienza che ho avuto quando ero al liceo, ma invece delle tecnologie del 20 ° secolo  , sono più interessato alle tecnologie, alle applicazioni e alle soluzioni industriali emergenti del 21° secolo.

The Encyclopedia of Emerging Technologies sarà composto da 365 libri, ogni libro sarà incentrato su una singola tecnologia emergente. Puoi leggere l'elenco delle tecnologie emergenti e la loro categorizzazione per settore nella parte di Coming Soon, alla fine del libro.

365 libri per dare ai lettori la possibilità di aumentare le loro conoscenze su una singola tecnologia emergente ogni giorno nel corso di un anno.

Introduzione

Come ho scritto questo libro?

In ogni libro di The Encyclopedia of Emerging Technologies, sto cercando di ottenere intuizioni di ricerca istantanee e grezze, direttamente dalle menti delle persone, cercando di rispondere alle loro domande sulla tecnologia emergente.

Ci sono 3 miliardi di ricerche su Google ogni giorno e il 20% di queste non è mai stato visto prima. Sono come una linea diretta con i pensieri delle persone.

A volte è Come faccio a rimuovere l'inceppamento della carta. Altre volte, sono le paure strazianti e i desideri segreti che oserebbero sempre e solo condividere con Google.

Nella mia ricerca di scoprire una miniera d'oro non sfruttata di idee di contenuto su Home Fuel Cell, uso molti strumenti per ascoltare i dati di completamento automatico dai motori di ricerca come Google, quindi sforna rapidamente ogni frase e domanda utile, le persone chiedono intorno alla parola chiave Home Fuel Cell.

È una miniera d'oro di intuizioni delle persone, che posso usare per creare contenuti, prodotti e servizi freschi e ultra-utili. Le persone gentili, come te, vogliono davvero.

Le ricerche di persone sono il set di dati più importante mai raccolto sulla psiche umana. Pertanto, questo libro è un prodotto dal vivo e costantemente aggiornato da sempre più risposte a nuove domande su Home Fuel Cell, poste da persone, proprio come te e me, che si interrogano su questa nuova tecnologia emergente e vorrebbero saperne di più.

L'approccio per scrivere questo libro è quello di ottenere un livello più profondo di comprensione di come le persone cercano intorno a Home Fuel Cell, rivelando domande e domande che non penserei necessariamente dalla cima della mia testa, e rispondendo a queste domande in parole super facili e digeribili, e di navigare nel libro in modo diretto.

Quindi, quando si tratta di scrivere questo libro, mi sono assicurato che sia il più ottimizzato e mirato possibile. Lo scopo di questo libro è aiutare le persone a comprendere ulteriormente e far crescere le loro conoscenze su Home Fuel Cell. Sto cercando di rispondere alle domande delle persone il più fedelmente possibile e mostrando molto di più.

È un modo fantastico e bello per esplorare le domande e i problemi che le persone hanno e rispondere direttamente, e aggiungere intuizione, convalida e creatività al contenuto del libro - anche presentazioni e proposte. Il libro svela aree ricche, meno affollate e talvolta sorprendenti della domanda di ricerca che altrimenti non raggiungerei. Non c'è dubbio che, ci si aspetta che aumenti la conoscenza delle menti dei potenziali lettori, dopo aver letto il libro usando questo approccio.

Ho applicato un approccio unico per rendere il contenuto di questo libro sempre fresco. Questo approccio dipende dall'ascolto delle menti delle persone, utilizzando gli strumenti di ascolto della ricerca. Questo approccio mi ha aiutato a:

Incontra i lettori esattamente dove si trovano, in modo da poter creare contenuti pertinenti che colpiscano una corda e guidino una maggiore comprensione dell'argomento.

Tieni il dito saldamente sul polso, in modo da poter ricevere aggiornamenti quando le persone parlano di questa tecnologia emergente in modi nuovi e monitorare le tendenze nel tempo.

Scopri tesori nascosti di domande che richiedono risposte sulla tecnologia emergente per scoprire intuizioni inaspettate e nicchie nascoste che aumentano la pertinenza del contenuto e gli danno un vantaggio vincente.

Gli elementi costitutivi per scrivere questo libro includono quanto segue:

(1) Ho smesso di perdere tempo in congetture e congetture sul contenuto voluto dai lettori, ho riempito il contenuto del libro con ciò di cui la gente ha bisogno e ho detto addio alle infinite idee di contenuto basate su speculazioni.

(2) Ho preso decisioni solide, e preso meno rischi, per ottenere posti in prima fila per ciò che le persone vogliono leggere e vogliono sapere - in tempo reale - e utilizzare i dati di ricerca per prendere decisioni audaci, su quali argomenti includere e quali argomenti escludere.

(3) Ho semplificato la mia produzione di contenuti per identificare le idee di contenuto senza dover passare manualmente al setaccio le opinioni individuali per risparmiare giorni e persino settimane di tempo.

È meraviglioso aiutare le persone ad aumentare le loro conoscenze in modo semplice semplicemente rispondendo alle loro domande.

Penso che l'approccio alla scrittura di questo libro sia unico in quanto raccoglie e tiene traccia delle domande importanti poste dai lettori sui motori di ricerca.

Riconoscimenti

Scrivere un libro è più difficile di quanto pensassi e più gratificante di quanto avrei mai potuto immaginare. Nulla di tutto ciò sarebbe stato possibile senza il lavoro svolto da prestigiosi ricercatori, e vorrei riconoscere i loro sforzi per aumentare la conoscenza del pubblico su questa tecnologia emergente.

Dedica

Per gli illuminati, quelli che vedono le cose in modo diverso e vogliono che il mondo sia migliore - non amano lo status quo o lo stato esistente. Puoi essere troppo in disaccordo con loro, e puoi discutere ancora di più con loro, ma non puoi ignorarli e non puoi sottovalutarli, perché cambiano sempre le cose ... Spingono la razza umana in avanti, e mentre alcuni possono vederli come pazzi o dilettanti, altri vedono geni e innovatori, perché quelli che sono abbastanza illuminati da pensare di poter cambiare il mondo, sono quelli che lo fanno, e conducono le persone all'illuminazione.

Epigrafe

Una cella elettrochimica può essere utilizzata per la produzione di energia principale o di backup e una cella a combustibile domestica o una cella a combustibile residenziale è una di queste celle. Sono paragonabili alle più grandi celle a combustibile stazionarie industriali , tuttavia sono costruite su dimensioni più modeste per l'uso in ambienti domestici. Nella maggior parte dei casi, la tecnologia alla base di queste celle a combustibile è nota come calore ed energia combinati (CHP) o micro calore ed energia combinati (Micro-CHP) e consente loro di produrre non solo elettricità ma anche acqua calda o aria.

Sommario

Diritto d’autore

Bonus

Prefazione

Introduzione

Riconoscimenti

Dedica

Epigrafe

Sommario

Capitolo 1: Cella a combustibile domestica

Capitolo 2: Produzione di energia elettrica

Capitolo 6: Energia idroelettrica di pompaggio

Capitolo 4: Generazione distribuita

Capitolo 5: Cogenerazione

Capitolo 6: Stoccaggio dell'energia di rete

Capitolo 7: Teleriscaldamento

Capitolo 11: Potenza ibrida

Capitolo 9: Microcogenerazione di calore ed elettricità

Capitolo 10: Microgenerazione

Capitolo 11: Calore rinnovabile

Capitolo 12: Tariffa di riacquisto

Capitolo 15: Energia solare

Capitolo 14: Riciclo dell'energia

Capitolo 15: Impianto fotovoltaico

Capitolo 16: Bloom Energy Server

Capitolo 17: Efficienza energetica nelle aziende agricole degli Stati Uniti

Capitolo 18: Energia a Malta

Capitolo 19: Credito d'imposta sugli investimenti energetici delle imprese

Capitolo 20: Energie rinnovabili in Danimarca

Capitolo 21: Misurazione netta nel Nuovo Messico

Epilogo

Informazioni sull'autore

Prossimamente

Appendici: Tecnologie emergenti in ogni settore

Capitolo 1: Cella a combustibile domestica

Una cella elettrochimica può essere utilizzata per la produzione di energia principale o di backup e una cella a combustibile domestica o una cella a combustibile residenziale è una di queste celle. Sono paragonabili alle più grandi celle a combustibile stazionarie industriali, tuttavia sono costruite su dimensioni più modeste per l'uso in ambienti domestici. Nella maggior parte dei casi, la tecnologia alla base di queste celle a combustibile è nota come calore ed energia combinati (CHP) o micro calore ed energia combinati (Micro-CHP) e consente loro di produrre non solo elettricità ma anche acqua calda o aria.

Eni-Farm è il nome di una cella a combustibile che è ora operativa su scala commerciale in Giappone. Questa cella è alimentata a gas naturale e genera elettricità e acqua calda con l'assistenza del governo locale.

Poiché non è possibile per una cella a combustibile fornire esattamente la quantità necessaria di energia e calore in ogni momento, le celle a combustibile non sono normalmente installate come sistemi indipendenti nelle case residenziali. Possono invece dipendere dalla rete in situazioni in cui la quantità di energia prodotta è sufficiente o insufficiente per soddisfare la domanda. Inoltre, un forno tipico che genera esclusivamente calore può essere abbinato a una cella a combustibile domestica per creare un sistema di riscaldamento ibrido. Ad esempio, l'azienda tedesca Viessmann produce una cella a combustibile residenziale con una potenza elettrica di 0,75 kW e una potenza termica di 1 kW. Questa cella a combustibile è integrata con un forno convenzionale per la produzione di calore che ha una capacità di 19 kW e attinge alla rete per eventuali esigenze elettriche aggiuntive o supplementari.

La cella a combustibile PEMFC m-CHP funziona a bassa temperatura (da 50 a 100 °C) e richiede idrogeno di elevata purezza.

È suscettibile alla contaminazione e possono essere apportate modifiche per consentirgli di funzionare a temperature più elevate e per migliorare il reforming del carburante.

La cella a combustibile SOFC m-CHP funziona ad alta temperatura (da 500 a 1.000 ° CP) e può gestire diverse fonti di energia, ma l'alta temperatura richiede materiali costosi per gestire la temperatura.

Le modifiche possono essere eseguite per funzionare a una temperatura più bassa.

Come risultato diretto dell'aumento della temperatura, il tempo di avvio per i sistemi SOFC è spesso più lungo.

L'efficienza potenziale si avvicina al cento per cento a causa del fatto che la cella a combustibile domestica produce sia energia che calore che vengono entrambi consumati in loco. Ciò è in contrasto con il metodo convenzionale di produzione di energia non domestica utilizzando celle a combustibile, che si traduce sia in una perdita di trasmissione che in calore di scarto, rendendo necessario un aumento della quantità di energia utilizzata per il riscaldamento domestico. Alla luce del fatto che una cella a combustibile domestica nella maggior parte dei casi non è in grado di produrre la quantità precisa di calore ed elettricità necessaria in un dato momento, tale installazione non è in genere un'installazione autonoma, ma piuttosto combinata con un forno convenzionale e collegata alla rete per il fabbisogno di elettricità che è superiore o in deficit di quelli prodotti dalla cella a combustibile. Di conseguenza, l'efficienza totale è inferiore al cento per cento. A causa dell'alto livello di efficienza che può essere raggiunto con le celle a combustibile in casa, diverse nazioni, come la Germania, hanno iniziato a fornire assistenza finanziaria per l'installazione di celle a combustibile come parte di un programma sui cambiamenti climatici.

Le celle a combustibile per la casa sono progettate e costruite in modo da poter essere installate in una stanza meccanica interna o all'aperto, dove rimarranno silenziosamente operative tutto il giorno. Le celle a combustibile domestiche sono semplici da integrare con i sistemi elettrici e idronici preesistenti e sono coerenti con le normative che le utility hanno per l'interconnessione. Le celle a combustibile domestiche sono collegate alla rete elettrica tramite il pannello di servizio principale della casa e utilizzano la misurazione netta. Nel caso in cui si verifichi un'interruzione della rete elettrica, il sistema passerà automaticamente a funzionare in una modalità indipendente dalla rete. Ciò consentirà di offrire alimentazione di backup ininterrotta per circuiti specifici in casa mentre la rete è inattiva. Se lo si desidera, può anche essere adattato per funzionare indipendentemente dalla rete elettrica.

Ci sono già venti aziende che hanno installato celle a combustibile Bloom Energy nelle loro strutture. Queste organizzazioni includono Google, eBay e FedEx.

La durata tipica di una cella a combustibile è qualcosa nella regione di 60.000 ore. Ciò equivale a una durata prevista compresa tra dieci e quindici anni per i dispositivi a celle a combustibile PEM, progettati per spegnersi da soli durante la notte.

Su una base di dollaro per watt installato, la maggior parte delle celle a combustibile residenziali sono competitive con i sistemi fotovoltaici domestici a energia solare. Anche nei più grandi siti solari possibili, alcune celle a combustibile domestiche alimentate a gas naturale possono creare fino a otto volte la quantità di energia in un anno come un sistema solare delle stesse dimensioni. Ad esempio, un sistema domestico di celle a combustibile con una capacità di 5 kW può creare circa 80 MWh di energia e calore combinati annui, che è molto più dei 10 MWh stimati che possono essere prodotti da un sistema solare da 5 kW. L'energia solare, d'altra parte, è una risorsa rinnovabile che non ha quasi costi operativi, mentre il gas naturale non lo ha né lo fa. Ciò rende impossibile confrontare direttamente i due sistemi.

I costi operativi per le celle a combustibile domestiche possono essere inferiori a 6,0 ¢ per kWh sulla base di $ 1,20 per termico per il gas naturale, presumendo che venga utilizzato l'intero carico elettrico e termico.

Le spese iniziali in conto capitale per le celle a combustibile residenziali possono essere piuttosto consistenti. A dicembre 2012, Panasonic e Tokyo Gas Co., Ltd. avevano commercializzato circa 21.000 unità PEM Eni-Farm in Giappone al prezzo di 22.600 dollari ciascuna prima dell'installazione delle unità.

Come componente della politica generale degli Stati Uniti sulle fonti di energia rinnovabile, i sistemi di celle a combustibile residenziali sono qualificati per significativi rimborsi finanziari e incentivi sia a livello statale che federale. Ad esempio, lo sconto del California Self Generation Incentive Program (SGIP) (che è di $ 2.500 per kW) e i crediti d'imposta federali (che sono $ 1.000 per kW residenziale e $ 3.000 per kW commerciale) ridurrebbero notevolmente il costo netto del capitale per il cliente. Ulteriori benefici monetari possono essere ottenuti dalle imprese attraverso l'uso di celle a combustibile, grazie a bonus e opportunità di ammortamento accelerato.

Nello stato della California, in particolare, le utility applicano tariffe per kilowattora più elevate quando il consumo di energia sale oltre le linee di base definite; Il livello superiore è fissato ai tassi più alti per scoraggiare l'uso a tali livelli. In altre parole, tariffe più elevate equivalgono a costi maggiori. I clienti che utilizzano celle a combustibile domestiche hanno meno possibilità di essere addebitati i tassi più alti possibili, il che può comportare risparmi annuali fino al 45% per i proprietari di case.

Il mercato delle celle a combustibile residenziali è relativamente giovane e segnala un cambiamento significativo nel modo in cui viene generata l'energia. L'installazione di un singolo sistema di celle a combustibile in una residenza negli Stati Uniti contribuisce all'obiettivo più ampio di raggiungere l'indipendenza energetica nel paese. Uno dei vantaggi a lungo termine della tecnologia delle celle a combustibile residenziali sarà l'eventuale creazione di reti di micro-sistemi di calore ed energia combinati (CHP) che saranno dispersi tra le comunità e i parchi commerciali. Questa autoproduzione di energia in un approccio di generazione distribuita garantirà e aumenterà la capacità di generazione di energia degli Stati Uniti. Consentirà inoltre di reimmettere in rete l'elettricità inutilizzata, eliminando la necessità di costruire nuove centrali elettriche e linee di trasmissione. L'installazione di un sistema di celle a combustibile in una casa ha il potenziale per consentire ai residenti di vivere indipendentemente dalla rete elettrica, contribuire in modo significativo al miglioramento dell'efficienza energetica e ridurre la dipendenza degli Stati Uniti dalle importazioni di energia da altri paesi.

{Fine capitolo 1}

Capitolo 2: Produzione di energia elettrica

La generazione di elettricità si riferisce al processo di creazione di energia elettrica dalle principali fonti energetiche come i combustibili fossili. È la fase nel settore dell'energia elettrica prima della sua consegna (trasmissione, distribuzione, ecc.) agli utenti finali o del suo stoccaggio per le utility coinvolte nel settore (utilizzando, ad esempio, il metodo di pompaggio).

Poiché l'elettricità non può essere ottenuta direttamente dall'ambiente, deve essere fatta (cioè trasformare altre forme di energia in elettricità). Il processo di produzione avviene in centrali elettriche (chiamate anche centrali elettriche). I generatori elettromeccanici sono il tipo più comune di generatori utilizzati nelle centrali elettriche. Questi generatori sono azionati principalmente da motori termici alimentati dalla combustione o dalla fissione nucleare. Tuttavia, l'elettricità può anche essere generata utilizzando altri metodi come l'energia cinetica dell'acqua corrente e del vento. Il solare fotovoltaico e l'energia geotermica sono altri due tipi di fonti di energia rinnovabile.

L'eliminazione delle centrali elettriche che bruciano carbone e, in ultima analisi, gas contribuirà a ridurre le emissioni di gas serra.

Michael Faraday, uno scienziato britannico, ha fatto la scoperta dei principi di base che sono alla base della produzione di elettricità negli anni 1820 e nei primi anni 1830. La sua tecnica, che è ancora in uso oggi, prevede il movimento di un anello di filo, a volte noto come disco di Faraday, tra i poli di un magnete per creare elettricità. L'invenzione della trasmissione di energia in corrente alternata (CA), che utilizza trasformatori di potenza per trasportare elettricità ad alta tensione e con poche perdite, ha permesso alle centrali elettriche di diventare finanziariamente sostenibili.

Dopo aver collegato la dinamo alla turbina idraulica, la produzione di energia per uso commerciale potrebbe finalmente iniziare. La creazione meccanica dell'energia elettrica segnò l'inizio della seconda rivoluzione industriale e aprì la strada a una serie di innovazioni che utilizzavano l'elettricità. I contributi più significativi a questa rivoluzione furono Nikola Tesla e Thomas Alva Edison. In passato, l'unico mezzo per generare elettricità era attraverso l'uso di processi chimici o celle di batterie, e l'unico uso di elettricità che aveva un significato nel mondo reale era il telegrafo.

Nel 1882, un motore a vapore alla stazione di Pearl Street a New York City generò una corrente continua (DC) azionando una dinamo. Questa corrente continua è stata utilizzata per alimentare le luci pubbliche su Pearl Street. Questo ha segnato l'inizio della produzione di elettricità nelle centrali elettriche. La nuova tecnologia è stata immediatamente abbracciata da numerose città in tutto il mondo e, così facendo, hanno convertito i loro lampioni a gas in quelli alimentati dall'elettricità. Poco dopo, le luci elettriche sarebbero state impiegate negli edifici pubblici, nelle aziende e per alimentare il trasporto pubblico come tram e treni. Ciò accadde non molto tempo dopo.

Le centrali elettriche originali utilizzavano energia idroelettrica o carbone per generare elettricità. La società moderna fa uso di molti diversi tipi di energia, tra cui carbone, energia nucleare, gas naturale, energia idroelettrica, energia eolica, petrolio e altre fonti tra cui energia solare, energia mareomotrice ed energia geotermica.

Dopo il suo debutto nel 1880, la lampadina a incandescenza è stata in gran parte accreditata per catalizzare la crescita esplosiva dell'industria elettrica. Anche se ci sono altri 22 che sono accreditati con l'invenzione della lampadina prima di Thomas Edison e Joseph Swan, l'innovazione che Edison e Swan hanno inventato è diventata la più commercialmente praticabile e ampiamente utilizzata di tutte. Progressi significativi sono stati raggiunti nei campi della scienza e della tecnologia elettrica nei primi anni del 19 ° secolo. Inoltre, lo sviluppo della tecnologia elettrica e dell'ingegneria durante la seconda metà del 19 ° secolo ha portato all'uso diffuso dell'elettricità nella vita quotidiana. La necessità di elettricità nelle residenze private è salita alle stelle in risposta alla diffusione diffusa di diverse innovazioni elettriche e all'incorporazione di queste innovazioni nelle attività di routine della vita quotidiana. Come risultato di questo aumento della domanda, molti imprenditori hanno visto l'opportunità di profitto e hanno iniziato a fare investimenti in infrastrutture elettriche, portando infine alla creazione dei primi servizi pubblici di elettricità. Il termine elettrificazione è spesso usato per riferirsi a questo processo storico.

All'inizio, la distribuzione del potere era gestita da singole corporazioni che erano completamente separate l'una dall'altra. Un cliente acquisterebbe energia da un produttore, che poi la distribuirebbe tramite la propria infrastruttura elettrica dopo aver ricevuto il pagamento dal consumatore. La produttività e l'efficienza complessive della generazione sono aumentate di pari passo con lo sviluppo di nuove tecnologie. Invenzioni come la turbina a vapore hanno avuto un'influenza significativa non solo sull'efficacia dei mezzi con cui viene generata l'elettricità, ma anche sul costo di farlo. Questa conversione dell'energia termica in lavoro meccanico era abbastanza simile a quella dei motori a vapore, ma su una scala molto più grande e con una potenza sostanzialmente più elevata. I miglioramenti apportati a queste centrali elettriche su larga scala sono stati essenziali per il processo di centralizzazione della produzione di energia elettrica poiché si prevedeva che questi impianti sarebbero diventati indispensabili per l'intero sistema energetico in uso oggi.

Durante la metà del 20 ° secolo, diverse utility hanno iniziato a consolidare le loro reti di distribuzione al fine di raccogliere i vantaggi finanziari e operativi di farlo. Gli inizi del coordinamento degli impianti possono essere fatti risalire allo sviluppo della trasmissione di energia a lunga distanza, che si è verificato all'incirca nello stesso periodo. I gestori del sistema regionale sono stati quindi incaricati di proteggere questo sistema al fine di garantirne l'affidabilità e la stabilità. Le grandi città e le regioni metropolitane del Nord Europa e del Nord America nel 1920 sono state le prime a elettrificare i loro quartieri residenziali e il patrimonio immobiliare. Solo nel 1930 le regioni rurali hanno iniziato a vedere l'implementazione diffusa della generazione e distribuzione di energia elettrica.

Ci sono alcuni processi di conversione chiave che possono essere utilizzati per convertire l'energia non elettrica in energia elettrica. I generatori elettrici rotanti e gli impianti fotovoltaici sono spesso utilizzati nella produzione di energia elettrica su scala di utilità. Le batterie forniscono una quantità trascurabile rispetto alla quantità totale di energia elettrica fornita dalle utility. Altri metodi di generazione di elettricità, come l'effetto triboelettrico, l'effetto piezoelettrico, l'effetto termoelettrico e il betavoltaico, possono essere trovati in applicazioni più specializzate.

L'energia cinetica può essere convertita in energia elettrica tramite generatori elettrici. Il principio alla base di questo metodo, che è il più comune per la produzione di elettricità, è la legge di Faraday. Gli esperimenti che comportano la rotazione di un magnete all'interno di circuiti chiusi di materiale conduttore forniscono la prova di questo fenomeno (ad esempio filo di rame). La produzione di quasi tutta l'elettricità prodotta commercialmente è realizzata mediante il processo di induzione elettromagnetica. In questo metodo, l'energia meccanica fa ruotare un generatore.

L'elettrochimica si riferisce al processo di conversione dell'energia chimica in energia elettrica in modo diretto,