Batteria A Gravità: Conversione dell'energia gravitazionale in elettricità

Di Fouad Sabry

Cos'è la batteria gravitazionale

L'energia immagazzinata in un oggetto in conseguenza di un cambiamento di altezza dovuto alla gravità viene definita energia potenziale. Una batteria a gravità è una sorta di dispositivo di accumulo di energia che immagazzina l'energia gravitazionale. L'energia potenziale è un altro nome per l'energia gravitazionale. Affinché una batteria gravitazionale funzioni, l'energia in eccesso dalla griglia viene prima utilizzata per sollevare una massa, che quindi fa sì che la massa crei energia potenziale gravitazionale. Una volta che la massa si è abbassata, l'energia potenziale gravitazionale viene convertita in elettricità da un generatore elettrico. Una batteria a gravità è un tipo di energia sostenibile che può essere utilizzata per creare elettricità. Un tipo di batteria a gravità è un dispositivo che genera energia abbassando gradualmente una massa, come un blocco di cemento in questo esempio. L'uso più tipico di una batteria a gravità è nell'energia idroelettrica di pompaggio, che prevede il processo di pompaggio dell'acqua ad altitudini più elevate allo scopo di immagazzinare energia prima di rilasciarla tramite turbine idrauliche al fine di creare energia.

Come ne trarrai vantaggio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Batteria a gravità

Capitolo 2: Produzione di elettricità

Capitolo 3: Energia idroelettrica

Capitolo 4: Energia potenziale

Capitolo 5: Stoccaggio di energia

Capitolo 6: Distribuzione generazione

Capitolo 7: Energia idroelettrica di pompaggio

Capitolo 8: Accumulo di energia dalla rete

Capitolo 9: Centrale elettrica di picco

Capitolo 10 : Off-the-grid

Capitolo 11: Microgenerazione

Capitolo 12: Energia ibrida

Capitolo 13: Sistema di alimentazione autonomo

Capitolo 14: Energia rinnovabile nel Regno Unito

Capitolo 15: Energia solare

Capitolo 16: Settore elettrico nel Regno Unito

Capitolo 17: Rinnovamento variabile energia in grado

Capitolo 18: Centrale elettrica ad accumulo di batterie

Capitolo 19: Power-to-X

Capitolo 20: Megapack Tesla

Capitolo 21: Energy Vault

(II) Rispondere alle principali domande pubbliche sulla batteria a gravità.

(III) Esempi del mondo reale per l'utilizzo della batteria a gravità 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 batterie a gravità.

A chi è rivolto questo libro

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

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

Anteprima del libro

Diritto d’autore

Batteria a gravità 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 Gravity Battery: Converting gravitational energy to electricity, e riceverai un'email che contiene i primi capitoli di questo libro.

Fouad Sabry

Visita il sito web di 1BK all'indirizzo

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 Gravity Battery, 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 Gravity Battery.

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 Gravity Battery, 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 Gravity Battery, 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 Gravity Battery. 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

L'energia immagazzinata in un oggetto come conseguenza di un cambiamento di altezza dovuto alla gravità viene definita energia potenziale. Una batteria a gravità è una sorta di dispositivo di accumulo di energia che immagazzina energia gravitazionale. L'energia potenziale è un altro nome per l'energia gravitazionale. Affinché una  batteria a gravità funzioni, l'energia in eccesso dalla rete viene prima utilizzata per sollevare una massa, che quindi fa sì che la massa crei energia potenziale gravitazionale. Una volta abbassata la massa, l'energia potenziale gravitazionale viene convertita in elettricità da un generatore elettrico. Una batteria a gravità è un tipo di energia sostenibile che può essere utilizzata per creare elettricità. Un tipo di batteria a gravità è un dispositivo che genera energia abbassando gradualmente una massa, come un blocco di cemento in questo esempio. L'uso più tipico per una batteria a gravità è nell'energia idroelettrica di pompaggio, che comporta il processo di pompaggio dell'acqua ad altitudini più elevate allo scopo di immagazzinare energia prima di rilasciarla attraverso turbine idrauliche per creare energia.

Sommario

Diritto d’autore

Bonus

Prefazione

Introduzione

Riconoscimenti

Dedica

Epigrafe

Sommario

Capitolo 1: Batteria a gravità

Capitolo 2: Produzione di energia elettrica

Capitolo 3: Stoccaggio dell'energia

Capitolo 4: Energia solare

Capitolo 5: Generazione distribuita

Capitolo 6: Energia idroelettrica di pompaggio

Capitolo 7: Stoccaggio dell'energia di rete

Capitolo 8: Centrale elettrica di picco

Capitolo 9: Off-the-grid

Capitolo 10: Microgenerazione

Capitolo 11: Potenza ibrida

Capitolo 12: Sistema di alimentazione autonomo

Capitolo 13: L'energia solare in India

Capitolo 14: Energie rinnovabili nel Regno Unito

Capitolo 15: Energia solare

Capitolo 16: Impianto fotovoltaico

Capitolo 17: Sviluppo energetico

Capitolo 18: Energie rinnovabili variabili

Capitolo 19: Centrale elettrica di accumulo a batteria

Capitolo 20: Tesla Megapack

Capitolo 21: Batteria di Carnot

Epilogo

Informazioni sull'autore

Prossimamente

Appendici: Tecnologie emergenti in ogni settore

Capitolo 1: Batteria a gravità

L'energia immagazzinata in un oggetto come conseguenza di un cambiamento di altezza dovuto alla gravità viene definita energia potenziale. Una batteria a gravità è una sorta di dispositivo di accumulo di energia che immagazzina energia gravitazionale. L'energia potenziale è un altro nome per l'energia gravitazionale. Affinché una batteria a gravità funzioni, l'energia in eccesso dalla rete viene prima utilizzata per sollevare una massa, che quindi genera energia potenziale gravitazionale. Una volta abbassata la massa, l'energia potenziale gravitazionale viene convertita in energia elettrica mediante l'uso di un generatore elettrico. Una batteria a gravità è un tipo di energia sostenibile che può essere utilizzata per creare elettricità. Un tipo di batteria a gravità è un dispositivo che genera energia abbassando gradualmente una massa, come un blocco di cemento in questo esempio. L'uso più tipico per una batteria a gravità è nell'energia idroelettrica di pompaggio, che comporta il processo di pompaggio dell'acqua ad altitudini più elevate allo scopo di immagazzinare energia prima di rilasciarla attraverso turbine idrauliche per creare energia.

L'orologio a pendolo, che utilizzava la gravità per alimentare il movimento meccanico, fu progettato nel 1656 da Christiaan Huygens. Era la versione più antica di un dispositivo che utilizzava la gravità per alimentare il movimento meccanico. La forza di gravità è stata utilizzata per alimentare l'orologio tramite l'uso di un meccanismo di scappamento, che ha causato l'oscillazione di un pendolo avanti e indietro. Da allora, la tecnologia alla base delle batterie a gravità è progredita al punto che ora è possibile costruire dispositivi in grado di convertire la forza di gravità in elettricità per l'accumulo di energia su larga scala.

La Svizzera è stato il paese che ha aperto la strada allo sviluppo del primo impianto idroelettrico di pompaggio (PSH) basato sulla gravità nel 1907. Lo stoccaggio pompato è stato introdotto per la prima volta sul mercato americano dalla Connecticut Electric and Power Company nell'anno 1930. A partire dall'anno 2019, la capacità globale di PSH è stata misurata a 168 GW (gigawatt).

Esistono una varietà di possibili design e configurazioni per le batterie a gravità; Ma, per creare energia, tutte le batterie a gravità utilizzano gli stessi principi fisici. La quantità di sforzo che deve essere fatta per spostare un elemento nella direzione opposta della gravità terrestre è l'energia potenziale gravitazionale, ed è descritta dall'equazione.

{\displaystyle U=mgh}

dove U rappresenta l'energia potenziale gravitazionale, dove, Il valore di m rappresenta la massa dell'oggetto.

g è l'accelerazione dell'oggetto dovuta alla gravità (9,8 m/s² sulla terra) e il valore di h rappresenta l'altezza dell'oggetto.

Utilizzando la nozione di bilancio lavoro-energia, L'equazione seguente può essere utilizzata per rappresentare la quantità totale di energia che viene creata.

{\displaystyle \Delta E=mg(h_{1}-h_{2})}

dove E è l'intera quantità di energia che viene creata e h1 e h2 sono le altezze a cui si trova un elemento quando inizia e quando finisce di muoversi. Esiste una relazione uno-a-uno tra lo spostamento verticale di una massa e il cambiamento di energia; Maggiore è lo spostamento verticale, maggiore è la quantità di energia potenziale gravitazionale immagazzinata. La massa di un oggetto ha anche una correlazione diretta con la variazione di energia; Maggiore è la massa, maggiore è il cambiamento di energia.

Quando una massa viene spostata, nota anche come sollevata, all'interno di una batteria a gravità, si traduce nella generazione di energia potenziale gravitazionale, che può quindi essere convertita in elettricità. Il processo di elevazione di una massa a una certa altezza utilizzando una pompa, una gru o un motore per creare una batteria a gravità, che immagazzina energia potenziale gravitazionale. Quando una massa viene portata ad una particolare altezza, quella massa inizia immediatamente a immagazzinare una certa quantità di energia potenziale gravitazionale proporzionale sia alla massa dell'oggetto che all'altezza a cui è stato sollevato. L'energia potenziale gravitazionale immagazzinata viene successivamente convertita in energia elettrica. La massa viene ridotta in modo che possa tornare alla sua altezza iniziale, il che provoca la rotazione di un generatore e provoca la produzione di energia.

Uno dei componenti di una batteria a gravità è una torre molto alta che ha una quantità significativa di massa. Sia una struttura alta che viene eretta fuori terra, come un grattacielo alto o una torre, o un buco profondo che è perforato attraverso la superficie terrestre a una profondità specificata che è essenziale per la batteria per soddisfare i suoi criteri, può servire come questa struttura alta. Le pulegge vengono utilizzate per sollevare un carico sulla cima della torre o sulla cima della fossa, a seconda della metafora utilizzata. L'energia è necessaria per aumentare la massa, ma spesso questa energia è energia in eccesso che viene utilizzata in periodi in cui c'è più produzione di energia di quanta domanda di energia. Quando non c'è più energia extra disponibile, la massa si abbasserà, il che farà sì che il generatore produca elettricità.

Il concetto di energia idroelettrica di pompaggio può essere pensato come un tipo di batteria a gravità (PSH), il tipo più diffuso di accumulo di energia per le reti.

Il metodo PSH utilizza l'acqua al contrario di un materiale solido, viene quindi rilasciato tramite turbine per produrre energia dopo essere stato pompato da un serbatoio inferiore a un serbatoio più alto.

Uno di questi suggerimenti richiede l'uso di un liquido specializzato ad alta viscosità, 2 + ¹⁄2 volte più denso dell'acqua, richiede una prevalenza inferiore (elevazione), che a sua volta riduce le dimensioni richieste dell'infrastruttura e i costi associati.

Lift Renewable Energy utilizza una batteria a gravità in uno dei suoi prodotti. Utilizzando un argano per abbassare le bombole di gas galleggianti in acqua in modo che l'energia possa essere immagazzinata lì, il livello dell'acqua viene effettivamente aumentato di centinaia di metri. Il ciclo viene quindi invertito in modo tale che l'energia venga prodotta a seguito dell'aumento dei contenitori di gas. C'è bisogno di una quantità molto piccola di infrastrutture, le batterie possono essere posizionate vicino a grandi aree popolate e l'efficienza di andata e ritorno è superiore all'85%. La tecnologia è scalabile da kilowattora a gigawattora.

EnergyVault è al lavoro per produrre batterie a gravità che possono essere utilizzate su larga scala. Ora stanno lavorando alla costruzione di una batteria a gravità che avrà la forma di una torre di accumulo di energia fatta di blocchi di cemento. I blocchi di calcestruzzo, ciascuno del peso di 32 tonnellate, vengono sollevati e impilati da gru di 120 metri, che utilizzano l'energia in eccesso dal sistema elettrico. Quando i mattoni vengono lasciati cadere in un generatore, viene generata energia, che può quindi essere recuperata ruotando il generatore. Un'unità industriale ha la capacità di immagazzinare 20 MWh di energia, che è sufficiente per fornire elettricità giornaliera a 2'000 abitazioni in Svizzera.

Il GravityLight è un dispositivo di illuminazione portatile che è alimentato dalla gravità e funziona facendo sollevare fisicamente all'utente un sacchetto di ciottoli o sabbia ad una certa altezza e quindi permettendo alla borsa di cadere da sola per creare elettricità. Poiché eliminerebbe la necessità per le persone che non hanno accesso all'elettricità di dipendere dalle lampade a cherosene – che sono costose, pericolose e inquinanti – il GravityLight è stato creato per assistere gli oltre un miliardo di persone in tutto il mondo che non hanno una fonte di energia.

C'è una gamma di prezzi per diversi design di batterie a gravità.

Il costo operativo dell'energia idroelettrica di pompaggio è di $ 165 per kilowattora, mentre il costo livellato di stoccaggio (LCOS) è di soli $ 0,17 per kilowattora.

Le batterie a gravità sono destinate ad essere utilizzate in combinazione con fonti di energia rinnovabile la cui produzione è molto irregolare e non sempre corrisponde alla domanda dei consumatori. Queste fonti includono sole e vento, tra gli altri. Si prevede che avrebbero un costo a lungo termine migliore rispetto alle batterie chimiche, pur avendo meno preoccupazioni ambientali rispetto ad altri sistemi di stoccaggio convenzionali come lo stoccaggio di acqua pompata. Questo perché le batterie chimiche hanno un costo iniziale più elevato rispetto a queste batterie più recenti. Si prevede che i sistemi di batterie a gravità sarebbero in grado di produrre rapidamente elettricità durante i periodi di picco di utilizzo, il che potrebbe consentire loro di aumentare o sostituire le unità di picco di potenza che si basano su combustibili fossili. Si prevede che i sistemi a peso singolo sarebbero in grado di raggiungere la generazione di energia di picco in molto meno di un secondo.

Tra gli anni 1870 e 1930,

{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 e viene eseguita da utility nel settore dell'energia elettrica (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 energetiche alternative.

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