중력 배터리: 중력 에너지를 전기로 변환

By Fouad Sabry

중력 배터리란?

중력으로 인한 높이 변화의 결과로 항목에 저장되는 에너지를 위치 에너지라고 합니다. 중력 배터리는 중력 에너지를 저장하는 일종의 에너지 저장 장치입니다. 위치 에너지는 중력 에너지의 또 다른 이름입니다. 중력 배터리가 작동하려면 먼저 그리드의 잉여 에너지를 사용하여 질량을 들어 올린 다음 질량이 중력 위치 에너지를 생성하도록 합니다. 질량이 낮아지면 중력 위치 에너지가 발전기에 의해 전기로 변환됩니다. 중력 배터리는 전기를 만드는 데 사용할 수 있는 일종의 지속 가능한 에너지입니다. 중력 배터리의 한 종류는 이 예에서 콘크리트 블록과 같은 질량을 점차적으로 낮추어 에너지를 생성하는 장치입니다. 중력 배터리의 가장 일반적인 용도는 에너지를 저장하기 위해 물을 더 높은 고도로 펌핑한 다음 수력 터빈을 통해 에너지를 방출하여 전력을 생성하는 과정을 포함하는 양수식 저장 수력 발전입니다.

혜택

(I) 다음 주제에 대한 통찰 및 검증:

1장: 중력 배터리

장 2: 발전

3장: 수력

4장: 잠재 에너지

5장: 에너지 저장

6장: 분산 발전

7장: 양수 저장 수력 발전

8장: 그리드 에너지 저장

9장: 피크 발전소

10장 : 독립형

11장: 마이크로 발전

12장: 하이브리드 전력

13장: 독립형 전력 시스템

14장: 영국의 재생 에너지

15장: 태양광 발전

16장: 영국의 전기 부문

17장: 변수 갱신 가능한 에너지

18장: 배터리 저장 발전소

19장: Power-to-X

20장: Tesla Megapack

21장: 에너지 금고

(II) 중력 배터리에 대한 대중의 주요 질문에 답변

(III) 많은 분야에서 중력 배터리를 사용하는 실제 사례

(IV) 중력 배터리 기술에 대한 360도 완전한 이해를 위해 각 산업의 266가지 신기술을 간략하게 설명하는 17개의 부록.

이 책의 대상

전문가, 학부생 및 대학원생, 애호가, 애호가 및 모든 종류의 중력 배터리에 대한 기본 지식이나 정보를 넘어서고 싶은 사람들

• Language: 한국어
• Publisher: 10 억 지식이 걸립니다 [Korean]
• Release date: Dec 14, 2022

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저작권

중력 배터리 저작권 © 2022 푸아드 사브리. 모든 권리 보유.

모든 권리 보유. 이 책의 어떤 부분도 저자의 서면 허가 없이 정보 저장 및 검색 시스템을 포함한 전자적 또는 기계적 수단으로 어떤 형태나 형태로도 복제할 수 없습니다. 유일한 예외는 리뷰에서 짧은 발췌문을 인용 할 수있는 리뷰어에 의한 것입니다.

표지는 푸아드 사브리가 디자인했습니다.

이 책은 픽션 작품입니다. 이름, 인물, 장소 및 사건은 저자의 상상력의 산물이거나 허구로 사용됩니다. 실제 사람, 산 사람이나 죽은 사람, 사건 또는 지역과의 유사성은 전적으로 우연의 일치입니다.

보너스

[e-mail] 로 중력 배터리: 중력 에너지를 전기로 변환이라는 제목으로 이메일을 보내면 이 책의 처음 몇 장이 포함된 이메일을 받게 됩니다.

푸아드 사브리

1BK 웹 사이트 방문

www.1BKOfficial.org

머리말

나는 왜 이 책을 썼을까?

이 책을 쓰는 이야기는 1989 년 중등 학교 학생이었을 때 시작되었습니다.

그것은 현재 많은 선진국에서 이용할 수 있는 STEM(과학, 기술, 공학 및 수학) 학교와 매우 유사합니다.

STEM은 학제 간 및 응용 접근 방식으로 과학, 기술, 공학 및 수학의 네 가지 특정 분야에서 학생들을 교육한다는 아이디어에 기반한 커리큘럼입니다. 이 용어는 일반적으로 학교의 교육 정책 또는 커리큘럼 선택을 다루는 데 사용됩니다. 인력 개발, 국가 안보 문제 및 이민 정책에 영향을 미칩니다.

도서관에는 매주 수업이 있었는데, 각 학생은 자유롭게 책을 선택하고 1 시간 동안 읽을 수 있습니다. 수업의 목적은 학생들이 교육 커리큘럼 이외의 과목을 읽도록 격려하는 것입니다.

도서관에서 선반에있는 책을 보면서 5 부로 총 5,000 페이지의 거대한 책을 발견했습니다. 책 이름은 기술 백과 사전으로, 우리 주변의 모든 것을 설명하고, 반도체에 절대 제로, 그 당시 거의 모든 기술은 다채로운 삽화와 간단한 단어로 설명되었습니다. 나는 백과 사전을 읽기 시작했고, 물론 매주 1 시간 수업에서 그것을 끝낼 수 없었다.

그래서 나는 아버지에게 백과사전을 사도록 설득했습니다. 아버지는 제 인생의 시작에서 모든 기술 도구, 최초의 컴퓨터 및 최초의 기술 백과 사전을 구입했으며 둘 다 저와 제 경력에 큰 영향을 미쳤습니다.

나는 올해 같은 여름 방학에 전체 백과 사전을 마쳤고, 우주가 어떻게 작동하는지, 그리고 그 지식을 일상적인 문제에 적용하는 방법을보기 시작했습니다.

기술에 대한 저의 열정은 30 년 전에 시작되었으며 여전히 여정은 계속되고 있습니다.

이 책은 신흥 기술 백과 사전의 일부로, 독자들에게 내가 고등학교 때와 같은 놀라운 경험을 제공하려는 시도이지만, 20세기 기술 대신 21 세기 신흥 기술, 응용 프로그램 및 산업 솔루션에 더 관심이 있습니다.

신흥 기술 백과 사전은 365 권의 책으로 구성되며 각 책은 하나의 신흥 기술에 초점을 맞출 것입니다. 신흥 기술 목록과 산업별 분류는 책 끝에 있는 출시 예정 부분에서 읽을 수 있습니다.

365 권의 책은 독자들에게 1 년 동안 매일 하나의 신흥 기술에 대한 지식을 높일 수있는 기회를 제공합니다.

소개

이 책은 어떻게 썼습니까?

신흥 기술 백과 사전의 모든 책에서 나는 사람들의 마음에서 직접 즉각적이고 생생한 검색 통찰력을 얻으려고 노력하고 있으며 신흥 기술에 대한 질문에 답하려고 노력하고 있습니다.

매일 30억 건의 Google 검색이 이루어지며 그 중 20%는 이전에 본 적이 없습니다. 그들은 사람들의 생각에 직접적인 라인과 같습니다.

때로는 '용지 걸림을 제거하는 방법'입니다. 다른 경우에는 감히 Google과 공유 할 수있는 끔찍한 두려움과 은밀한 갈망입니다.

Gravity Battery에 대한 콘텐츠 아이디어의 미개척 금광을 발견하기 위해 많은 도구를 사용하여 Google과 같은 검색 엔진에서 자동 완성 데이터를 듣고 모든 유용한 문구와 질문을 신속하게 추출하여 사람들이 키워드 Gravity Battery를 묻습니다.

그것은 사람들의 통찰력의 금광이며, 신선하고 매우 유용한 콘텐츠, 제품 및 서비스를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 당신과 같은 친절한 사람들은 정말로 원합니다.

사람 검색은 인간의 정신에 대해 수집 된 가장 중요한 데이터 세트입니다. 따라서이 책은 라이브 제품이며, 당신과 나와 같은 사람들이이 새로운 신흥 기술에 대해 궁금해하고 그것에 대해 더 알고 싶어하는 사람들이 묻는 중력 배터리에 대한 새로운 질문에 대한 점점 더 많은 답변으로 지속적으로 업데이트됩니다.

이 책을 쓰는 접근 방식은 사람들이 중력 배터리를 검색하는 방법에 대한 더 깊은 수준의 이해를 얻고, 반드시 내 머리 꼭대기에서 생각하지 않을 질문과 질문을 드러내고, 이러한 질문에 매우 쉽고 소화하기 쉬운 단어로 대답하고, 책을 직접 탐색하는 것입니다.

그래서이 책을 쓸 때 가능한 한 최적화되고 타겟팅되도록했습니다. 이 책의 목적은 사람들이 중력 배터리에 대한 지식을 더 잘 이해하고 성장하도록 돕는 것입니다. 나는 사람들의 질문에 가능한 한 가깝게 대답하고 더 많은 것을 보여 주려고 노력하고 있습니다.

사람들이 가지고 있는 질문과 문제를 탐구하고 직접 답변하고 책의 내용에 통찰력, 검증 및 창의성(피치 및 제안까지)을 추가하는 환상적이고 아름다운 방법입니다. 이 책은 풍부하고 덜 혼잡하며 때로는 놀라운 연구 요구 영역을 밝혀냅니다. 이 접근법을 사용하여 책을 읽은 후 잠재적 인 독자의 마음에 대한 지식을 증가시킬 것으로 기대된다는 것은 의심의 여지가 없습니다.

나는이 책의 내용을 항상 신선하게 만들기 위해 독특한 접근법을 적용했다. 이 접근 방식은 검색 청취 도구를 사용하여 사람들의 마음을 듣는 것에 달려 있습니다. 이 접근 방식은 다음을 수행하는 데 도움이되었습니다.

독자가 있는 곳에서 정확히 만나면 화음을 울리고 주제에 대한 이해를 높이는 관련 콘텐츠를 만들 수 있습니다.

사람들이 이 새로운 기술에 대해 새로운 방식으로 이야기할 때 업데이트를 받고 시간 경과에 따른 추세를 모니터링할 수 있도록 손가락을 단단히 고정하십시오.

숨겨진 질문의 보물을 발견하려면 콘텐츠의 관련성을 높이고 승리의 우위를 제공하는 예상치 못한 통찰력과 숨겨진 틈새 시장을 발견하기 위해 새로운 기술에 대한 답변이 필요합니다.

이 책을 쓰기 위한 빌딩 블록에는 다음이 포함됩니다.

(1) 나는 독자들이 원하는 내용에 대한 직감과 추측에 시간을 낭비하지 않고 사람들이 필요로하는 것으로 책 내용을 채우고 추측을 바탕으로 끝없는 내용 아이디어에 작별 인사를했다.

(2) 나는 사람들이 읽고 싶어하고 알고 싶어하는 것을 실시간으로 맨 앞줄에 앉히고 검색 데이터를 사용하여 포함 할 주제와 제외 할 주제에 대한 대담한 결정을 내리기 위해 확고한 결정을 내리고 위험을 줄였습니다.

(3) 콘텐츠 제작을 간소화하여 며칠, 심지어 몇 주의 시간을 절약하기 위해 개별 의견을 수동으로 조사할 필요 없이 콘텐츠 아이디어를 식별했습니다.

사람들이 질문에 대답함으로써 직접적인 방법으로 지식을 늘리도록 돕는 것은 멋진 일입니다.

이 책을 쓰는 접근 방식은 검색 엔진에서 독자가 묻는 중요한 질문을 추적하고 추적하기 때문에 독특하다고 생각합니다.

승인을

책을 쓰는 것은 내가 생각했던 것보다 어렵고 내가 상상할 수 있었던 것보다 더 보람이 있습니다. 이 중 어느 것도 권위있는 연구자들이 완료 한 작업 없이는 불가능했을 것이며,이 신흥 기술에 대한 대중의 지식을 높이기위한 그들의 노력을 인정하고 싶습니다.

헌신

깨달은 사람들, 사물을 다르게 보고 세상이 더 나아지기를 바라는 사람들에게 그들은 현상 유지나 기존 국가를 좋아하지 않습니다. 당신은 그들과 너무 많이 동의하지 않을 수 있고, 그들과 더 논쟁 할 수 있지만, 당신은 그들을 무시할 수 없으며, 항상 사물을 바꾸기 때문에 과소 평가할 수 없습니다 ... 그들은 인류를 앞으로 나아가게 하고, 어떤 사람들은 그들을 미친 사람이나 아마추어로 볼 수 있지만, 다른 사람들은 천재와 혁신가를 봅니다.

제사

중력으로 인한 높이 변화의 결과로 항목에 저장되는 에너지를 위치 에너지라고 합니다. 중력 배터리는 중력 에너지를 저장하는 일종의 에너지 저장 장치입니다. 위치 에너지는 중력 에너지의 다른 이름입니다.  중력 배터리가 작동하기 위해서는 먼저 그리드의 잉여 에너지를 사용하여 질량을 들어 올린 다음 질량이 중력 위치 에너지를 생성하게 합니다. 질량이 낮아지면 중력 위치 에너지는 발전기에 의해 전기로 변환됩니다. 중력 배터리는 전기를 생성하는 데 사용할 수 있는 일종의 지속 가능한 에너지입니다. 중력 배터리의 한 종류는 이 예에서 콘크리트 블록과 같이 질량을 서서히 낮추어 에너지를 생성하는 장치이다. 중력 배터리의 가장 일반적인 용도는 전력을 생성하기 위해 수력 터빈을 통해 방출하기 전에 에너지를 저장할 목적으로 더 높은 고도로 물을 펌핑하는 과정을 포함하는 양수 저장 수력 발전입니다  .

목차

저작권

보너스

머리말

소개

승인을

헌신

제사

목차

1장: 중력 배터리

제 2 장 : 전력 생산

제 3 장: 에너지 저장

제 4 장: 태양 에너지

5장: 분산 생성

제 6 장 : 양수 저장 수력 발전

7장: 그리드 에너지 저장

8 장 : 피킹 발전소

9장: 오프 더 그리드

제 10 장: 마이크로 생성

11장: 하이브리드 전력

12장: 독립형 전원 시스템

제 13 장: 인도의 태양 광 발전

제 14 장 : 영국의 재생 가능 에너지

제 15 장: 태양 에너지

16 장 : 태양 광 시스템

제 17 장: 에너지 개발

제 18 장: 가변 재생 가능 에너지

19 장 : 배터리 저장 발전소

제 20 장: 테슬라 메가팩

제 21 장 : 카르노 배터리

후기

저자에 관하여

개봉박두

부록: 각 산업의 신기술

1장: 중력 배터리

중력으로 인한 높이 변화의 결과로 항목에 저장되는 에너지를 위치 에너지라고 합니다. 중력 배터리는 중력 에너지를 저장하는 일종의 에너지 저장 장치입니다. 위치 에너지는 중력 에너지의 다른 이름입니다. 중력 배터리가 작동하기 위해서는 그리드의 잉여 에너지를 먼저 사용하여 질량을 들어 올린 다음 중력 위치 에너지를 생성합니다. 질량이 낮아지면 중력 위치 에너지는 발전기를 사용하여 전기 에너지로 변환됩니다. 중력 배터리는 전기를 생성하는 데 사용할 수 있는 일종의 지속 가능한 에너지입니다. 중력 배터리의 한 종류는 이 예에서 콘크리트 블록과 같이 질량을 서서히 낮추어 에너지를 생성하는 장치이다. 중력 배터리의 가장 일반적인 용도는 전력을 생성하기 위해 수력 터빈을 통해 방출하기 전에 에너지를 저장할 목적으로 더 높은 고도로 물을 펌핑하는 과정을 포함하는 양수 저장 수력 발전입니다.

중력을 이용하여 기계적 움직임에 동력을 공급하는 진자 시계는 1656년 크리스티안 호이겐스에 의해 설계되었습니다. 중력을 사용하여 기계적 움직임에 동력을 공급하는 장치의 가장 오래된 버전이었습니다. 중력은 탈출 메커니즘을 사용하여 시계에 동력을 공급하는 데 사용되었으며, 이로 인해 진자가 앞뒤로 흔들렸습니다. 그 이후로 중력 배터리의 기술은 이제 대규모 에너지 저장을 위해 중력을 전기로 변환할 수 있는 장치를 구축할 수 있을 정도로 발전했습니다.

스위스는 1907 년 최초의 중력 기반 양수 저장 수력 발전 (PSH) 발전소 개발을 개척 한 국가입니다. 펌핑 스토리지는 1930 년 코네티컷 전기 및 전력 회사에 의해 미국 시장에 처음 소개되었습니다. 2019 년 현재 PSH의 전 세계 용량은 168GW (기가 와트)로 측정되었습니다.

중력 배터리에 대한 다양한 가능한 설계 및 구성이 있습니다. 그러나 에너지를 생성하기 위해 모든 중력 배터리는 동일한 물리적 원리를 사용합니다. 지구 중력의 반대 방향으로 물체를 움직이기 위해 수행해야 하는 노력의 양은 중력 위치 에너지이며 방정식으로 설명됩니다.

{\displaystyle U=mgh}

여기서 U는 중력 위치 에너지를 나타내고, 여기서, m의 값은 항목의 질량을 나타냅니다.

g는 중력으로 인한 물체의 가속도(지구에서 9.8m/s² )이고 h의 값은 물체의 높이를 나타냅니다.

일-에너지 균형의 개념을 사용하여, 아래 방정식은 생성되는 에너지의 총량을 나타내는 데 사용될 수 있습니다.

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

여기서 E는 생성되는 에너지의 전체 양이고 h1과 h2는 항목이 시작되고 이동이 끝날 때의 높이입니다. 질량의 수직 변위와 에너지의 변화 사이에는 일대일 관계가 있습니다. 수직 변위가 클수록 저장되는 중력 위치 에너지의 양이 커집니다. 물체의 질량은 또한 에너지의 변화와 직접적인 상관 관계가 있습니다. 질량이 클수록 에너지의 변화가 커집니다.

중력 배터리 내부에서 들어 올리기라고도 하는 질량이 이동하면 중력 위치 에너지가 생성되어 전기로 변환될 수 있습니다. 펌프, 크레인 또는 엔진을 사용하여 질량을 특정 높이로 들어 올려 중력 위치 에너지를 저장하는 중력 배터리를 만드는 과정입니다. 질량이 특정 높이로 올라가면 그 질량은 즉시 물체의 질량과 들어 올린 높이에 비례하는 일정량의 중력 위치 에너지를 저장하기 시작합니다. 저장된 중력 위치 에너지는 이후에 전기 에너지로 변환됩니다. 질량이 감소하여 시작 높이로 돌아갈 수 있으므로 발전기가 회전하여 전력이 생성됩니다.

중력 배터리의 구성 요소 중 하나는 상당한 양의 질량을 갖는 매우 높은 타워입니다. 높은 마천루나 탑과 같이 지상에 세워진 높은 구조물이나 배터리가 기준을 충족하는 데 필수적인 지정된 깊이까지 지표면을 통해 뚫린 깊은 구멍이 이 높은 구조물로 작용할 수 있습니다. 도르래는 어떤 은유가 사용되는지에 따라 타워 상단 또는 구덩이 상단으로 하중을 들어 올리는 데 사용됩니다. 질량을 높이려면 에너지가 필요하지만 종종 이 에너지는 에너지 수요보다 에너지 출력이 더 많은 기간에 활용되는 초과 에너지입니다. 더 이상 사용할 수 있는 추가 에너지가 없으면 질량이 낮아져 발전기가 전기를 생산합니다.

양수 저장 수력 전기의 개념은 그리드를위한 가장 널리 퍼진 에너지 저장 장치 인 중력 배터리 (PSH)의 한 종류로 생각할 수 있습니다.

PSH 방법은 고체 물질과 달리 물을 사용하며, 터빈을 통해 방출되어 하부 저장소에서 높은 저장소로 펌핑 된 후 에너지를 생성합니다.

그러한 제안 중 하나는 물보다 2 + ¹⁄2 배 밀도가 높은 특수 고점도 액체의 사용을 요구하며 , 더 낮은 헤드 (고도)가 필요하며, 이는 인프라의 필요한 크기와 관련 비용을 줄입니다.

리프트 신 재생 에너지는 제품 중 하나에서 중력 배터리를 사용합니다. 윈치를 사용하여 부력 가스 용기를 물 속으로 낮추어 에너지를 저장할 수 있도록 함으로써 수위를 수백 미터까지 효과적으로 높일 수 있습니다. 그런 다음 상승하는 가스 용기의 결과로 전력이 생성되도록 사이클이 회전합니다. 매우 적은 양의 인프라가 필요하고 배터리는 인구가 많은 지역 근처에 위치 할 수 있으며 왕복 효율은 85 % 이상입니다. 이 기술은 킬로와트시에서 기가와트시까지 확장 가능합니다.

EnergyVault는 대규모로 사용할 수 있는 중력 배터리를 생산하기 위해 열심히 노력하고 있습니다. 그들은 현재 콘크리트 블록으로 만든 에너지 저장 타워 형태의 중력 배터리를 만드는 작업을 하고 있습니다. 각각 무게가 32미터톤에 달하는 콘크리트 블록은 전기 시스템의 잉여 에너지를 활용하는 120미터 크기의 크레인으로 들어 올리고 쌓습니다. 벽돌을 발전기에 떨어 뜨리면 에너지가 생성되고 발전기를 회전시켜 회수 할 수 있습니다. 한 산업 단위는 20MWh의 에너지를 저장할 수 있으며, 이는 스위스의 2,000 가구에 매일 전기를 공급하기에 충분합니다.

GravityLight는 중력에 의해 구동되는 휴대용 조명 장치로, 사용자가 자갈이나 모래 주머니를 특정 높이까지 물리적으로 들어 올린 다음 가방이 스스로 떨어지도록 하여 전기를 생성하도록 하는 기능을 합니다. 전기에 접근할 수 없는 개인이 비싸고 위험하며 오염이 심한 등유 램프에 의존할 필요가 없기 때문에 GravityLight는 에너지원이 없는 전 세계 10억 명이 넘는 사람들을 돕기 위해 만들어졌습니다.

중력 배터리의 다양한 디자인에 대한 다양한 가격이 있습니다.

펌핑 저장 수력 발전의 운영 비용은 킬로와트시당 $165인 반면 평준화 저장 비용(LCOS)은 킬로와트시당 $0.17에 불과합니다.

중력 배터리는 출력이 매우 불규칙하고 항상 소비자 수요와 일치하지 않는 재생 가능 에너지원과 함께 사용하도록 고안되었습니다. 이러한 소스에는 햇빛과 바람이 포함됩니다. 화학 배터리보다 장기 비용이 더 잘 드는 동시에 펌핑 수 저장과 같은 다른 기존 저장 시스템보다 환경 문제가 적을 것으로 예상됩니다. 화학 배터리는 이러한 최신 배터리보다 초기 비용이 높기 때문입니다. 중력 배터리 시스템은 피크 사용 기간 동안 전기를 빠르게 생산할 수있을 것으로 예상되며, 이는 화석 연료에 의존하는 피크 전력 장치를 보강하거나 대체 할 수 있습니다. 단일 중량 시스템은 1초 이내에 최대 발전량에 도달할 수 있을 것으로 예상됩니다.

1870 년에서 1930 년 사이에,

{1장 끝 }

제 2 장 : 전력 생산

전기 생산은 화석 연료와 같은 주요 에너지 원에서 전력을 생산하는 과정을 말합니다. 최종 사용자 또는 저장에 전달 (전송, 분배 등)하기 전의 전력 사업의 단계이며 전력 산업의 유틸리티 (예 : 양수 저장 방법 사용)에 의해 수행됩니다.

전기는 환경에서 직접 얻을 수 없기 때문에 만들어야합니다 (즉, 다른 형태의 에너지를 전기로 변환). 제조 공정은 발전소 ( 발전소라고도 함)에서 이루어집니다. 전기 기계 발전기는 발전소에서 사용되는 가장 일반적인 유형의 발전기입니다. 이 발전기는 주로 연소 또는 핵분열로 구동되는 열 엔진에 의해 구동됩니다. 그러나 흐르는 물과 바람의 운동 에너지와 같은 다른 방법을 사용하여 전기를 생성할 수도 있습니다. 태양 광 발전과 지열 발전은 대체 에너지 원의 두 가지 유형입니다.

석탄과 궁극적으로 가스를 태우는 발전소를 제거하면 온실 가스 배출을 줄이는 데 도움이됩니다.

영국의 과학자 인 마이클 패러데이 (Michael Faraday)는 1820 년대와 1830 년대 초에 전기 생산의 기초가되는 기본 원리를 발견했습니다. 오늘날에도 여전히 사용되고있는 그의 기술은 전기를 생성하기 위해 자석의 극 사이에서 패러데이 디스크라고도하는 와이어 루프의 움직임을 포함합니다. 전력 변압기를 사용하여 고전압에서 거의 손실없이 전기를 전달하는 교류 (AC) 전력 전송의 발명은 중앙 발전소가 재정적으로 실행 가능해질 수있게했습니다.

발전기를 유압 터빈에 연결 한 후 마침내 상업용 전력 생산이 시작될 수 있습니다. 전력의 기계적 생성은 2 차 산업 혁명의 시작을 의미했으며 전기를 사용하는 수많은 혁신을위한 길을 열었습니다. 이 혁명에 가장 중요한 공헌은 니콜라 테슬라와 토마스 알바 에디슨이었습니다. 과거에는 전기를 생산하는 유일한 수단이 화학 공정이나 배터리 셀을 사용하는 것이었고 실제 세계에서 중요한 전기를 사용하는 유일한 수단은 전신이었습니다.

1882 년 뉴욕시 펄 스트리트 역의 증기 기관은 발전기를 작동시켜 직류 (DC)를 생성했습니다. 이 DC 전류는 펄 스트리트의 공공 조명에 전원을 공급하는 데 사용되었습니다. 이것은 중앙 발전소에서 전기 생산의 시작을 알렸습니다. 이 새로운 기술은 전 세계 수많은 도시에서 즉시 채택되었으며, 그렇게함으로써 가스 연료 가로등을 전기로 구동되는 가로등으로 전환했습니다. 얼마 지나지 않아 전등은 공공 건물, 회사 및 트램 및 기차와 같은 대중 교통에 전력을 공급하는 데 사용되었습니다. 이것은 얼마 지나지 않아 일어났습니다.

원래의 발전소는 수력 전기 또는 석탄을 사용하여 전기를 생산했습니다. 현대 사회는 석탄, 원자력, 천연 가스, 수력 발전, 풍력, 석유 및 태양열, 조력 및 지열 에너지를 포함한 기타 소스를 포함한 다양한 종류의 에너지를 사용합니다.

1880년대에 데뷔한 후 백열 전구는 전기 산업의 폭발적인 성장을 촉진한 것으로 크게 인정받았습니다. 토마스 에디슨과 조셉 스완보다 먼저 전구를 발명 한 것으로 알려진 22 명의 다른 사람들이 있지만, 에디슨과 스완이 생각해 낸 혁신은 가장 상업적으로 실행 가능하고 널리 사용되었습니다. 19 세기 초 전기 과학 및 기술 분야에서 상당한 발전이 이루어졌습니다. 또한 19 세기 후반에 걸쳐 전기 기술과 공학의 발전으로 일상 생활에서 전기가 널리 사용되었습니다. 개인 주택의 전기 수요는 여러 전기 혁신의 광범위한 보급과 이러한 혁신의 일상 생활에 대한 통합에 대응하여 급증했습니다. 이러한 수요 증가의 결과로 많은 사업주들이 이익의 기회를 보고 전기 인프라에 투자하기 시작하여 궁극적으로 최초의 전기 공공 시설을 설립하게 되었습니다. 전기화라는 용어는 종종 이러한 역사적 과정을 지칭하는 데 사용됩니다.

처음에는 권력 분배가 서로 완전히 분리 된 개별 기업에 의해 처리되었습니다. 고객은 생산자로부터 에너지를 구매하고, 생산자는 소비자로부터 지불을받은 후 자체 전력 인프라를 통해 에너지를 분배합니다. 세대의 전반적인 생산성과 효율성은 신기술 개발과 함께 증가했습니다. 증기 터빈과 같은 발명은 전기가 생성되는 수단의 효율성뿐만 아니라 그렇게 하는 비용에도 상당한 영향을 미쳤습니다. 열 에너지를 기계적 작업으로 변환하는 것은 증기 엔진의 변환과 매우 유사하지만 훨씬 더 큰 규모와 훨씬 더 높은 출력을 가졌습니다. 이러한 대규모 발전소에 대한 개선은 오늘날 사용되는 전체 전력 시스템에 필수 불가결 할 것으로 예상되었기 때문에 전기 생산을 중앙 집중화하는 과정에 필수적이었습니다.

20세기 중반에 몇몇 유틸리티는 재정적 및 운영적 이점을 얻기 위해 유통망을 통합하기 시작했습니다. 플랜트 조정의 시작은 거의 같은시기에 발생한 장거리 전력 전송의 개발로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 그런 다음 지역 시스템 운영자는 신뢰성과 안정성을 보장하기 위해 이 시스템을 보호하는 임무를 맡았습니다. 1920 년대 북유럽과 북아메리카의 대도시와 대도시 지역은 주거 지역과 주택 재고에 처음으로 전기를 공급했습니다. 1930년대가 되어서야 농촌 지역에서 전력 생산 및 배전이 널리 시행되기 시작했습니다.

비전기 에너지를 전기 에너지로 변환하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 주요 변환 프로세스가 있습니다. 회전 발전기 및 태양 광 시스템은 종종 유틸리티 규모의 전기 생산에 사용됩니다. 배터리는 유틸리티가 제공하는 총 전력량에 무시할 수있는 양을 제공합니다. 마찰 전기 효과, 압전 효과, 열전 효과 및 베타 볼타와 같은 전기를 생성하는 다른 방법은보다 전문화 된 응용 분야에서 찾을 수 있습니다.

운동 에너지는 발전기를 통해 전기 에너지로 변환될 수 있습니다. 전기를 생산하는 가장 일반적인 방법인 이 방법의 원리는 패러데이의 법칙입니다. 전도성 물질의 폐쇄 루프 내부에서 자석을 회전시키는 실험은 이러한 현상의 증거를 제공합니다 (예 : 구리선). 거의 모든 상업적으로 생산 된 전기의 생산은 전자기 유도 과정에 의해 달성됩니다. 이 방법에서 기계적 에너지는 발전기를 회전시킵니다.

전기 화학은 배터리와 같이 직접적인 방식으로 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 과정을 말합니다. 전기화학을 사용한 에너지 생산은 휴대용 및