Krajowy System Elektroenergetyczny
Jak działa KSE/jak powstaje prąd/jak energia elektryczna dociera do odbiorców?
Krajowy System Elektroenergetyczny to urządzenia do wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii, które są ze sobą powiązane i tworzą sieć zapewniającą bezpieczeństwo elektroenergetyczne Polski.
W naszym kraju rolę operatora systemu przesyłowego pełni spółka skarbu państwa Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A. Spółka zarządza 295 liniami o łącznej długości 15 693 km, oraz 110 stacjami najwyższych napięć. PSE S.A. od wielu lat realizuje ogólnopolski program modernizacji i rozwoju Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. Istniejący system powstał w znacznej mierze w drugiej połowie XX wieku i wymaga w dużej części modernizacji, co więcej w tym czasie znacząco wzrosło zapotrzebowanie na energię elektryczną. Eksperci są zgodni, że w Polsce szczególnie brakuje infrastruktury obsługującej najwyższe napięcia 400 kV, które zapewniają najmniejsze straty przy przesyle energii elektrycznej, Jednocześnie pozwalają zmniejszyć koszty wytwarzania energii elektrycznej, co ma istotny wpływ na ceny prądu.
Dostarczenie energii elektrycznej do gospodarstw domowych jest możliwe dzięki właściwemu funkcjonowaniu rozległego systemu przesyłu energii, czyli systemu stacji i linii elektroenergetycznych o różnych napięciach. W uproszczeniu, cały proces od momentu wytworzenia do dostarczenia energii odbiorcy wygląda następująco:
- elektrownie produkują energię, po czym w stacjach SN/NN (średnich napięć / najwyższych napięć) podwyższa się jej napięcie w celu przesłania na duże odległości;
- liniami najwyższych napięć (NN, w Polsce 220 i 400 kV) przesyła się energię do lokalnych stacji NN/WN (najwyższych napięć / wysokich napięć), gdzie napięcie zmniejszane jest do 110 kV;
- liniami wysokich napięć (WN, w Polsce o napięciu 110 kV) przesyła się energię na odległości nie przekraczające kilkudziesięciu kilometrów do stacji WN/SN;
- liniami średnich napięć (SN, w Polsce o napięciach 10, 15, 20 lub 30 kV) energia przesyłana jest do typowych transformatorów słupowych SN/nn;
- liniami niskiego napięcia (nn – najniższych napięć, 400 i 230 V) energia przesyłana jest do końcowych odbiorców (np. gospodarstw domowych).
Ponieważ nie ma możliwości magazynowania energii elektrycznej, w każdym momencie ilość energii wytwarzanej w elektrowniach musi być równa energii zużywanej przez odbiorców. Dlatego system elektroenergetyczny musi być zdolny do zmiany kierunków i ilości przesyłanej energii. Jest to możliwe dzięki licznym połączeniom pomiędzy elektrowniami, stacjami elektroenergetycznymi oraz grupami odbiorców energii. Im taka sieć jest bardziej rozbudowana, tym system jest bezpieczniejszy i zapewnia większą stabilność w dostawie prądu dla odbiorców.
Co to jest stacja elektroenergetyczna?
Stacja elektroenergetyczna to, oprócz linii, jeden z najważniejszych elementów systemu przesyłu energii elektrycznej określanego mianem Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. To właśnie na stacji możliwa jest zmiana napięcia przesyłanej energii elektrycznej na wyższe, co pozwala rozprowadzać ją liniami przesyłowymi na teren kraju; lub na niższe – w celu zaopatrzenia lokalnych sieci dystrybucyjnych. Stacje łączą zatem pracujące na różnym napięciu elementy całej sieci i dystrybuują energię.
Rozbudowywana stacja 400/220/110 kV Miłosna jest stacją transformatorowo-rozdzielczą. Oznacza to, że znajdują się na niej urządzenia, których zadaniem jest:
- Transformacja napięcia – polega na zmianie napięcia panującego w sieci wysokiego napięcia, które jest odpowiednie do przesyłania energii elektrycznej na duże odległości, na napięcie niskie, do którego dostosowane są poszczególne urządzenia zasilane energią elektryczną. W sieci elektroenergetycznej zmiana napięcia zachodzi kilkustopniowo w stacjach transformatorowych.
- Rozdział energii elektrycznej – polega na rozdziale energii elektrycznej bez zmiany jej napięcia. Stacja pełni zatem funkcję rozdzielczą: otrzymuje energię elektryczną z jednego źródła, a następnie energię o tym samym napięciu przesyła wyprowadzonymi z niej liniami.