Bateria De Gravidade: Convertendo energia gravitacional em eletricidade

De Fouad Sabry

O que é bateria de gravidade

A energia que é armazenada em um item como consequência de uma mudança na altura devido à gravidade é chamada de energia potencial. Uma bateria gravitacional é uma espécie de dispositivo de armazenamento de energia que armazena energia gravitacional. Energia potencial é outro nome para energia gravitacional. Para que uma bateria de gravidade funcione, a energia excedente da rede é usada primeiro para levantar uma massa, que então faz com que a massa crie energia potencial gravitacional. Uma vez que a massa é reduzida, a energia potencial gravitacional é convertida em eletricidade por um gerador elétrico. Uma bateria de gravidade é um tipo de energia sustentável que pode ser usada para gerar eletricidade. Um tipo de bateria de gravidade é um dispositivo que gera energia abaixando gradualmente uma massa, como um bloco de concreto neste exemplo. O uso mais comum para uma bateria de gravidade é em hidroeletricidade de armazenamento bombeado, que envolve o processo de bombeamento de água para altitudes mais altas com o objetivo de armazenar energia antes de liberá-la por meio de turbinas hidráulicas para gerar energia.

Como você se beneficiará

(I) Insights e validações sobre os seguintes tópicos:

Capítulo 1: Bateria gravitacional

Capítulo 2: Geração de eletricidade

Capítulo 3: Energia hidrelétrica

Capítulo 4: Energia potencial

Capítulo 5: Armazenamento de energia

Capítulo 6: Distribuição geração

Capítulo 7: Hidroeletricidade reversível

Capítulo 8: Armazenamento de energia da rede

Capítulo 9: Usina de energia de pico

Capítulo 10 : Fora da rede

Capítulo 11: Microgeração

Capítulo 12: Energia híbrida

Capítulo 13: Sistema de energia autônomo

Capítulo 14: Energia renovável no Reino Unido

Capítulo 15: Energia solar

Capítulo 16: Setor elétrico no Reino Unido

Capítulo 17: Renovação variável energia disponível

Capítulo 18: Estação de energia de armazenamento de bateria

Capítulo 19: Power-to-X

Capítulo 20: Tesla Megapack

Capítulo 21: Cofre de energia

(II) Respondendo às principais perguntas do público sobre bateria de gravidade.

(III) Exemplos do mundo real para o uso de bateria de gravidade em muitos campos.

(IV) 17 apêndices para explicar, resumidamente, 266 tecnologias emergentes em cada setor para ter uma compreensão completa de 360 ​​graus das tecnologias das baterias de gravidade.

Para quem é este livro

Profissionais, estudantes de graduação e pós-graduação, entusiastas, hobistas e aqueles que desejam ir além do conhecimento ou informação básica para qualquer tipo de bateria de gravidade.

• Idioma: Português
• Editora: Um Bilhão Bem Informado [Portuguese]
• Data de lançamento: 7 de nov. de 2022

Pré-visualização do livro

Direitos autorais

Gravity Battery Copyright © 2022 by Fouad Sabry. Todos os direitos reservados.

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste livro pode ser reproduzida sob qualquer forma ou por qualquer meio eletrónico ou mecânico, incluindo sistemas de armazenamento e recuperação de informações, sem autorização por escrito do autor. A única exceção é por um revisor, que pode citar pequenos excertos numa revisão.

Capa desenhada por Fouad Sabry.

Este livro é uma obra de ficção. Nomes, personagens, lugares e incidentes são produtos da imaginação do autor ou são usados de forma fictícia. Qualquer semelhança com pessoas reais, vivas ou mortas, eventos ou locais é inteiramente coincidência.

Bónus

Pode enviar um e-mail para [e-mail] com a linha de assunto Gravity Battery: Converting gravitational energy to electricity, e receberá um e-mail que contém os primeiros capítulos deste livro.

Fouad Sabry

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Prefácio

Por que escrevi este livro?

A história de escrever este livro começou em 1989, quando eu era estudante na Escola Secundária de Estudantes Avançados.

É notavelmente como as escolas STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática), que estão agora disponíveis em muitos países avançados.

O STEM é um currículo baseado na ideia de educar os alunos em quatro disciplinas específicas - ciência, tecnologia, engenharia e matemática - numa abordagem interdisciplinar e aplicada. Este termo é normalmente usado para abordar uma política de educação ou uma escolha curricular nas escolas. Tem implicações no desenvolvimento da força de trabalho, nas preocupações de segurança nacional e na política de imigração.

Havia uma aula semanal na biblioteca, onde cada aluno é livre de escolher qualquer livro e ler durante 1 hora. O objetivo da aula é incentivar os alunos a lerem outras disciplinas que não o currículo educativo.

Na biblioteca, enquanto olhava para os livros nas prateleiras, notei livros enormes, num total de 5.000 páginas em 5 partes. O nome dos livros é A Enciclopédia da Tecnologia, que descreve tudo à nossa volta, from absoluto zero a semicondutores, quase todas as tecnologias, na altura, foram explicadas com ilustrações coloridas e palavras simples. Comecei a ler a enciclopédia, e claro, não consegui terminá-la na aula semanal de 1 hora.

Então, convenci o meu pai a comprar a enciclopédia. O meu pai comprou-me todas as ferramentas tecnológicas no início da minha vida, o primeiro computador e a primeira enciclopédia tecnológica, e ambos têm um grande impacto em mim e na minha carreira.

Terminei toda a enciclopédia nas mesmas férias de verão deste ano, e então comecei a ver como o universo funciona e como aplicar esse conhecimento aos problemas do dia-a-dia.

A minha paixão pela tecnologia começou há mais de 30 anos e ainda assim a viagem continua.

Este livro faz parte da Enciclopédia das Tecnologias Emergentes que é a minha tentativa de dar aos leitores a mesma experiência incrível que tive quando andava no liceu, mas em vez de tecnologias do século XX, estou mais interessado nas tecnologias emergentes do século XXI, aplicações e soluções industriais.

A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes será composta por 365 livros, cada livro será focado numa única tecnologia emergente. Pode ler a lista de tecnologias emergentes e a sua categorização pela indústria na parte de Em breve, no final do livro.

365 livros para dar aos leitores a oportunidade de aumentar os seus conhecimentos sobre uma única tecnologia emergente todos os dias, no decurso de um ano.

Introdução

Como escrevi este livro?

Em todos os livros de A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes, estou a tentar obter insights instantâneos, de pesquisa bruta, diretamente das mentes das pessoas, tentando responder às suas perguntas sobre a tecnologia emergente.

Há 3 mil milhões de pesquisas no Google todos os dias, e 20% delas nunca foram vistas antes. São como uma linha direta para os pensamentos das pessoas.

Às vezes, é Como é que retiro o encravamento de papel. Outras vezes, são os medos e os desejos secretos que só se atreveriam a partilhar com o Google.

Na minha busca para descobrir uma mina de ouro inexplorada de ideias de conteúdo sobre Gravity Battery, uso muitas ferramentas para ouvir dados autocompletos de motores de busca como o Google, e rapidamente escolho todas as frases e perguntas úteis, as pessoas estão a perguntar em torno da palavra-chave Gravity Battery.

É uma mina de ouro de pessoas introspeção, posso usar para criar conteúdo fresco, ultra-útil, produtos e serviços. Do tipo que pessoas, como tu, realmente querem.

As pesquisas de pessoas são o conjunto de dados mais importante alguma vez recolhido na psique humana. Portanto, este livro é um produto ao vivo, e constantemente atualizado por cada vez mais respostas para novas perguntas sobre Gravity Battery, feitas por pessoas, tal como tu e eu, a questionarem-se sobre esta nova tecnologia emergente e gostariam de saber mais sobre isso.

A abordagem para escrever este livro é obter um nível mais profundo de compreensão de como as pessoas procuram em torno de Gravity Battery, revelando perguntas e perguntas que eu não pensaria necessariamente fora da minha cabeça, e respondendo a estas perguntas em palavras super fáceis e digestivas, e para navegar o livro de uma forma simples.

Por isso, quando se trata de escrever este livro, assegurei-me de que está o mais otimizado e direcionado possível. Este propósito do livro está a ajudar as pessoas a compreender e a desenvolver os seus conhecimentos sobre a Gravity Battery. Estou a tentar responder as perguntas das pessoas o mais de perto possível e a mostrar muito mais.

É uma forma fantástica e bonita de explorar questões e problemas que as pessoas têm e responder diretamente, e adicionar insights, validação e criatividade ao conteúdo do livro – até mesmo pitchs e propostas. O livro revela áreas ricas, menos aglomeradas e, por vezes, surpreendentes, de procura de investigação que eu não alcançaria de outra forma. Não há dúvida de que, espera-se que aumente o conhecimento da mente dos potenciais leitores, depois de ler o livro usando esta abordagem.

Apliquei uma abordagem única para tornar o conteúdo deste livro sempre fresco. Esta abordagem depende de ouvir as mentes das pessoas, utilizando as ferramentas de escuta de pesquisa. Esta abordagem ajudou-me a:

Conheça os leitores exatamente onde estão, para que eu possa criar conteúdo relevante que atinge um acorde e impulsiona mais compreensão ao tema.

Mantenha o meu dedo firmemente no pulso, para que eu possa obter atualizações quando as pessoas falam sobre esta tecnologia emergente de novas maneiras, e monitorizar as tendências ao longo do tempo.

Descobrir tesouros ocultos de perguntas precisa de respostas sobre a tecnologia emergente para descobrir insights inesperados e nichos ocultos que impulsionam a relevância do conteúdo e lhe dão uma vantagem vencedora.

O bloco de construção para escrever este livro inclui o seguinte:

(1) Deixei de perder tempo com a intuição e a adivinhação sobre os conteúdos desejados pelos leitores, preenchi o conteúdo do livro com o que as pessoas precisam e despedi-me das intermináveis ideias de conteúdo baseadas em especulações.

(2) Tomei decisões sólidas e tomei menos riscos, para conseguir lugares na primeira fila para o que as pessoas querem ler e querem saber - em tempo real - e utilizar dados de pesquisa para tomar decisões ousadas, sobre quais os tópicos a incluir e quais os tópicos a excluir.

(3) Racionalizei a minha produção de conteúdos para identificar ideias de conteúdo sem ter de analisar manualmente as opiniões individuais para poupar dias e até semanas de tempo.

É maravilhoso ajudar as pessoas a aumentar os seus conhecimentos de uma forma simples, respondendo apenas às suas perguntas.

Penso que a abordagem da escrita deste livro é única à medida que se colide, e acompanha as questões importantes que os leitores fazem sobre os motores de busca.

Agradecimentos

Escrever um livro é mais difícil do que pensava e mais gratificante do que alguma vez poderia imaginar. Nada disto teria sido possível sem o trabalho concluído por investigadores de prestígio, e gostaria de reconhecer os seus esforços para aumentar o conhecimento do público sobre esta tecnologia emergente.

Dedicatória

Para os esclarecidos, aqueles que vêem as coisas de forma diferente, e querem que o mundo seja melhor. Podes discordar demasiado deles, e podes discutir ainda mais com eles, mas não podes ignorá-los, e não podes subestimá-los, porque mudam sempre as coisas... empurram a raça humana para a frente, e enquanto alguns podem vê-los como os loucos ou amadores, outros vêem génio e inovadores, porque aqueles que são iluminados o suficiente para pensar que podem mudar o mundo, são os que o fazem, e levam as pessoas à iluminação.

Epígrafe

A energia que é armazenada num item como consequência de uma mudança de altura devido à gravidade é referida como energia potencial. Uma bateria de gravidade é uma espécie de dispositivo de armazenamento de energia que armazena energia gravitacional. Energia potencial é outro nome para a energia gravitacional. Para que uma bateria de gravidade funcione, a energia excedentária da rede é usada primeiro para levantar uma massa, o que faz com que a massa crie energia potencial gravitacional. Uma vez que a massa é baixada, a energia potencial gravitacional é convertida em eletricidade por um gerador elétrico. Uma bateria de gravidade é um tipo de energia sustentável que pode ser usada para criar eletricidade. Um tipo de bateria de gravidade é um dispositivo que gera energia baixando gradualmente uma massa, como um bloco de betão neste exemplo. O uso mais típico para uma bateria de gravidade é na hidroeletricidade de armazenamento bombeado, que envolve o processo de bombeamento de água para altitudes mais elevadas com o propósito de armazenar energia antes de a libertar através de turbinas de água para criar energia.

Tabela de Conteúdos

Direitos autorais

Bónus

Prefácio

Introdução

Agradecimentos

Dedicatória

Epígrafe

Tabela de Conteúdos

Capítulo 1: Bateria de gravidade

Capítulo 2: Produção de eletricidade

Capítulo 3: Armazenamento de energia

Capítulo 4: Energia solar

Capítulo 5: Geração distribuída

Capítulo 6: Hidroeletricidade de armazenamento bombeado

Capítulo 7: Armazenamento de energia em rede

Capítulo 8: Central elétrica de pico

Capítulo 9: Off-the-grid

Capítulo 10: Microgeração

Capítulo 11: Potência híbrida

Capítulo 12: Sistema de alimentação autónomo

Capítulo 13: Energia solar na Índia

Capítulo 14: Energias renováveis no Reino Unido

Capítulo 15: Energia solar

Capítulo 16: Sistema fotovoltaico

Capítulo 17: Desenvolvimento energético

Capítulo 18: Energia renovável variável

Capítulo 19: Estação de armazenamento de baterias

Capítulo 20: Tesla Megapack

Capítulo 21: Bateria de carnot

Epílogo

Sobre o Autor

Brevemente

Apêndices: Tecnologias Emergentes em Cada Indústria

Capítulo 1: Bateria de gravidade

A energia que é armazenada num item como consequência de uma mudança de altura devido à gravidade é referida como energia potencial. Uma bateria de gravidade é uma espécie de dispositivo de armazenamento de energia que armazena energia gravitacional. Energia potencial é outro nome para a energia gravitacional. Para que uma bateria de gravidade funcione, a energia excedentária da rede é usada primeiro para levantar uma massa, que depois gera energia potencial gravitacional. Uma vez que a massa é baixada, a energia potencial gravitacional é convertida em energia elétrica através da utilização de um gerador elétrico. Uma bateria de gravidade é um tipo de energia sustentável que pode ser usada para criar eletricidade. Um tipo de bateria de gravidade é um dispositivo que gera energia baixando gradualmente uma massa, como um bloco de betão neste exemplo. O uso mais típico para uma bateria de gravidade é na hidroeletricidade de armazenamento bombeado, que envolve o processo de bombeamento de água para altitudes mais elevadas com o propósito de armazenar energia antes de a libertar através de turbinas de água para criar energia.

O relógio do pêndulo, que utilizou a gravidade para alimentar o movimento mecânico, foi desenhado em 1656 por Christiaan Huygens. Foi a versão mais antiga de um dispositivo que usou a gravidade para alimentar o movimento mecânico. A força da gravidade foi usada para alimentar o relógio através do uso de um mecanismo de fuga, o que fez com que um pêndulo balançasse para trás e para a frente. Desde então, a tecnologia por trás das baterias de gravidade progrediu ao ponto de ser agora possível construir dispositivos que possam converter a força da gravidade em eletricidade para armazenamento de energia em larga escala.

A Suíça foi o país pioneiro no desenvolvimento da primeira central hidroelétrica de armazenamento bombeado à base de gravidade (PSH) em 1907. O armazenamento bombeado foi introduzido pela primeira vez no mercado americano pela Connecticut Electric and Power Company no ano de 1930. A partir do ano de 2019, a capacidade global para o PSH foi medida em 168 GW (gigawatts).

Existem uma variedade de possíveis desenhos e configurações para baterias de gravidade; mas, para criar energia, todas as baterias de gravidade usam os mesmos princípios físicos. A quantidade de esforço que deve ser feito para mover um item na direção oposta da gravidade da Terra é a energia potencial gravitacional, e é descrito pela equação.

{\displaystyle U=mgh}

onde U representa a energia potencial gravitacional, onde, o valor de m representa a massa do item.

g é a aceleração do objeto devido à gravidade (9,8 m/s² na terra), e o valor de h representa a altura do objeto.

Utilizando a noção de equilíbrio entre trabalho e energia, a equação abaixo pode ser usada para representar a quantidade total de energia que é criada.

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

onde E é toda a quantidade de energia que é criada e h1 e h2 são as alturas em que um item está quando começa e quando termina em movimento. Existe uma relação um-para-um entre a deslocação vertical de uma massa e a mudança de energia; quanto maior for a deslocação vertical, maior a quantidade de energia potencial gravitacional que é armazenada. A massa de um item também tem uma correlação direta com a mudança de energia; quanto maior a massa, maior a mudança de energia.

Quando uma massa é movida, também conhecida como levantada, dentro de uma bateria de gravidade, resulta na geração de energia potencial gravitacional, que pode então ser convertida em eletricidade. O processo de elevar uma massa a uma certa altura usando uma bomba, grua ou motor para criar uma bateria de gravidade, que armazena energia potencial gravitacional. Quando uma massa é elevada a uma altura particular, essa massa começa imediatamente a armazenar uma certa quantidade de energia potencial gravitacional proporcional à massa do item e à altura a que foi levantada. A energia potencial gravitacional que foi armazenada é posteriormente convertida em energia elétrica. A massa diminui para que possa voltar à sua altura inicial, o que faz com que um gerador rode e resulte na produção de energia.

Um dos componentes de uma bateria de gravidade é uma torre muito alta que tem uma quantidade significativa de massa. Ou uma estrutura alta que é erguida acima do solo, como um arranha-céus alto ou torre, ou um buraco profundo que é entediado através da superfície da terra a uma profundidade especificada que é essencial para a bateria satisfazer os seus critérios, pode servir como esta estrutura alta. As roldanas são usadas para içar uma carga até ao topo da torre ou ao topo do poço, dependendo da metáfora que está a ser usada. A energia é necessária para aumentar a massa, mas muitas vezes, esta energia é o excesso de energia que é utilizada em períodos em que há mais produção de energia do que a procura de energia. Quando já não houver energia extra disponível, a massa será reduzida, o que fará com que o gerador produza eletricidade.

O conceito de hidroeletricidade de armazenamento bombeado pode ser considerado como um tipo de bateria de gravidade (PSH), o tipo mais difundido de armazenamento de energia para as redes.

O método PSH utiliza água em oposição a um material sólido, é então libertado através de turbinas para produzir energia depois de ser bombeado de um reservatório inferior para um reservatório mais alto.

Uma dessas sugestões requer a utilização de um líquido especializado de alta viscosidade, 2+¹≤2 vezes mais denso do que a água, requer uma cabeça inferior (elevação), o que, por sua vez, reduz a dimensão necessária da infraestrutura, bem como os custos associados.

A Lift Renewable Energy utiliza uma bateria de gravidade num dos seus produtos. Ao utilizar um guincho para baixar as botijas de gás flutuantes na água para que a energia possa ser armazenada lá, o nível da água é efetivamente elevado em centenas de metros. O ciclo é então virado para que a energia seja produzida em resultado do aumento dos recipientes de gás. Há necessidade de uma quantidade muito pequena de infraestruturas, as baterias podem estar localizadas perto de grandes áreas populacionais, e a eficiência da viagem de ida e volta é superior a 85 por cento. A tecnologia é escalável de kilowatt-hora a gigawatt-hora.

A EnergyVault está a trabalhar arduamente na produção de baterias de gravidade que podem ser usadas em larga escala. Estão agora a trabalhar na construção de uma bateria de gravidade que será na forma de uma torre de armazenamento de energia feita de blocos de betão. Os blocos de betão, cada um com 32 toneladas de peso, são levantados e empilhados por guindastes de 120 metros, que utilizam a energia excedentária do sistema elétrico. Quando os tijolos são lançados num gerador, gera-se energia, que pode ser recuperada rodando o gerador. Uma unidade industrial tem a capacidade de armazenar 20 MWh de energia, o que é suficiente para fornecer eletricidade diária para 2.000 casas na Suíça.

O GravityLight é um dispositivo de iluminação portátil que é alimentado pela gravidade e funções, fazendo com que o utilizador içar fisicamente um saco de seixos ou areia a uma certa altura e, em seguida, permitir que o saco caia por si só para criar eletricidade. Porque eliminaria a necessidade de indivíduos que não têm acesso à eletricidade dependerem de lâmpadas de querosene - que são dispendiosas, perigosas e poluentes - a GravityLight foi criada para ajudar os mais de mil milhões de pessoas em todo o mundo que não têm uma fonte de energia.

Há uma gama de preços para diferentes desenhos de baterias de gravidade.

O custo operacional da energia hídrica de armazenamento bombeado é de 165 dólares por kilowatt-hora, enquanto o custo nivelado de armazenamento (LCOS) é de apenas $0,17 por kilowatt-hora.

As baterias de gravidade destinam-se a ser utilizadas em conjunto com fontes de energia renováveis cuja produção é muito errática e nem sempre corresponde à procura dos consumidores. Estas fontes incluem sol e vento, entre outras. Prevê-se que tenham um custo a longo prazo melhor do que as baterias químicas, embora tenham menos preocupações ambientais do que outros sistemas convencionais de armazenamento, como o armazenamento de água bombeada. Isto porque as baterias químicas têm um custo inicial mais elevado do que estas baterias mais recentes. Espera-se que os sistemas de baterias de gravidade sejam capazes de produzir rapidamente eletricidade durante períodos de utilização máxima, o que lhes permitirá aumentar ou substituir as unidades de potência de pico que dependem de combustíveis fósseis. Prevê-se que os sistemas de peso único possam atingir o pico da produção de energia em muito menos de um segundo.

Entre os anos de 1870 e 1930,

{Fim capítulo 1}

Capítulo 2: Produção de eletricidade

A geração de eletricidade refere-se ao processo de criação de energia elétrica a partir das principais fontes de energia, como os combustíveis fósseis. É a fase do negócio da energia elétrica antes da sua entrega (transmissão, distribuição, etc.) aos utilizadores finais ou ao seu armazenamento, e é realizada por utilitários na indústria elétrica (utilizando, por exemplo, o método de armazenamento bombeado).

Como a eletricidade não pode ser obtida diretamente do ambiente, deve ser feita (isto é, transformando outras formas de energia em eletricidade). O processo de fabrico ocorre em centrais elétricas (também chamadas de centrais elétricas). Os geradores eletromecânicos são o tipo de geradores mais comum utilizados nas centrais elétricas. Estes geradores são principalmente conduzidos por motores de calor que são alimentados por combustão ou fissão nuclear. No entanto, a eletricidade também pode ser gerada usando outros métodos, como a energia cinética da água corrente e do vento. Fotovoltaica solar e energia geotérmica são mais dois tipos de fontes de energia alternativas.

A eliminação das centrais elétricas que queimam carvão e, em última análise, o gás, ajudará a reduzir as emissões de gases com efeito de estufa.

Michael Faraday, um cientista britânico, fez a descoberta dos princípios básicos que estão na base da produção de eletricidade nos anos 1820 e início dos anos 30. A sua técnica, que ainda hoje está em uso, envolve o movimento de um laço de arame, por vezes conhecido como disco Faraday, entre os polos de um íman para criar eletricidade. A invenção da transmissão de energia de corrente alternada (AC), que faz uso de transformadores de energia para transportar eletricidade em alta tensão e com pouca perda, tornou possível que as centrais elétricas se tornassem financeiramente viáveis.

Depois de ligar o dínamo à turbina hidráulica, a produção de energia para uso comercial pode finalmente começar a decorrer. A criação mecânica da energia elétrica marcou o início da Segunda Revolução Industrial e abriu caminho a uma série de inovações que recorreram à eletricidade. As contribuições mais significativas para esta revolução foram Nikola Tesla e Thomas Alva Edison. No passado, o único meio de gerar eletricidade era através da utilização de processos químicos ou pilhas, e o único uso de eletricidade que tinha algum significado no mundo real era o telégrafo.

Em 1882, um motor a vapor na Pearl Street Station em Nova Iorque gerou uma corrente direta (DC) operando um dínamo. Esta corrente de DC foi usada para alimentar as luzes públicas em Pearl Street. Isto marcou o início da produção de eletricidade nas centrais elétricas. A nova tecnologia foi imediatamente abraçada por numerosas cidades em todo o mundo, e ao fazê-lo, converteram as suas luzes de rua alimentadas a gás para aquelas que são alimentadas por eletricidade. Pouco tempo depois, as luzes elétricas seriam utilizadas em edifícios públicos, em empresas, e para alimentar transportes públicos como elétricos e comboios. Isto ocorreu pouco tempo depois.

As centrais elétricas originais utilizaram a hidroeletricidade ou o carvão para gerar eletricidade. A sociedade moderna utiliza muitos tipos diferentes de energia, incluindo carvão, energia nuclear, gás natural, hidroeletricidade, energia eólica, petróleo e outras fontes, incluindo energia solar, energia das marés e energia geotérmica.

Após a sua estreia na década de 1880, a lâmpada incandescente foi em grande parte creditada por catalisar o crescimento explosivo da indústria elétrica. Apesar de existirem outros 22 que são creditados em inventar a lâmpada antes de Thomas Edison e Joseph Swan, a inovação que Edison e Swan criaram tornou-se a mais comercialmente viável e amplamente usada de todas elas. Nos primeiros anos do século XIX, registaram-se progressos significativos nos domínios da ciência e tecnologia elétrica. Além disso, o desenvolvimento da tecnologia elétrica e da engenharia ao longo da segunda metade do século XIX levou ao uso generalizado da eletricidade no dia-a-dia. A necessidade de eletricidade em residências privadas disparou em resposta à divulgação generalizada de várias inovações elétricas e à incorporação destas inovações em atividades rotineiras do quotidiano. Como resultado deste aumento da procura, muitos empresários viram a oportunidade de lucro e começaram a fazer investimentos em infraestruturas elétricas, acabando por levar à criação dos primeiros serviços públicos de eletricidade. O termo eletrificação é frequentemente usado para se referir a este processo histórico.

No início, a distribuição de poder era gerida por empresas individuais que estavam completamente separadas umas das outras. Um cliente compraria energia a um produtor, que a distribuiria através da sua própria infraestrutura de energia depois de ter recebido o pagamento do consumidor. A produtividade e eficiência globais da geração aumentaram em conjunto com o desenvolvimento de novas tecnologias. Invenções como a turbina a vapor tiveram uma influência significativa não só na eficácia dos meios pelos quais a eletricidade é gerada, mas também no custo de o fazer. Esta conversão da energia térmica em trabalhos mecânicos foi bastante semelhante à dos motores a vapor, mas numa escala muito maior e com uma produção substancialmente mais elevada. Os melhoramentos feitos a estas centrais elétricas em larga escala foram essenciais para o processo de centralização da produção de eletricidade, uma vez que se previa que estas centrais se tornariam indispensáveis a todo o sistema de energia que hoje está em uso.

Em meados do século XX, vários utilitários começaram a consolidar as suas redes de distribuição de forma a colher as vantagens financeiras e operacionais de o fazer. O início da coordenação das instalações pode ser relacionado com o desenvolvimento da transmissão de energia de longa distância, que ocorreu na mesma altura. Os operadores da rede regional foram então incumbidos de assegurar este sistema, a fim de assegurar a sua fiabilidade e estabilidade. Grandes cidades e regiões metropolitanas do Norte da Europa e América do Norte na década