نیروگاه آتلون در کیپ تاون، آفریقای جنوبی

صنعت برق معمولاً به چهار فرآیند تقسیم می شود. اینها تولید خرید اینورتر ال اس برق مانند نیروگاه، انتقال نیروی برق، توزیع برق و خرده فروشی برق هستند. در بسیاری از کشورها، شرکت های برق تمام زیرساخت ها از ایستگاه های تولید تا زیرساخت های انتقال و توزیع را در اختیار دارند. به همین دلیل، برق به عنوان یک انحصار طبیعی در نظر گرفته می شود. این صنعت عموماً به شدت تحت نظارت است، اغلب با کنترل قیمت‌ها و اغلب تحت مالکیت و اداره دولت است. با این حال، روند مدرن حداقل در دو فرآیند اخیر مقررات زدایی فزاینده ای داشته است.[9]

ماهیت و وضعیت اصلاح بازار در بازار برق اغلب تعیین می‌کند که آیا شرکت‌های برق می‌توانند فقط در برخی از این فرآیندها شرکت کنند، بدون اینکه مجبور باشند کل زیرساخت را در اختیار داشته باشند، یا شهروندان انتخاب می‌کنند که کدام اجزای زیرساخت را مورد حمایت قرار دهند. در کشورهایی که تامین برق از مقررات خارج شده است، مصرف کنندگان نهایی برق ممکن است برق سبز پرهزینه تری را انتخاب کنند.

نسل

تولید برق جهانی 2019 بر اساس منبع (کل تولید 27 پتاوات ساعت بود)[10][11]

  زغال سنگ (37%)

  گاز طبیعی (24%)

  هیدرو (16%)

  هسته ای (10%)

  باد (5%)

  خورشیدی (3%)

  سایر (5%)

مقالات اصلی: تولید برق و توسعه انرژی

همه اشکال تولید برق دارای جنبه های مثبت و منفی هستند. فناوری احتمالاً در نهایت ترجیح داده ترین اشکال را معرفی خواهد کرد، اما در اقتصاد بازار، گزینه هایی با هزینه کلی کمتر معمولاً بالاتر از سایر منابع انتخاب می شوند. هنوز مشخص نیست که کدام فرم می تواند به بهترین وجه نیاز انرژی لازم را برآورده کند یا کدام فرآیند می تواند تقاضای برق را به بهترین نحو برطرف کند. نشانه هایی وجود دارد که انرژی های تجدیدپذیر به سرعت در حال تبدیل شدن به قابل دوام ترین از لحاظ اقتصادی است.[12] ترکیب متنوعی از منابع تولید، خطر جهش قیمت برق را کاهش می دهد.

انتقال قدرت الکتریکی

مقاله اصلی: انتقال قدرت الکتریکی

خطوط انتقال برق سه فاز 500 کیلوولت در سد گرند کولی. چهار مدار نشان داده شده است. دو مدار اضافی توسط درختان سمت راست پوشیده شده اند. کل ظرفیت تولید 7079 مگاواتی سد توسط این شش مدار تامین می شود.

انتقال نیروی الکتریکی، جابجایی عمده انرژی الکتریکی از یک محل تولید، مانند یک نیروگاه، به یک پست الکتریکی است. خطوط به هم پیوسته ای که این حرکت را تسهیل می کنند به عنوان شبکه انتقال شناخته می شوند. این از سیم کشی محلی بین پست های فشار قوی و مشتریان متمایز است که معمولاً به عنوان توزیع برق شناخته می شود. شبکه انتقال و توزیع ترکیبی به عنوان "شبکه برق" در آمریکای شمالی یا فقط "شبکه" شناخته می شود. در بریتانیا، هند، مالزی و نیوزلند، این شبکه به عنوان شبکه ملی شناخته می شود.

یک شبکه همزمان گسترده، که در آمریکای شمالی به عنوان "اتصال متقابل" نیز شناخته می شود، به طور مستقیم بسیاری از ژنراتورها را به هم متصل می کند که برق AC را با فرکانس نسبی یکسان به مصرف کنندگان متعددی ارائه می کنند. به عنوان مثال، چهار اتصال اصلی در آمریکای شمالی وجود دارد (ارتباط داخلی غربی، اتصال داخلی شرقی، اتصال داخلی کبک و شبکه شورای قابلیت اطمینان الکتریکی تگزاس (ERCOT)). در اروپا یک شبکه بزرگ بیشتر قاره اروپا را به هم متصل می کند.

از نظر تاریخی، خطوط انتقال و توزیع متعلق به یک شرکت بود، اما از دهه 1990، بسیاری از کشورها مقررات بازار برق را به گونه‌ای آزاد کردند که منجر به جدایی تجارت انتقال برق از تجارت توزیع شد.[13]

توزیع نیروی برق

مقاله اصلی: توزیع نیروی برق

ترانسفورماتور توزیع 50 کیلوولت آمپر روی قطب

توزیع نیروی برق مرحله نهایی در تحویل توان الکتریکی است. برق را از سیستم انتقال به مصرف کنندگان فردی می رساند. پست های توزیع به سیستم انتقال متصل می شوند و با استفاده از ترانسفورماتور، ولتاژ انتقال را به ولتاژ متوسط ​​بین 2 کیلو ولت تا 35 کیلوولت کاهش می دهند.[14] خطوط توزیع اولیه این توان ولتاژ متوسط ​​را به ترانسفورماتورهای توزیع واقع در نزدیکی محل مشتری منتقل می کنند. ترانسفورماتورهای توزیع مجدداً ولتاژ را به ولتاژ مورد استفاده در روشنایی، تجهیزات صنعتی یا لوازم خانگی کاهش می دهند. اغلب چندین مشتری از یک ترانسفورماتور از طریق خطوط توزیع ثانویه تامین می شوند. مشتریان تجاری و مسکونی از طریق افت خدمات به خطوط توزیع ثانویه متصل می شوند. مشتریانی که تقاضای توان بسیار بیشتری دارند ممکن است مستقیماً به سطح توزیع اولیه یا سطح انتقال فرعی متصل شوند