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電力網（または電力ネットワーク）は、生産者から消費者に電力を供給するための相互接続されたネットワークです。電力網は、発電所、電圧を昇圧または降圧する変電所、長距離にわたって電力を送電する送電設備、そして最終的に顧客への配電設備で構成されています。最後の配電設備では、電圧が再び必要なサービス電圧まで降圧されます。発電所は通常、エネルギー源の近くに建設され、人口密集地域からは離れています。電力網の規模は様々で、国全体や大陸全体をカバーすることもあります。小規模から大規模まで、マイクログリッド、広域同期グリッド、スーパーグリッドなどがあります。送電と配電を統合したネットワークは、電力供給の一部であり、電力網として知られています。
送電網はほぼ常に同期式であり、すべての配電エリアが同期した三相交流（AC）周波数で運用されています（そのため、電圧変動はほぼ同時に発生します）。これにより、エリア全体に交流電力を送電し、発電所と消費者を接続することが可能になります。送電網は、より効率的な電力市場を実現できます。
電力網は広く普及しているが、2016年現在2010年には世界中で14億人が電力網に接続されていませんでした。[ 1 ]電化が進むにつれて、電力網を利用できる人の数は増加しています。2017年には、世界の人口の約11%にあたる約8億4000万人が電力網を利用できず、2010年の12億人から減少しました。[ 2 ]
電力網は悪意のある侵入や攻撃を受けやすいため、電力網のセキュリティ対策が必要です。また、電力網が近代化され、コンピュータ技術が導入されるにつれて、サイバー脅威がセキュリティリスクになり始めています。[ 3 ]特に懸念されるのは、電力網の管理に必要なより複雑なコンピュータシステムです。[ 4 ]
マイクログリッドは、通常は広域同期グリッドの一部であるローカルグリッドですが、切り離して自律的に動作することができます。[ 5 ]これは、メイングリッドが停電の影響を受けるときに行われる可能性があります。これはアイランディングとして知られており、独自のリソースで無期限に動作することができます。
大規模な電力網と比較して、マイクログリッドは通常、低電圧の配電網と分散型発電機を使用します。[ 6 ]マイクログリッドは、より回復力があるだけでなく、孤立した地域では導入コストも安くなる可能性があります。
設計目標の一つは、地域が使用するエネルギーをすべて自給することである。[ 5 ]
広域同期グリッド（北米では「インターコネクション」とも呼ばれる）は、同期周波数で動作し、通常のシステム状態では電気的に連結されている地域規模以上の電力グリッドです。たとえば、北米には 4 つの主要なインターコネクション (西部インターコネクション、東部インターコネクション、ケベックインターコネクション、テキサスインターコネクション) があります。ヨーロッパでは、1 つの大きなグリッドが西ヨーロッパの大部分を接続しています。これらは同期ゾーンとも呼ばれ、その中で最大のものは667ギガワット(GW) の発電能力を持つ大陸ヨーロッパ同期グリッド(ENTSO-E) であり、最も広い範囲をカバーするのは旧ソ連諸国にサービスを提供するIPS/UPSシステムです。十分な容量を持つ同期グリッドは、広範囲にわたる電力市場の取引を促進します。2008 年の ENTSO-E では、欧州エネルギー取引所(EEX)で 1 日あたり 35 万メガワット時以上が販売されました。[ 7 ]
北米の相互接続はそれぞれ公称60Hzで運用されている のに対し、ヨーロッパの 相互接続は50Hzで運用されている。同じ周波数と規格を持つ隣接する相互接続は同期させて直接接続し、より大きな相互接続を形成できる。あるいは、同期せずに高電圧直流送電線（DCタイ）を介して電力を共有したり、可変周波数変圧器（VFT）を使用して電力を共有したりすることもできる。VFTは、エネルギーの流れを制御しながら、各側の独立した交流周波数を機能的に分離することを可能にする。
同期ゾーンの利点には、発電のプールによる発電コストの削減、負荷のプールによる大幅な均等化効果、予備力の共通供給による一次および二次予備力電力コストの削減、市場の開放による長期契約および短期電力交換の可能性、障害発生時の相互支援などがある。[ 8 ]
広域同期送電網の欠点の1つは、一部での問題が送電網全体に影響を及ぼす可能性があることです。たとえば、2018年にコソボはセルビアとの紛争により発電量よりも多くの電力を消費したため、ヨーロッパ大陸全体の同期送電網の位相が本来あるべき位相よりも遅れました。周波数は49.996Hzまで低下しました 。これにより、一部の時計が6分遅れることになりました。[ 9 ]
スーパーグリッドまたはスーパーグリッドとは、広範囲にわたる大量の電力の取引を可能にすることを目的とした広域送電網のことです。メガグリッドと呼ばれることもあります。スーパーグリッドは、風力エネルギーや太陽エネルギーの局所的な変動を平滑化することで、世界的なエネルギー転換を支えることができます。この文脈において、スーパーグリッドは地球温暖化を緩和するための重要な技術と考えられています。スーパーグリッドは通常、高電圧直流送電（HVDC）を使用して長距離に電力を送電します。最新世代のHVDC送電線は、1000 kmあたりわずか1.6%の損失でエネルギーを送電できます。[ 11 ]
地域間の電力会社は、経済性と信頼性を向上させるために相互接続されていることが多い。電力連系線により規模の経済が実現し、大規模で効率的な電源からエネルギーを購入できるようになる。電力会社は、継続的で信頼性の高い電力を確保し、負荷を多様化するために、別の地域の発電機予備力から電力を引き出すことができる。また、相互接続により、地域はさまざまな電源から電力を受け取ることで、安価な大量エネルギーを利用できるようになる。たとえば、ある地域では水量が多い時期に安価な水力発電を行っているが、水量が少ない時期には別の地域で風力発電による安価な電力を生産している可能性があり、両地域は年間を通じて異なる時期に互いに安価なエネルギー源を利用できる。近隣の電力会社は、システム全体の周波数を維持するのにも役立ち、電力会社地域間の連系転送の管理にも役立つ。[ 12 ]
電力系統の相互接続レベル（EIL）は、系統への総相互接続電力を系統の設備発電容量で割った比率です。EUでは、2020年までに10%、2030年までに15%に達するという国家系統の目標が設定されています。[ 13 ]
発電とは、発電所で電力を生成するプロセスです。これは、通常は化石燃料、原子力、地熱などの熱機関によって駆動される電気機械式発電機、または水や風の運動エネルギーによって駆動される一次エネルギー源から最終的に行われます。その他の電源としては、太陽光を利用した太陽光発電やグリッドバッテリーがあります。[ nb 1 ]
送電網に接続されている発電機の出力の合計が送電網の発電量であり、通常はギガワット（GW）で測定される。
電力送電とは、発電所から相互接続された送電線網を経由して変電所まで電気エネルギーを大量に輸送し、そこから配電システムに接続するプロセスです。このネットワーク接続システムは、高電圧変電所と顧客間のローカル配線とは異なります。送電網は、単一障害点を防ぐために冗長な経路を備えて構築されています。送電線に障害が発生した場合でも、この冗長性により、修理中に電力供給経路を簡単に切り替えることができます。
電力は消費地から遠く離れた場所で発電されることが多いため、送電システムは長距離をカバーする必要がある。一定の電力量の場合、送電効率は電圧が高く電流が低いほど高くなる。そのため、発電所では電圧を昇圧し、地域の変電所では電圧を降圧して顧客に配電する。
送電のほとんどは三相です。三相は単相に比べて、中性線と接地線が共有されるため、同じ長さの電線でより多くの電力を供給できます。[ 15 ]さらに、三相発電機とモーターは、単相のものよりも効率が高くなります。
しかし、従来の導体の場合、主な損失の1つは抵抗損失であり、これは電流の2乗に比例し、距離に依存します。高電圧交流送電線では、100マイルあたり1～4%の損失が発生する可能性があります。 [ 16 ]ただし、高電圧直流では、交流の半分の損失で済みます。非常に長い距離では、これらの効率により、両端に必要なAC/DC変換ステーションの追加コストを相殺できます。
変電所はさまざまな機能を果たすことができますが、通常は電圧を低から高へ（昇圧）および高から低へ（降圧）変換します。発電機から最終消費者までの間には、電圧が複数回変換されることがあります。[ 17 ]
機能別に見た変電所の主な種類は次の3つです。[ 18 ]
変圧器以外にも、変電所の主要な構成要素や機能には以下のようなものがあります。
配電は電力供給の最終段階であり、送電システムから個々の消費者に電力を供給します。変電所は送電システムに接続され、送電電圧を中電圧（100～100V）に下げます。2 kV と35 kV。しかし、電圧レベルは国によって大きく異なり、スウェーデンでは中電圧は通常10 kV 間20 kV。[ 21 ]一次配電線は、この中電圧電力を顧客の敷地近くにある配電変圧器に送ります。配電変圧器は、電圧を再び使用電圧まで下げます。より大きな電力を要求する顧客は、一次配電レベルまたはサブトランスミッションレベルに直接接続される場合があります。[ 22 ]
配電網は放射状またはネットワーク状の2種類に分けられる。[ 23 ]
北米の都市や町では、送電網は古典的な放射状給電方式を採用している。変電所は送電網から電力を受け取り、変圧器で降圧して母線に送電する。母線からはフィーダーが全方向に放射状に伸び、田園地帯を網羅する。これらのフィーダーは三相電力を供給し、変電所付近の主要道路に沿って敷設される傾向がある。変電所からの距離が離れるにつれて、フィーダーの供給範囲外の地域をカバーするために、より細い支線がさらに伸びていく。この樹木のような構造は変電所から外側に向かって伸びていくが、信頼性を確保するため、通常は近隣の変電所への未使用のバックアップ接続が少なくとも1つ設けられている。この接続は緊急時に有効化することができ、変電所のサービスエリアの一部を別の変電所から代替的に給電することが可能となる。
グリッドエネルギー貯蔵（大規模エネルギー貯蔵とも呼ばれる）とは、電力網内で大規模にエネルギーを貯蔵するために使用される一連の方法のことです。電力は、電力が豊富にあり価格が安い時（特に風力発電、潮力発電、太陽光発電などの再生可能エネルギー源による間欠的な電力）や需要が低い時に貯蔵され、その後、需要が高く電力価格が高くなる傾向にある時に発電されます。
2020年現在グリッドエネルギー貯蔵の最大の形態はダム式水力発電であり、従来型の水力発電と揚水式水力発電の両方がある。
蓄電池技術の進歩により、生産ピーク時にエネルギーを貯蔵し、需要ピーク時に放出する、あるいは生産量が予期せず減少した場合に、応答速度の遅い電源を稼働させるための時間稼ぎとして利用できる、商業的に実現可能なプロジェクトが可能になった。
電力網への蓄電に代わる2つの選択肢は、ピーク時発電所を利用して供給不足を補うことと、需要応答によって負荷を他の時間帯にシフトさせることである。
電力網における需要、すなわち負荷とは、電力網の利用者が消費する総電力量のことである。
時間の経過に伴う需要の変化を示すグラフを需要曲線と呼びます。
ベースロードとは、一定期間における電力網の最小負荷であり、ピーク需要とは最大負荷のことです。従来、ベースロードは、運転コストが比較的安価で、数週間から数ヶ月間連続運転できる設備によって賄われていましたが、世界的に見ると、こうした設備は少なくなりつつあります。ピーク需要の増加分は、起動時間を短縮するために最適化された高価なピーク発電所によって賄われることもありますが、こうした発電所も少なくなりつつあります。
しかし、電力需要が地域の電力網の容量を超えると、焼損などの安全上の問題が発生する。[ 24 ]
送電網は、顧客にほぼ一定の電圧で電力を供給するように設計されています。これは、需要の変動、無効負荷の変動、さらには非線形負荷にも対応する必要があり、電力は完全に信頼できるとは限らない発電機や配電・送電設備によって供給されます。[ 25 ]送電網では、電圧を調整して仕様内に維持するために、消費者の近くにある変圧器にタップチェンジャーを使用することがよくあります。
同期系統では、すべての発電機が同じ周波数で運転され、互いに、そして系統全体とほぼ同位相でなければなりません。エネルギーは生産されると同時に消費されるため、系統全体で発電と消費のバランスが取れている必要があります。回転発電機の場合、局所ガバナーが駆動トルクを調整し、負荷の変化に応じてほぼ一定の回転速度を維持します。エネルギーは、発電機の回転運動エネルギーによって短期的に蓄積されます。
速度はほぼ一定に保たれますが、公称系統周波数からのわずかなずれは、個々の発電機を制御する上で非常に重要であり、系統全体の平衡状態を評価する手段としても利用されます。系統の負荷が軽い場合、系統周波数は公称周波数よりも高くなります。このため、系統全体の自動発電制御（AGC）システムは、発電機の出力を下げるよう指示します。逆に、系統の負荷が高い場合、周波数は自然に低下し、ガバナは発電機を調整して出力電力を増加させます（ドループ速度制御）。発電機のドループ速度制御設定が同一であれば、同じ設定を持つ複数の並列発電機が、それぞれの定格に比例して負荷を分担することが保証されます。
さらに、多くの場合、中央制御が行われ、1分以上の時間スケールでAGCシステムのパラメータを変更することで、地域ネットワークの電力の流れや送電網の運転周波数をさらに調整することができる。
時刻計測の目的上、公称周波数は短期的には変動が許容されるが、24時間全体を通して、回線駆動の時計が大幅に進んだり遅れたりしないように調整される。
直接接続されていない隣接する電力系統は、ほぼ常に互いに位相がずれている。そのため、位相がずれた2つの同期系統間で電力を共有できるように、高電圧直流送電線または可変周波数変圧器が使用される。
電力系統に接続されている発電機の最大出力（定格容量）の合計は、その系統の容量とみなすことができる。
しかし実際には、発電機が同時にフル稼働することはありません。通常、一部の発電機は、故障や需要変動に対応するため、低出力（回転予備力）で運転されています。さらに、発電機はメンテナンスや、エネルギー源（燃料、水、風、太陽光など）の確保、あるいは環境汚染規制などの理由で停止されることもあります。
安定供給能力とは、特定の期間において電力網上で即座に利用可能な最大電力出力のことであり、はるかに有用な数値である。
ほとんどの電力系統規程では、負荷は発電設備間で、限界費用（つまり最も安いものから順に）と場合によっては環境負荷に基づいて、メリットオーダーに従って分配されると規定されています。そのため、安価な電力供給設備はほぼ常にフル稼働状態にあり、高価な発電設備は必要な時だけ稼働する傾向があります。
中央機関は通常、通信を円滑化し、安定した電力網を維持するためのプロトコルを策定する役割を担います。例えば、北米電力信頼性機構（NERC）は2006年に米国で法的拘束力を持つ権限を獲得し、カナダとメキシコの該当地域においては助言権限を有しています。米国政府はまた、送電網のボトルネックが発生していると考えられる地域を「国家重要送電回廊」に指定しています。
複数の電力会社が1つの電力網に接続された発電機を所有している場合、責任分担に関する合意を交わした電力プールが形成されることが多い。
各電力系統には、1つまたは複数の系統の日常的な運用を担当する系統運用者がいる場合がある。
故障は通常、発電機や送電線に不具合が生じ、回路ブレーカーが作動して顧客への発電能力が失われたり、需要が過剰になったりすることによって発生します。これにより周波数が低下することが多く、残りの発電機が反応して最低周波数以上に安定させようとします。それが不可能な場合は、いくつかのシナリオが発生する可能性があります。
送電網の一部で大規模な故障が発生した場合、迅速に対応しなければ、残りの発電機から消費者へ送電線が容量不足のまま流れ、電流が迂回して流れ、さらなる故障を引き起こす可能性がある。このように、広範囲に接続された送電網の欠点の1つは、連鎖的な故障と広範囲にわたる停電の可能性である。
ブラウンアウトとは、電力供給システムにおける意図的または非意図的な電圧低下のことです。意図的なブラウンアウトは、緊急時の負荷軽減のために使用されます。[ 26 ] 短時間の電圧低下（または電圧低下）とは異なり、低下は数分から数時間続きます。ブラウンアウトという用語は、電圧が低下したときに白熱灯が暗くなることから来ています。電圧低下は、電力網の障害の影響である場合もあれば、負荷を軽減して停電（ブラックアウト）を防ぐために時折強制される場合もあります。[ 27 ]
停電（停電、電力供給停止、停電、電力障害、停電とも呼ばれる）とは、特定の地域への電力供給が途絶えることである。
停電は、発電所の故障、送電線、変電所、または配電システムのその他の部分の損傷、短絡、連鎖的な故障、ヒューズまたは遮断器の動作、および人為的ミスによって引き起こされる可能性があります。
停電は、環境や公共の安全が脅かされる場所では特に深刻な問題となります。病院、下水処理場、鉱山、避難所などの施設では、通常、停電時に自動的に起動する非常用発電機などのバックアップ電源が備えられています。通信などの他の重要なシステムにも、非常用電源が必要です。電話交換局のバッテリー室には、通常、バックアップ用の鉛蓄電池が設置されており、長時間の停電時に発電機を接続するためのソケットも備えられています。
発電・送電システムは、特定の地域内のすべての電力顧客が必要とする最大電力量であるピーク需要を常に満たすとは限りません。このような状況では、停電（広範囲にわたる停電）や機器の損傷といった制御不能なサービス中断を防ぐため、一部の機器への電力供給を停止したり、供給電圧を下げたり（電圧低下）することで、全体の需要を削減する必要があります。電力会社は、対象を絞った停電、輪番停電、または特定の高電力消費産業顧客との合意に基づき、システム全体のピーク需要時に機器を停止させることで、サービスエリアに負荷遮断を実施する場合があります。
ブラックスタートとは、発電所または電力網の一部を、外部の送電網に頼らずに、完全または部分的な停止から復旧させるプロセスである。[ 28 ]
通常、発電所内で使用される電力は、発電所自身の発電機から供給されます。発電所の主発電機がすべて停止した場合、発電所の送電線を通して電力網から電力を引き込むことで、発電所への電力供給が行われます。しかし、広範囲にわたる停電が発生した場合、電力網からの外部電力供給は利用できません。電力網からの電力供給が途絶えた場合、いわゆるブラックスタートを実行して、電力網を稼働状態にする必要があります。
ブラックスタートを実現するために、一部の発電所には小型ディーゼル発電機（通常、ブラックスタートディーゼル発電機（BSDG）と呼ばれる）が設置されており、これを使って（数メガワットの）大型発電機を始動させ、さらにその大型発電機を使って発電所の主発電機を始動させることができます。蒸気タービンを使用する発電所では、ボイラー給水ポンプ、ボイラー強制通風燃焼用送風機、燃料準備のために、発電所の設備電力の最大10%を余儀なくされます。このような大規模な予備電力を各発電所に確保するのは経済的ではないため、ブラックスタート電力は別の発電所から指定された連系線を通して供給する必要があります。多くの場合、水力発電所が系統連系を復旧するためのブラックスタート電源として指定されます。水力発電所は始動に必要な初期電力が非常に少なく（取水ゲートを開き、発電機の界磁コイルに励磁電流を供給するのに十分な電力のみ）、化石燃料発電所や原子力発電所の起動を可能にするために、非常に迅速に大量の電力を供給できます。特定の種類の燃焼タービンはブラックスタート用に構成することができ、適切な水力発電所がない場所では別の選択肢となります。[ 29 ] 2017年に南カリフォルニアの電力会社が、バッテリーエネルギー貯蔵システムを使用してブラックスタートを行い、複合サイクルガスタービンをアイドル状態から起動することに成功した。[ 30 ]
斬新な制度的取り決めやネットワーク設計にもかかわらず、先進国全体で電力供給インフラの老朽化が進んでいる。その要因としては、以下のようなものがある。
デマンドレスポンスは、小売顧客または卸売顧客に対し、電子的にまたは手動で負荷を削減するよう要請または奨励するグリッド管理技術です。現在、送電網事業者は、産業プラントなどの主要なエネルギー使用者に対し負荷削減を要請するためにデマンドレスポンスを使用しています。[ 32 ]スマートメータリングなどの技術は、変動料金制を可能にすることで、電力が豊富なときに電力を使用するよう顧客を促すことができます。
スマートグリッドは、双方向通信と分散型インテリジェントデバイスを使用して、20 世紀の電力網を拡張したものです。[ 33 ]電力と情報の双方向の流れは、配電ネットワークを改善できます。研究は主に、スマートグリッドの 3 つのシステム、 つまりインフラストラクチャ システム、管理システム、および保護システムに焦点を当てています。[ 34 ]電子的な電力調整と電力の生産および配電の制御は、スマートグリッドの重要な側面です。[ 35 ]
スマートグリッドは、電力供給の課題に対する現在および提案されている対応策のすべてを網羅しています。スマートグリッド技術の導入により、特に需要側管理を含め、エネルギーインフラの効率の全体的な向上に多くの貢献が期待されています。スマートグリッドの柔軟性の向上により、エネルギー貯蔵を追加しなくても、太陽光発電や風力発電などの変動性の高い再生可能エネルギー源の普及率を高めることができます。スマートグリッドはまた、電力消費のピーク時に重要でない住宅用機器を監視/制御し、ピーク時以外にはそれらの機能を回復させることもできます。[ 36 ]
スマートグリッドには、さまざまな運用およびエネルギー対策が含まれます。
スマートグリッド技術に関する懸念は、主にスマートメーター、スマートメーターによって可能になる機器、および一般的なセキュリティ問題に集中しています。スマートグリッド技術の展開は、電力サービス産業の根本的な再構築も意味しますが、この用語の一般的な使用法は技術インフラストラクチャに焦点を当てています。[ 38 ]
欧州ではスマートグリッド政策はスマートグリッド欧州技術プラットフォームとして組織されている。[ 39 ]米国の政策は米国法典第42編に記載されている。[ 40 ]
スマートグリッドは、セクター結合型スマートエネルギーシステムと混同してはならない。スマートグリッドは主に電力セクターを指すのに対し、スマートエネルギーシステムは統合的な全体的アプローチを採用しており、エネルギーシステムの他のセクターも包含し、それらの間の相乗効果を生み出すことを目的としている。[ 41 ]
グリッド事業者による分散型発電への抵抗は、供給者がグリッドから離脱し、代わりに小規模な地域に電力を供給することを促す可能性がある。[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]
ロッキーマウンテン研究所[ 45 ]や他の研究[ 46 ]は、大規模な送電網離脱を予測している。しかし、冬季に電力需要が大きいドイツのような地域では、送電網離脱は起こりにくいかもしれない。[ 47 ]
初期の電気エネルギーは、そのエネルギーを必要とする機器やサービスの近くで生産されていました。1880年代には、電気は蒸気、水力、そして特に石炭ガスと競合していました。石炭ガスは当初顧客の敷地内で生産されていましたが、後に規模の経済性を享受できるガス化プラントへと発展しました。工業化された世界では、都市には照明用のガス管網が整備されていました。しかし、ガス灯は光量が少なく、熱を浪費し、部屋を暑く煙っぽくし、水素と一酸化炭素を放出しました。また、火災の危険性もありました。1880年代には、電気照明がガス照明に比べてすぐに有利になりました。
電力会社は規模の経済性を活用するために中央発電所を設立し、発電、配電、システム管理を集中化しました。[ 48 ]交流電力の優位で電流戦争が決着した後、長距離送電により発電所を相互接続して負荷のバランスを取り、負荷率を改善することが可能になりました。歴史的に送電線と配電線は同じ会社が所有していましたが、1990年代以降、多くの国が電力市場の規制を自由化し、送電事業と配電事業の分離につながりました。[ 49 ]
英国では、メルツ＆マクレラン・コンサルティング・パートナーシップのチャールズ・メルツが、 1901年にニューカッスル・アポン・タイン近郊にネプチューン・バンク発電所を建設し[ 50 ]、1912年までにヨーロッパ最大の統合電力システムに発展した[ 51 ] 。メルツは議会委員会の委員長に任命され、彼の調査結果は1918年のウィリアムソン報告書につながり、それが1919年の電気供給法を制定した。この法案は統合電力システムへの第一歩だった。1925年、ウィアー委員会は「全国グリッドアイアン」の創設を勧告し、1926年の電気供給法により中央電力庁（CEB）が設立された[ 52 ] 。CEBは国の電力供給を標準化し、132キロボルト、50ヘルツで稼働する最初の同期交流グリッドを確立したが、当初は地域グリッドとして運用されていた。 1937年に短期間の夜間相互接続が行われた後、1938年に恒久的かつ正式に統合され、英国ナショナルグリッドとなった。
フランスでは、1900年代に電化が始まり、1919年には700の自治体、1938年には36,528の自治体で電化が進みました。同時に、これらの緊密なネットワークが相互接続され始め、1907年にはパリで12kV、1923年にはピレネー山脈で150kV 、そして1938年にはほぼ全国が220kVで相互接続されました 。1946年には、送電網は世界で最も高密度になりました。同年、国は民間企業を統合してフランス電力公社（Électricité de France ）を設立し、電力産業を国有化しました。周波数は50Hzに標準化され 、 110kVと120kVの送電網は225kVに置き換えられました 。 1956年以来、サービス電圧は以前の127/220 Vから220/380 Vに標準化されました。1970年代には、 新しい欧州規格である400 kVネットワークが導入されました。1986年5月29日から、エンドユーザーのサービス電圧は段階的に230/400 V ±10%に変更されます。[ 53 ] [ 54 ]
1920年代の米国では、電力会社がピーク負荷のカバーとバックアップ電源を共有するために共同事業を形成しました。1934年に公益事業持株会社法（米国）が可決されたことにより、電力会社は重要な公共財として認識され、その事業に対する制限と規制監督が定められました。 1992年のエネルギー政策法は、送電線所有者に発電会社がネットワークに自由にアクセスできることを義務付け[ 48 ] [ 55 ]、発電における競争を生み出すために電力業界の運営方法の再編につながりました。もはや、発電、送電、配電を1つの会社が扱う垂直的独占として電力会社が構築されることはありませんでした。今では、高電圧送電への公平なアクセスを提供するために、3つの段階をさまざまな会社に分割することができます。[ 12 ] [ 13 ] 2005年のエネルギー政策法は、代替エネルギー生産に対するインセンティブと融資保証を認め、温室効果ガスの排出を回避する革新的な技術を推進しました。
中国では、電化は1950年代に始まった。[ 56 ] 1961年8月、宝城鉄道の宝鶏-豊州区間の電化が完了し、運行が開始され、中国初の電化鉄道となった。[ 57 ] 1958年から1998年にかけて、中国の電化鉄道は6,200マイル（10,000キロメートル）に達した。[ 58 ] 2017年末時点で、この数は54,000マイル（87,000キロメートル）に達している。[ 59 ]現在の中国の鉄道電化システムでは、中国国家電網公司（Wayback Machineに2021年12月21日にアーカイブ）が重要な電力供給者となっている。 2019年には、京通鉄道、浩吉鉄道、鄭州-万州高速鉄道など、中国の重要な電化鉄道の電力供給プロジェクトを自社の事業エリア内で完了し、110の牽引ステーションに電力供給保証を提供し、累計送電線建設長は6,586キロメートルに達した。[ 60 ]
。 [...] 世界中のすべての国が自国の資源だけでやりくりするなら、今よりもさらにエネルギー貧困が蔓延するだろう。現在、14億人が電力網に接続されていない [...]
デマンドレスポンスは卸売レベルで実現でき、工業プラントなどの主要なエネルギー使用者が電力使用量を削減し、参加に対する報酬を受け取る。