Sähköenergia

Sähköenergia on energiamuoto, jonka perusilmiö on sähkökentän vaikutuksesta liikkuvien varausten tuottama energia. Sähköenergiaa voidaan siirtää, muuntaa ja käyttää sähköverkon välityksellä. SI-mittayksikkö on joule (J); käytännön kulutuksessa energian ilmoittamiseen käytetään kilowattituntia (kWh). Yhden kilowattitunnin vastine on 3,6 megajoulea.

Teho ja energia: Sähköenergian määrää kuvaa teho P, jonka yksikkö on watt (W). Energian E voidaan laskea P × t (aika). AC-verkossa teho riippuu myös tehokerroin cos(phi).

Tuotanto ja siirto: Sähköenergia tuotetaan useilla lähteillä, kuten fossiilisista polttoaineista, ydinvoimasta, vesivoimasta sekä uusiutuvista lähteistä kuten tuuli ja aurinko. Tuotantoa yhdistetään sähköverkkoihin, jotka koostuvat korkean jännitteen siirtoverkosta ja jakeluverkosta kotitalouksille ja teollisuudelle. Sähkö siirretään yleensä vaihtovirtana, mikä helpottaa suurten etäisyyksien ja muutosjännitteiden hallintaa; joissakin tapauksissa käytetään tasavirtaa (HVDC) kaupankäynnin ja pitkien yhteyksien tarpeisiin.

Kulutus ja ympäristö: Kuluttajille sähköenergia mitataan kilowattitunnein. Sähköenergian tuotannon koostumus vaikuttaa ympäristövaikutuksiin; siirtyminen kohti suurempaa uusiutuvien osuutta sekä energiatehokkuutta on keskeinen ilmasto- ja energiapolitiikan tavoite. Energiavarastointi ja kysyntävaste parantavat verkon vakautta ja mahdollistavat uusiutuvien lisäämisen.