A 21. századot megelőzően az energiahálózatok kevésbé voltak összetettek, az erőművek ugyanis a közelükben lévő épületeket látták el energiával. Ennek azonban számos hátránya volt, így például ha üzemzavar lépett fel, nem lehetett pótolni a kieső energiát. Emiatt terjedt el az egész országot, sőt az egész kontinenst is összekötő villamos hálózat, amely lehetővé tette, hogy meghibásodás esetén ki tudják segíteni egymást az erőművek. Ennek köszönhető, hogy Magyarországon az éves átlagos áramkimaradás mindössze egy óra, ezzel az adattal hazánk az európai középmezőnyben szerepel.

Erőművek

Magyarországon szinte az összes erőműtípus megtalálható. Megkülönböztetünk megújuló energiaforrással működő erőműveket, amelyeknek a környezeti terhelése jóval kisebb, mint a nem megújuló energiaforrással működő erőműveknek.

Megújuló energiahordozóval működő erőművek:

–          szélenergia

–          vízenergia

–          geotermikus energia

–          napenergia

Nem megújuló energiahordozóval működő erőművek:

–          olaj

–          gáz

–          szén

–          hasadó anyagok

A magyarországi erőművek összesen valamivel több mint 30 ezer terawattórányi áramot termelnek, a teljes hazai fogyasztás azonban nagyjából 42 ezer terawattóra. Magyarország tehát importra szorul és részben külföldön megtermelt áramot használunk.  A Mavir adatai szerint a teljes villamosenergia-felhasználásból mindössze 6,8 százalék a megújuló energiákkal termelt áram, amelyből 3,9 százalék volt a biomassza, 1,5 százalék a szélenergia részesedése. A legnagyobb, 36,7 százalékos részarányt a nukleáris energia teszi ki, 14,2 százalék a lignit, illetve szén alapú villamos energia, 10,8 százalék a földgázzal termelt áram. A Nemzetközi Energia Ügynökség adatai szerint a világon a legtöbb erőmű gáz- illetve széntüzelésű (63 százalék). A nukleáris energia aránya 12 százalék, jelenleg csak 48 ország rendelkezik atomerőművel.

Az áram útja az erőműtől

Magyarországon 1949-ben jött létre az egységes villamosenergia-hálózat, a biztonságos energiaellátás garantálása jelenleg a Mavir feladata. Miután az áramot nem lehet tárolni, csak szállítani, folyamatosan vizsgálni kell a fogyasztói szokásokat és az erőművek teljesítőképességét, hogy a megtermelt áram igazodjon az igényekhez. Kánikula idején például várhatóan megnő a fogyasztói igény, ekkor több áram termelésére, importálására kell készülni, de felesleges csúcson járatni az erőműveket éjjel, amikor kisebb a fogyasztás. Ha a termelés-fogyasztás egyensúlya mégis megbomlik, akkor a Mavirnak közbe kell lépnie. A probléma nagyságától függően dönthet úgy, hogy növeli a működésben lévő erőművek teljesítményét vagy segítséget kér a nemzetközi hálózattól. Súlyosabb esetekben beavatkozhat a fogyasztásba is, vagy akár tartalék erőműveket is szolgálatba állíthat.

Az erőművekben megtermelt áram nem közvetlenül a fogyasztóhoz kerül, ezt ugyanis két alkalommal is átalakítják transzformátor segítségével. Az erőműben „frissen” megtermelt áram feszültségét feltranszformálják, mert csak így lehet nagyobb távolságra elszállítani, ráadásul nagyobb feszültség esetén kisebb az energiaveszteség is. A feszültség lehet 35, 120, 220, 330, 400 vagy 750 kV. attól függően, hogy milyen távolságra vezetik az áramot és hogy mekkora az átviteli teljesítmény. A transzformálást követően vezetékeken jut el az áram a fogyasztókig, ám előtte a feszültséget – szintén transzformátor segítségével – lecsökkentik 220 voltra.

Az erőművek által megtermelt áramot váltakozó áramú rendszerekben, vezetékekkel vagy kábelekkel szállítják a fogyasztókig. A hazai vezetékhálózat több mint 4 ezer kilométer hosszú. Az alaphálózat az erőműveket és a nagy súlyponti transzformátorállomásokat köti össze, ennek segítségével érhető el, hogy egyenetlen áramfogyasztás esetén az egyik erőmű ki tudja segíteni a másikat. Az együttműködés nemzetközi szintű, miután az egyes országok alaphálózatait már a múlt század közepén összekötötték. Ehhez az alaphálózathoz kapcsolódik a főelosztóhálózat, amely a nagy ipari fogyasztókat látja el árammal, valamint az elosztóhálózat, amely a kisebb ipari fogyasztókat és a fogyasztói transzformátorállomásokat táplálja. Utóbbiak látják el árammal a kisfogyasztói elosztóhálózatot, amely biztosítja a lakosságnak, valamint a közvilágítás számára az energiát. Az egyes szintek alállomásokban találkoznak, ahol átalakítják az áram feszültségét. 2015-ben 30 ilyen alállomás üzemel Magyarországon.

A vezetékrendszereknek többféle típusa is elterjedt, néhány ezek közül:

Célvezeték: a vezeték az elosztóhálózatból közvetlenül egy fogyasztóhoz van bekötve, más fogyasztók nem csatlakoznak rá.

Párhuzamos vezeték: két vezetékkel vagy kábellel látják el a fogyasztót (kiemelt ipari üzemekénél fordulhat elő), így ha az egyik vonal meghibásodik, a másik tartalékként szolgál.

Körvezeték: a táppontból kiinduló vezeték a fogyasztók érintésével visszatér ugyanoda. A fogyasztók tehát két irányból is kapnak energiát.

Hurkolt hálózat: igen bonyolult, több csomópontot és fogyasztói táppontot is összekötnek a vezetékek, így ez a rendszer a legüzembiztosabb. Városoknál általában ezt alkalmazzák, hátránya, hogy nagy telepítési költségekkel jár.