Equip d'energia és el terme general per a la base material i el cos funcional d'un sistema d'energia. Engloba diversos dispositius mecànics, elèctrics i electrònics implicats en totes les etapes de generació, transmissió, transformació, distribució i consum d'energia, realitzant les tasques de producció, transmissió, distribució i control d'energia. Com a component clau del sistema energètic modern, el seu nivell tecnològic i el seu estat operatiu afecten directament la seguretat energètica, el funcionament econòmic i la qualitat dels serveis públics, jugant un paper fonamental en la promoció de l'optimització de l'estructura energètica i la transformació ecològica i baixa en carboni-.
Des d'una perspectiva funcional, els equips de potència es poden dividir en dues categories principals: equips primaris i equips secundaris. Els equips primaris participen directament en la producció i distribució d'energia elèctrica, inclosos els generadors, transformadors, disjuntors, interruptors de desconnexió, barres, cables, reactors i dispositius de compensació de potència reactiva. Aquests constitueixen la xarxa troncal del sistema elèctric, realitzant la transformació del nivell de tensió, el control del flux de potència i l'aïllament de fallades. Els equips secundaris realitzen funcions de monitorització, protecció, control i comunicació, com ara dispositius de protecció de relés, sistemes de control automàtic, instruments de mesura, terminals d'automatització d'enviament i sistemes de comunicació. Mitjançant la percepció de l'estat i l'execució de comandaments de l'equip primari, garanteix el funcionament segur i estable del sistema i aconsegueix un funcionament econòmic.
En l'etapa de generació d'energia, els equips elèctrics presenten diversitat segons la forma d'energia: la generació d'energia tèrmica es basa en grups electrògens de turbines de vapor que consisteixen en calderes, turbines de vapor i generadors; l'energia hidroelèctrica es centra al voltant de turbines i generadors d'aigua; la generació d'energia eòlica utilitza turbines eòliques, augmentadors de velocitat i generadors de doble-alimentació o d'accionament directe-; i la generació d'energia fotovoltaica converteix l'energia solar en energia elèctrica mitjançant mòduls fotovoltaics, inversors i caixes combinadores. El disseny de diversos equips de generació d'energia ha de tenir en compte l'eficiència de conversió d'energia, l'adaptabilitat ambiental i la compatibilitat de la xarxa per satisfer les necessitats de les diferents estructures de subministrament d'energia.
En l'etapa de transmissió i transformació, els equips d'alta-tensió i ultra-alta-tensió són els components principals. Els transformadors faciliten la transferència d'energia entre diferents nivells de tensió, els interruptors i seccionadors realitzen la commutació i l'aïllament de circuits en condicions normals i de fallada, i els reactors i condensadors s'utilitzen per regular la impedància del sistema i la potència reactiva, garantint l'estabilitat de la tensió i una distribució raonable del flux de potència. En els darrers anys, l'aplicació generalitzada d'aparells de commutació tancats (GIS)-metalls aïllats per gas-, vàlvules convertidores d'ultra-alta-tensió i equips de subestació intel·ligent ha millorat significativament la capacitat de transmissió i la controlabilitat del sistema.
Els equips de distribució i consum d'energia, orientats als usuaris finals, inclouen transformadors de distribució, aparells de commutació, unitats principals d'anell, caixes de distribució de baixa tensió-, motors i diversos dispositius de control de potència. Amb el desenvolupament de l'energia distribuïda i les microxarxes, estan sorgint constantment nous equips com ara convertidors d'emmagatzematge d'energia, inversors-connectats a la xarxa i terminals de resposta lateral de la demanda-, transformant la xarxa de distribució d'energia de radiació unidireccional a interacció bidireccional, millorant la capacitat d'absorció de l'energia renovable i la fiabilitat del subministrament d'energia.
L'evolució tecnològica dels equips de potència està sempre estretament lligada a la ciència dels materials, la comunicació de la informació i la teoria del control. S'espera que l'aplicació de materials superconductors d'alta-temperatura redueixi les pèrdues de transmissió; Les tecnologies de detecció intel·ligent i IoT permeten una percepció panoràmica de l'estat de l'equip; Els algorismes de big data i intel·ligència artificial admeten la predicció d'errors i el control adaptatiu, impulsant el sistema d'alimentació cap a la digitalització i la intel·ligència. Simultàniament, els requisits de conservació d'energia i protecció del medi ambient estan impulsant la fabricació d'equips cap a un baix soroll, baixes pèrdues, llarga vida útil i fàcil reciclatge, alineant-se amb les necessitats de transformació verda sota l'objectiu de "doble carboni".
En general, com a vincle entre la producció i el consum d'energia, els equips d'energia són diversos, funcionalment complementaris i s'itereixen ràpidament en la tecnologia. No només garanteix un subministrament d'energia fiable per a la societat actual, sinó que també continuarà jugant un paper de suport bàsic en la construcció de nous sistemes elèctrics i en la promoció de l'aplicació-a gran escala d'energia neta.
