мини|Електрификацијата на Кина го надмина OECD. Електрификација е процес на напојување со електрична енергија или, во друг контекст, изградба на објекти и постројки за производство на електрична струја и воведување на ваква моќност со промена на претходниот извор на енергија. Изградбата на системите за електрификација (производство на електрична енергија и дистрибуција на електрична енергија) започнала во средината на 1880-тите во Велика Британија, САД и другите развиени земји, и генерално се инсталирала до околу 1950 година, иако сè уште е во тек поврзувањето во руралните области во некои земји во развој. Ова вклучувало и премин на производството од парни и хидраулични машини во машини со електричен мотор.*
Електрификацијата во одредени сектори на економијата се нарекува масовно производство, куќна електрификација, рурална електрификација или железнички електричен систем. Може да важи и за примена на индустриски процеси како топење, одвојување и рафинирање метални руди со помош на јаглен и кокс или хемиски процеси што вклучуваат некаков вид на електрична моќ како електро лачни печки, електрична индукција, Омско греење и електролиза или електролитичко одвојување.
Електрификацијата е именувана како „најголемото инженерско достигнување на 20 век“ од Националната Инженерска Академија на САД.
Историја
Најраните комерцијални употреби на електричната енергија биле галванизацијата и телеграфот.
Развој на магнето, динамо и генератори мини|300п|Фарадеј диск е првиот хомополарен генератор. Магнетот во форма на потковица „А“ создава магнетно поле преку дискот „Д“. Кога дискот се врти, се генерира електрична струја во полупречник од центарот, па нанадвор кон работ. Струјата тече низ лизгачкиот контакт на пружината „m“, преку надворешното коло и се враќа назад во центарот на дискот преку оската.
Во 1831–32 година, Мајкл Фарадеј го открил начинот на работа на електромагнетните генератори. Принципот, подоцна наречен Фарадеев закон за индукција, постулира дека електромотивна сила се генерира во електричен спроводник кој е подложен на различен магнетен тек, како на пример, жица што се движи низ магнетно поле. Тој исто така го создал и првиот електромагнетен генератор, наречен Фарадеј диск, кој е тип на хомополарен генератор, кој користи бакарен диск што ротира меѓу половите на магнетот во форма на потковица. Произведувал низок прав (DC) напон.
Околу 1832 година, Иполит Пикси го подобрил магнетото користејќи потковица замотана со жица, па со помош на дополнителните намотки на спроводникот создавал поголема струја, при што ја открил наизменичната струја (AC). Андре-Мари Ампер предложил средство за претворање на наизменичната струја од магнетото на Пикси во права со помош на прекинувач во форма на нишалка. Подоцна, сегментирани комутатори биле користени за производство на еднонасочна струја.
Вилијам Фотергил Кук и Чарлс Витстоун го развиле телеграфот во 1838-40 година. Во 1840 година, Витстоун користел магнето што го развил за да го напојува телеграфот. Витстоун и Кук направиле битно подобрување во производството на електрична енергија користејќи електромагнет на батерија, наместо постојан магнет, што го патентирале во 1845 година. „Самовозбудливото“ магнетно динамо ја трошело батеријата за напојување на електромагнетите. Овој вид на динамо го произведувале неколку луѓе во 1866 година.
Првиот практичен генератор, Грамовото динамо е направен од Зеноб Теофил Грам, кој продал многу вакви машини во 1870-тите. Британскиот инженер Р.Е.Б.Кромптон го подобрил генераторот така што овозможил подобро ладење и други механички подобрувања. Намотката за компензација, која давала постабилен напон при оптоварување, ги подобрила оперативните одлики на генераторите.
Подобрувањата во технологијата за производството на електрична енергија значително ја зголемиле ефикасноста и сигурноста во XIX век. Првото магнето претворило само неколку проценти од механичката енергија во електрична енергија. До крајот на овој век, највисоката ефикасност била над 90 проценти.
Осветлување
Лачно светло (Лак) мини|300п|Јаблочковата демонстрација на неговите брилијантни лачни светла на изложбата во Париз во 1878 година по должината на Avenue de l'Opéra, предизвикало млитава продажба на природен гас.
Сер Хамфри Дејви ја измислил јаглеродната ламба во 1802 година кога открил дека електричната енергија може да произведе светлина со јаглеродни електроди. Сепак, не се користела во голема мера сè додека не било развиено практично средство за производство на електрична енергија.
Јаглеродните ламби се палеле при контакт помеѓу две електроди од јаглерод, кои пак биле разделени со тесен јаз. Поради согорувањето на јаглеродот, јазот морал постојано да се прилагодува. Развиени биле неколку механизми за регулирање на електричниот лак. Најчесто решение било да се пушти едната јаглеродна електрода озгора, по пад на гравитација, па така да се одржи јазот со пар електромагнети, од кои едниот ја повлекувал горната јаглеродна електрода при палењето и горењето, а вториот имал сопирачки за регулирање на гравитацискиот пад.
Лачните светла во ова време имале многу интензивна светлина - некој опсег од 4000 кандели (тогашниот термин за единица светлина не бил кандели, туку „свеќовна моќ“, која што е всушност 0.981 = 1 кандела) - и ослободувале премногу топлина, па како такви претставувале опасност од пожар, правејќи ги несоодветни за осветлување во домовите.
Во 1850-тите, многу од овие проблеми биле решени со лачната светилка измислена од Вилијам Петри и Вилијам Стајт. Светилката користела магнето-електричен генератор и имала саморегулирачки механизам за контрола на јазот помеѓу двете јаглеродни прачки. Нивните светилки биле искористени за осветлување на Националната галерија во Лондон и во тоа време биле голема новина. Овие лачни светла и други со сличен дизајн, напојувани од големи магнета (магнето), за првпат биле инсталирани во англиските светилници во средината на 1850-тите, но ограничувањата во моќноста ги спречиле овие модели да бидат вистински успех.
Првата успешна лачна ламба била развиена од рускиот инженер Павел Јаблочков, која го користела Грамовото динамо. Нејзината предност била во тоа што не барала употреба на механички регулатор како нејзините претходници. Првпат била изложена на Exhibition Universelle во 1878 и била многу промовирана од Грам. Ламбите биле поставени во должина од половина милја долж Avenue de l'Opéra, плоштадот на Францускиот Театар и околу Place de l'Opéra во 1878 година.
Британскиот инженер Р.Е.Б.Кромптон развил пософистициран дизајн во 1878 година кој давал многу посилна и постабилна светлина од онаа на Јаблочков. Во 1878 година, тој ја формирал „Кромптон и Ко.“ и започнал да ја произведува, продава и поставува светилката Кромптон. Ова претпријатие било едно од првите фирми за електротехника во светот.
Класични елетрични светилки Различни форми на елетрични светилки имале бројни пронаоѓачи; сепак, најуспешните рани светилки биле оние што користеле јаглеродни влакна запечатени во силен вакуум. Овие светилки биле измислени од Џозеф Свон во 1878 година во Велика Британија и Томас Едисон во 1879 година во САД. Светилката на Едисон била поуспешна од онаа на Свон бидејќи Едисон користел потенко влакно, давајќи и поголема отпорност, па така спроведувала многу помала струја. Едисон започнал со комерцијално производство на светилки од јаглеродни влакна во 1880 година. Светлината на Свон започнала со комерцијално производство во 1881 година.
Куќата на Свон, во Лоу Фел, Гејтсхед, била прва во светот со инсталирани светилки. Библиотеката „Лит и Фил“ во Њукасл, била првата јавна просторија осветлена од електрично светло,History in pictures - The Lit & Phil BBC. Retrieved 8 August 2011 а Театарот Савој била првата јавна зграда во светот осветлена целосно со електрична енергија.Burgess, Michael. "Richard D'Oyly Carte", The Savoyard, January 1975, pp. 7–11
Централи и изолирани системи Првата централа која обезбедувала јавна моќ веројатно била таа во Годалминг, Сари, Велика Британија во есента 1881 година. Системот бил предложен откако градот не успеал да постигне договор за стапката што ја наплаќала компанијата за гас, па градскиот совет одлучил да користи електрична енергија. Системот напојувал лачни ламби на главните улици и електрични светилки на неколку споредни улици со хидроелектрична енергија. До 1882 година помеѓу 8 и 10 домаќинства биле поврзани со вкупно 57 светла. Системот не постигнал комерцијален успех и градот се вратил на природен гас.
Првата централа за снабдување со централна дистрибуција била отворена во Холборн Вијадукт во Лондон во 1882 година. Опремена со 1,000 електрични светилки кои го замениле постарото осветлување на гас, станицата го осветлувала циркусот Холборн, вклучувајќи ги и канцелариите на Главната Пошта и познатата црква Градски Храм . Напојувањето било еднонасочна струја на 110 волти; поради загубите на електрична енергија од отпорот на бакарните жици, напонот изнесувал 100 V за потрошувачот.
За неколку недели, парламентарниот комитет препорачал усвојување на значајниот „Закон за електрично осветлување“ од 1882 година, кој овозможил дозволи за лиценцирање на лица, компании или локални власти да вршат снабдување со електрична енергија за какви било јавни или приватни цели.
Првата голема централа во Америка била „Перл стрит“ на Едисон во Њујорк, која започнала со работа во септември 1882 година. Станицата имала шест „Едисон динама“ со 200 коњски сили, секоја од нив напојувана со засебна парна машина. Се наоѓала во деловна и трговска област и снабдувала 110 волти еднонасочна струја на 85 потрошувачи со 400 ламби. До 1884 година Перл Стрит снабдувала 508 клиенти со 10,164 ламби.
До средината на 1880-тите, други електрични компании воспоставиле централи и дистрибуирале електрична енергија, вклучувајќи ги Кромптон и Ко и Електростопанството Свон во Велика Британија, електричната компанија Томсон-Хјустон и Вестингхаус во САД и Сименс во Германија . До 1890 година работеле 1000 централи. На пописот од 1902 година се наведени 3.620 централи. До 1925 година половина од напојувањето било обезбедено од централите.
Фактор на оптоварување и изолирани системи Еден од најголемите проблеми со кои се соочувале раните енергетски компании била променливата часовна побарувачка. Кога осветлувањето било практично единствената употреба на електрична енергија, побарувачката била голема во текот на првите часови пред работниот ден и вечерните часови кога побарувачката го достигала врвот. Како последица на тоа, повеќето пионерски електрични компании не обезбедувале дневна услуга, па дури две третини од нив не обезбедувале дневна услуга во 1897 година.
Односот од просечното до најголемото оптоварување на централите се нарекува фактор на оптоварување. За електричните компании да ја зголемат профитабилноста и пониските стапки, било потребно да го зголемат факторот на оптоварување. Начинот на кој што ова се постигнало било преку моторно оптоварување. Моторите се користат повеќе во текот на денот и обично работат постојано (Континуирано производство) Електричните улични железници биле идеални за балансирање на оптоварувањето. Многу електрични железници создавале своја моќ, притоа продавајќи електрична енергија, и работеле со дистрибутивни системи.
Факторот на оптоварување се зголемил кон крајот на 20 век - на Перл Стрит централата, факторот на оптоварување се зголемил од 19,3% во 1884 година на 29,4% во 1908 година. До 1929 година, факторот на оптоварување низ целиот свет бил поголем од 50%, најмногу како резултат на моторното оптоварување.