زندگی امروز دیگر بدون شبكه وسیع انرژی الكتریكی كه با انشعابات زیاد مجتمعهای بزرگ و كوچك صنعتی و مسكونی را تغذیه می نمایند قابل تصور نیست. انرژی الكتریكی در مقایسه با  سایر انرژی‌ ها از محاسن ویژه ای برخوردار است. به عنوان نمونه می توان خصوصیات زیر را نام برد:

1- هیچ گونه محدودیتی از نظر مقدار در انتقال و توزیع این انرژی‌ وجود ندارد.

2- عمل انتقال این انرژی‌ برای فواصل زیاد به سهولت امكان پذیر است.

3- تلفات این انرژی‌ در طول خطوط انتقال و توزیع كم و دارای راندمان نسبتاً بالایی است.

4- كنترل و تبدیل و تغییر این انرژی‌ به سایر این انرژی‌ ها به آسانی انجام پذیر است.

به طور كلی هر سیستم انرژی‌ الكتریكی دارای سه قسمت اصلی می باشد:

1- مركز تولید نیروگاه   2- خطوط انتقال نیرو         3- شبكه های توزیع نیرو

معمولاً نیروگاهها با توجه به جوانب ایمنی و اقتصادی و به خصوص با توجه به نوعشان (آبی، بخاری و گازی). درمسافتی دور از مصرف كنندگان ساخته می شود. وظیفه خطوط انتقال نیرو با تجهیزات مختلف مربوطه، این است كه انرژی تولید شده را به شبكه های  توزیع منتقل نمایند.

عمل انتقال نیروهای برق با فشار الكتریكی كم امكان پذیر نیست بلكه جهت انتقال از فشار الكتریكی زیاد استفاده می شود، كه بعداً در محل نزدیكی مصرف به فشار الكتریكی كم تبدیل شده و توزیع خواهد شد. اگرچه جهت مصرف كنندگان عمده نیز امكان تغذیه با فشار كم وجود دارد ولی در این گونه موارد بهتر است كه مستقیماً انشعاب فشار قوی داد.

1. ارتباط سراسری میان شبكه های مصرف و تولید در سطح یك یا چند كشور
2. امكان طراحی وسایل الكتریكی با منابع تغذیه دلخواه.

گستردگی منابع انرژی در سطح هر كشور و مقرون به صرف بودن تاسیس نیروگاههای برق در نزدیكی منابع انرژی ، همچنین ضرورت تعیین محلی خاص برای احداث سدها سبب می شود كه هنگام انتقال انرژی الكتریكی با ولتاژ پایین ، تلفات زیادی در انرژی تولید شده به وجود آید. بنابراین ، یا باید نیروگاههای برق ، محلی طراحی شوند یا به دلیل پایین بودن بازده اقتصادی از احداث آنها صرفنظر شود. بهره گیری از ترانسفورهای قدرت موجب افزایش ولتاژ جریان انتقال و كاهش تلفات انرژی به مقدار زیاد می شود، در نتیجه :

1. مشكل انتخاب محل نیروگاه را بر طرف می كند.
2.  ایجاد شبكه سراسری را میسر می سازد.
3. مدیریت بر شبكه مصرف و تولید را به مراتب گسترش          می دهد

از سوی دیگر كاهش ولتاژ جریان متناوب شبكه با استفاده از ترانسفورماتور امكان طراحی وسایل الكتریكی ، الكترونیكی ، صوتی ، تصویری و سیستم های كنترل را با هر ولتاژ لازم فراهم می آورد . همچنین به علت طراحی مدارهای فرمان الكتریكی با ولتاژ كمتر، ایمنی تكنیسینها و كارگران فنی مربوطه در هنگام كار افزایش می یابد.

اصول و طرز كار ترانسفورماتور

ترانسفورماتور دستگاه استاتیكی ( ساكن ) است  كه قدرت الكتریكی ثابتی را از یك مدار به مدار دیگر با همان فركانس انتقال می دهد . ولتاژ در مدار دوم می تواند بیشتر یا كمتر از مدار اول بشود، در صورتیكه جریان مدار دوم كاهش یا افزایش می یابد.

آنها بر منابع محدود كه رفته رفته به پایان می رسند، بسیار گران می شوند و بطور محیطی خسارات زیادی برای بازیافت خواهند داشت، بنا شده اند.

در مقابل تجدید پذیر انرژی مانند باد و انرژی خورشیدی، پیوسته جایگزین می شود و هیچ گاه به پایان نمی رسند. اغلب انرژی های تجدید پذیر به دو صورت مستقیم یا غیر مستقیم از خورشید ناشی می شوند.

نور خورشید یا همان انرژی خورشیدی، می تواند برای گرم كردن و روشنایی خانه ها و سایر ساختمان ها، برای تولید الكتریسیته، برای آب گرم كردن، سرد كردن های خورشیدی و انواع كاربردهای اقتصادی و صنعتی مستقیماً استفاده شود.

همچنین گرمای خوشید موجب وزش باد می شود؛ همان انرژی ایی كه توسط توربین های بادی گرفته می شود؛ سپس بادها و گرمای خورشید باعث تبخیر آب می شوند. وقتی این بخار آب به باران یا برف تبدیل می شود و از سرازیرها به رودخانه ها و مسیرهای آب هدایت می شود، انرژی آن می تواند گرفته شده و از توان هیدرو الكتریكی آن استفاده شود.

همراه با باران و برف، نور خورشید باعث می شود گیاهان رشد كنند، ماده ای كه آن گیاهان را می سازد، به عنوان توده زنده یا زیست توده می شناسیم.

بیومس می تواند به منظور تولید الكتریسیته، سوخت های حمل و نقل یا موارد شیمیایی استفاده شود. كاربرد بیومس برای هر یك از این اهداف، انرژی بیومس نامیده می شود.

هیدروژن نیز می تواند در بسیاری از تركیبات اصلی، مثل آب، یافت شود. هیدروژن فراوان ترین عنصر روی زمین است، اما بصورت یك گاز طبیعی موجود نیست. هیدروژن همیشه با دیگر عناصر تركیب شده است، مثل تركیبش با اكسیژن برای ساخت آب. وقتی هیدروژن از عنصر تركیبی اش جدا شود می تواند بعنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد.