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User:ThomasYehYeh/沙盒/伊朗罪案：修订间差异

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[[File:Electricity grid simple- North America.svg|upright=1.7|thumb|Diagram of an electrical grid (generation system in red, transmission system in blue, distribution system in green)]]
{{Drugbox
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| drug_name =
| image = Ceftriaxone-skeletal.svg
| alt =
| image2 = Ceftriaxone-from-PDB-6XQV-3D-bs-17.png
| alt2 =


'''輸電網路'''（{{lang-en|Electrical grid}}，也可以{{lang-en|Electricity network}}表達，簡稱電網）是一個互聯電網，用途為將電力從生產者{{le|電力輸送|electricity delivery|輸送}}，供消費者使用。這個網路由[[發電廠]]、[[變電所]]（將[[電壓]]升高或降低）、[[輸電系統]]（可長途輸送電力）組成。在電力抵達最終用戶之前，會利用變電所將電壓降低至用戶所需的工作電壓。發電廠通常建在靠近能源，且遠離人口稠密的所在。電網的規模各不相同，可覆蓋整個國家或是大陸。依據規模分類有{{le|微電網|microgrid}}、{{le|廣域同步電網|wide area synchronous grid}}及[[超級電網]]。
<!-- Clinical data -->
| pronounce = {{IPAc-en|ˌ|s|ɛ|f|t|r|aɪ|ˈ|æ|k|s|oʊ|n}}
| tradename = Rocephin、Epicephin、Wintriaxone及其他
| Drugs.com = {{drugs.com|monograph|Ceftriaxone_Sodium}}
| MedlinePlus = a685032
| DailyMedID = Ceftriaxone
| pregnancy_AU = B1
| pregnancy_AU_comment = <ref name="Drugs.com pregnancy">{{cite web | title=Ceftriaxone (Rocephin) Use During Pregnancy | website=Drugs.com | date= 2019-12-12 | url=https://www.drugs.com/pregnancy/ceftriaxone.html | access-date= 2019-12-24 | archive-date=2016-08-23 | archive-url=https://web.archive.org/web/20160823194224/https://www.drugs.com/pregnancy/ceftriaxone.html | url-status=live }}</ref>
| routes_of_administration = [[靜脈注射]]，[[肌肉注射]]
| class = 第三代[[頭孢菌素]]
| ATC_prefix = J01
| ATC_suffix = DD04


各個電網幾乎均為同步運作，表示所有配電區都以同步的[[三相電|三相]][[交流電]] 運作（因此電壓波動幾乎同時發生），使得交流電力能夠在整個區域傳輸，將發電廠與消費者連結。電網的同步運作為[[電力市場]]提供穩定的基礎，有利於市場的流動性。
<!-- Legal status -->
| legal_AU = S4
| legal_AU_comment = <ref>{{cite web | title=Prescription medicines: registration of new generic medicines and biosimilar medicines, 2017 | website=Therapeutic Goods Administration (TGA) | date=2022-06-21 | url=https://www.tga.gov.au/resources/publication/publications/prescription-medicines-registration-new-generic-medicines-and-biosimilar-medicines-2017 | access-date=2024-03-30 | archive-date=2023-07-06 | archive-url=https://web.archive.org/web/20230706023149/https://www.tga.gov.au/resources/publication/publications/prescription-medicines-registration-new-generic-medicines-and-biosimilar-medicines-2017 | url-status=live }}</ref>
| legal_BR = <!-- OTC, A1, A2, A3, B1, B2, C1, C2, C3, C4, C5, D1, D2, E, F-->
| legal_BR_comment =
| legal_CA = <!-- OTC, Rx-only, Schedule I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII -->
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| legal_DE = <!-- Anlage I, II, III or Unscheduled-->
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| legal_NZ = <!-- Class A, B, C -->
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| legal_UK = <!-- GSL, P, POM, CD, CD Lic, CD POM, CD No Reg POM, CD (Benz) POM, CD (Anab) POM or CD Inv POM / Class A, B, C -->
| legal_UK_comment =
| legal_US = Rx-only
| legal_US_comment =
| legal_UN = <!-- N I, II, III, IV / P I, II, III, IV-->
| legal_UN_comment =
| legal_status = <!--For countries not listed above-->


輸電和配電兩者合在一起是電力傳輸工作的一部分，在[[北美]]被稱為"'''power grid'''"，或逕稱"the grid"。在[[英國]]、[[印度]]、[[坦尚尼亞]]、[[緬甸]]、[[馬來西亞]]和[[紐西蘭]]，這種網路被稱為國家電網"'''national Grid'''"。
<!--Pharmacokinetic data-->
| bioavailability = n/a
| metabolism = 可忽略不計
| elimination_half-life = 5.8–8.7小時<ref name="pmid3906584">{{cite journal | vauthors = Beam TR | title = Ceftriaxone: a beta-lactamase-stable, broad-spectrum cephalosporin with an extended half-life | journal = Pharmacotherapy | volume = 5 | issue = 5 | pages = 237–253 | date = 1985 | pmid = 3906584 | doi = 10.1002/j.1875-9114.1985.tb03423.x | s2cid = 25586376 }}</ref>
| excretion = 33–67% [[腎]]臟, 35–45% [[膽汁]]
<!--Identifiers-->
| IUPHAR_ligand = 5326
| CAS_number_Ref = {{cascite|correct|??}}
| CAS_number = 73384-59-5
| PubChem = 5479530
| DrugBank_Ref = {{drugbankcite|correct|drugbank}}
| DrugBank = DB01212
| ChemSpiderID_Ref = {{chemspidercite|correct|chemspider}}
| ChemSpiderID = 4586394
| UNII_Ref = {{fdacite|correct|FDA}}
| UNII = 75J73V1629
| KEGG_Ref = {{keggcite|correct|kegg}}
| KEGG = D07659
| ChEBI_Ref = {{ebicite|correct|EBI}}
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| ChEMBL_Ref = {{ebicite|correct|EBI}}
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<!--Chemical data-->
| IUPAC_name = (6''R'',7''R'')-7-{[(2''Z'')-2-(2-amino-1,3-thiazol-4-yl)->2-(methoxyimino)acetyl]amino}-3-{[(2-methyl-5,6-dioxo-1,2,5,6-tetrahydro-1,2,4-triazin-3-yl)thio]methyl}-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylic acid
| C=18 | H=18 | N=8 | O=7 | S=3
| SMILES = O=C2N1/C(=C(\CS[C@@H]1[C@@H]2NC(=O)C(=N\OC)/c3nc(sc3)N)CS\C4=N\C(=O)C(=O)NN4C)C(=O)O
| StdInChI_Ref = {{stdinchicite|correct|chemspider}}
| StdInChI = 1S/C18H18N8O7S3/c1-25-18(22-12(28)13(29)23-25)36-4-6-3-34-15-9(14(30)26(15)10(6)16(31)32)21-11(27)8(24-33-2)7-5-35-17(19)20-7/h5,9,15H,3-4H2,1-2H3,(H2,19,20)(H,21,27)(H,23,29)(H,31,32)/b24-8-/t9-,15-/m1/s1
| StdInChIKey_Ref = {{stdinchicite|correct|chemspider}}
| StdInChIKey = VAAUVRVFOQPIGI-SPQHTLEESA-N
}}


當全球電氣化程度提高後，由電網取得電力的人數也不斷增加。全球於2017年約有8.4億人（約佔總人口的11%，主要在[[非洲]]）未連結到電網，而於2010年約有12億人未連結到電網。<ref name="Odarno 2019 j852">{{cite journal | last=Odarno | first=Lily | title=Closing Sub-Saharan Africa's Electricity Access Gap: Why Cities Must Be Part of the Solution | website=World Resources Institute | date=2019-08-14 | url=https://www.wri.org/insights/closing-sub-saharan-africas-electricity-access-gap-why-cities-must-be-part-solution | access-date=2023-12-13}}</ref>
"頭孢曲松"（{{lang-en|Ceftriaxone}}）以商品名Rocephin於市面上銷售，是一種第三代[[頭孢菌素]][[抗生素]]，用於治療多種[[病原細菌|細菌]]感染。<ref name=AHFS2016/>包括[[中耳炎]]、[[心內膜炎]]、[[腦膜炎]]、[[肺炎]]、[[骨骼]]和[[關節]]感染、{{le|腹腔內感染|intra-abdominal infection}}、皮膚感染、[[泌尿道感染]]、[[淋病]]和[[骨盆腔發炎]]。<ref name=AHFS2016/>有時也會在手術前和遭咬傷後使用，以防止[[感染]]。<ref name=AHFS2016/>頭孢曲松可透過[[靜脈注射]]或是[[肌肉注射]]方式給藥。<ref name=AHFS2016>{{Cite web|title = Ceftriaxone Sodium Monograph for Professionals |publisher=Drugs.com |url = https://www.drugs.com/monograph/ceftriaxone-sodium.html| access-date = 2016-08-27|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20160531224338/http://www.drugs.com/monograph/ceftriaxone-sodium.html|archive-date = 2016-05-31}}</ref>


電網容易受到惡意入侵或攻擊；因此需要確保{{le|電網安全|Power system reliability|安全}}。隨著電網現代化並引入電腦技術，來自網路的威脅開始成為重要的風險。<ref>{{cite news|url= https://www.forbes.com/sites/constancedouris/2018/01/16/as-cyber-threats-to-the-electric-grid-rise-utilities-regulators-seek-solutions/#59aa786a343e|title= As Cyber Threats To The Electric Grid Rise, Utilities And Regulators Seek Solutions|last= Douris|first= Constance|work= Forbes|access-date= 27 September 2018|language= en}}</ref>特別令人擔憂的是管理電網需用到更複雜電腦系統，而這類系統成為攻擊的目標。<ref>{{cite journal|last= Overland|first= Indra|date= 1 March 2019|title= The geopolitics of renewable energy: Debunking four emerging myths|journal= Energy Research & Social Science|volume= 49
使用後常見的副作用有注射部位疼痛和[[過敏反應]]。<ref name=AHFS2016/>其他的副作用有[[艱難擬梭菌]]相關[[腹瀉]]、{{le|溶血性貧血|hemolytic anemia}}、[[膽囊疾病]]和[[癲癇發作]]。[4]不建議對[[青黴素]]發生[[過敏性休克]]的人使用，但可供反應較輕的人使用。<ref name=AHFS2016/>靜脈注射時不應與[[鈣]]劑一起給藥。<ref name=AHFS2016/>有初步證據顯示頭孢曲松在個體於[[妊娠|懷孕]]時期使用對於胎兒，和在[[母乳哺育|哺乳]]期間使用對於嬰兒相對安全。<ref name="Drugs.com pregnancy" />此藥物透過阻止細菌製造[[細胞壁]]來發揮作用。<ref name=AHFS2016/>
|pages= 36–40|doi= 10.1016/j.erss.2018.10.018|issn= 2214-6296|doi-access= free|bibcode= 2019ERSS...49...36O|hdl= 11250/2579292|hdl-access= free}}</ref>
頭孢曲松由[[羅氏]]製藥開發，於1978年取得專利，並於1982年取得[[美國食品藥物管理局]]（FDA）批准用於醫療用途。<ref name=Fis2006>{{cite book | vauthors = Fischer J, Ganellin CR |title=Analogue-based Drug Discovery |date=2006 |publisher=John Wiley & Sons |isbn=978-3-527-60749-5 |page=495 |url=https://books.google.com/books?id=FjKfqkaKkAAC&pg=PA495 }}</ref>它已被列入[[世界衛生組織基本藥物標準清單]]之中。<ref name="WHO21st">{{cite book | vauthors = ((World Health Organization)) | title = World Health Organization model list of essential medicines: 21st list 2019 | year = 2019 | hdl = 10665/325771 | author-link = World Health Organization | publisher = World Health Organization | location = Geneva | id = WHO/MVP/EMP/IAU/2019.06. License: CC BY-NC-SA 3.0 IGO | hdl-access=free }}</ref>市面上有其[[通用名藥物]]流通。<ref name=AHFS2016/>


==類型（按規模分類）==
==醫療用途==
===微電網===
[[Image:Цефтриаксон.JPG|thumb|一瓶於[[俄羅斯]]製造及銷售的頭孢曲松注射液]]
{{main|{{le|微電網|Microgrif}}}}


所謂微電網是種區域電網，通常是廣域同步電網的一部分，但可脫離並自行運作（尤其是當主電網受停電影響時），<ref name="microgrids">{{cite web |title=How Microgrids Work |url=https://www.energy.gov/articles/how-microgrids-work |access-date=2021-04-19 |website=Energy.gov |language=en}}</ref>這種布局稱為{{le|島嶼化|islanding}}（電力系統分割），<ref name="vehicle-grid-berkely">[https://gridintegration.lbl.gov/microgrids-vehicle-grid-integration ''Microgrids and Vehicle-Grid Integration.''] Berkeley Lab. 2022-06-21</ref>可能可依靠自己的資源無限期運作。
對許多具抗生素抗藥性的微生物，可用頭孢曲松和其他第三代頭孢菌素抗生素進行治療。<ref name="Katzung-2012">{{Cite book | vauthors = Katzung B, Masters S, Trevor A |title = Basic and Clinical Pharmacology |publisher = McGraw-Hill|year = 2012|isbn = 978-0-07-176402-5|pages = 797–801 }}</ref>由於已出現[[腸桿菌屬]]對頭孢曲松具抗藥性的報告，此時使用並不適合。<ref name="Katzung-2012" />在使用頭孢曲松之前，確定細菌對其的藥敏性非常重要。<ref name="DailyMed-2019">{{cite web | title=Ceftriaxone- ceftriaxone sodium injection, powder, for solution | website=DailyMed | date=2019-12-31 | url=https://dailymed.nlm.nih.gov/dailymed/drugInfo.cfm?setid=5cd2d96f-83e5-4326-ae87-d0ede4ba493a | access-date=2020-02-01|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20151117032102/http://dailymed.nlm.nih.gov/dailymed/drugInfo.cfm?setid=61c6334c-d6fe-4663-ad29-eaee8dc169a6 |archive-date = 2015-11-17}}</ref>當個體罹患[[敗血症]]的可能性很高時，可先行經驗性抗生素治療，待細菌培養及藥敏性結果出爐後再調整治療方案。<ref name="Katzung-2012" />


微電網通常比較大的電網使用較低電壓的配電網路和分散式發電機。<ref name="academia">{{cite web |last1=Khaitan |first1=Siddhartha Kumar |last2=Venkatraman |first2=Ramakrishnan |title=A Survey of Techniques for Designing and Managing Microgrids |url=https://www.academia.edu/23194712 |access-date=2021-04-19 |language=en}}</ref>微電網不僅更具韌性，而且會以較低的成本在偏遠地區運作。
頭孢曲松的醫療用途包括：<ref name="DailyMed-2019"/>


設計微電網的目的是利用當地所產的能源。<ref name="microgrids" />
*[[下呼吸道感染]]
*急性細菌性中耳炎
*皮膚和皮膚結構感染
*泌尿道感染
*無併發症的淋病
*骨盆腔發炎
*細菌性敗血症
*腹腔內感染
*腦膜炎
*手術前預防
*[[萊姆病]]<ref name=AHFS2016/>


實際的案例有：
頭孢曲松也是治療由[[肺炎鏈球菌]]、[[腦膜炎雙球菌]]、[[流感嗜血桿菌]]和"易感腸革蘭氏陰性桿菌，但不包括[[李斯特菌]]"引起的細菌性腦膜炎的首選藥物。<ref name="Katzung 2009 783–7842">{{cite book| vauthors = Katzung B |title = Basic and Clinical Pharmacology, Eleventh Edition|date = 2009|publisher = McGraw-Hill|location = New York|isbn = 978-0-07-160405-5|pages = 783–784}}</ref>


*位於[[葉門]]的[[哈傑]]和[[拉赫季]]：社區擁有的[[太陽能光伏|太陽能光電]]微電網。<ref>{{Cite web |title=UNDP Yemen wins acclaimed international Ashden Awards for Humanitarian Energy |url=https://www.undp.org/content/undp/en/home/news-centre/news/2020/UNDP_Yemen_wins_acclaimed_international_Ashden_Awards_for_humanitarian_Energy.html |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20210504141927/https://www.undp.org/content/undp/en/home/news-centre/news/2020/UNDP_Yemen_wins_acclaimed_international_Ashden_Awards_for_humanitarian_Energy.html |archive-date=2021-05-04 |access-date=2021-04-19}}</ref>
[[美國疾病管制與預防中心]] (CDC) 曾經推薦將頭孢曲松與[[去氧羥四環素]]或[[阿奇黴素]]合併用於治療無併發症的淋病。由於菌類產生對阿奇黴素抗藥性菌株的風險增加以及較高劑量頭孢曲松有良好作用，指南已更新為使用更高劑量的單一頭孢曲松進行治療即可。<ref>{{cite journal | vauthors = St Cyr S, Barbee L, Workowski KA, Bachmann LH, Pham C, Schlanger K, Torrone E, Weinstock H, Kersh EN, Thorpe P | title = Update to CDC's Treatment Guidelines for Gonococcal Infection, 2020 | journal = MMWR. Morbidity and Mortality Weekly Report | volume = 69 | issue = 50 | pages = 1911–1916 | date = December 2020 | pmid = 33332296 | pmc = 7745960 | doi = 10.15585/mmwr.mm6950a6 }}</ref>
*位於[[法國]][[大西洋]]沿岸的[[約島]]試點計畫：由五棟房屋頂安裝64個峰值容量為23.7千瓦（kW）的太陽能光電面板，以及一個容量為15千瓦時（kWh）的電池。<ref>{{cite web |last=Spaes |first=Joel |date=2020-07-03 |title=Harmon'Yeu, première communauté énergétique à l'Île d'Yeu, signée Engie |url=https://www.pv-magazine.fr/2020/07/03/harmonyeu-premiere-communaute-energetique-a-lile-dyeu-signee-engie/ |accessdate=2021-01-27 |work=www.pv-magazine.fr}}</ref><ref>{{cite web |last=Wakim |first=Nabil |date=2020-12-16 |title=A L'Île-d'Yeu, soleil pour tous… ou presque |url=https://www.lemonde.fr/economie/article/2020/12/16/a-l-ile-d-yeu-soleil-pour-tous-ou-presque_6063523_3234.html |accessdate=2021-01-27 |work=www.lemonde.fr}}</ref>
*位於[[海地]]{{le|Les Anglais|Les Anglais}}：<ref>{{cite book |last1=Buevich |first1=Maxim |url=https://figshare.com/articles/journal_contribution/6468812 |title=IPSN-14 Proceedings of the 13th International Symposium on Information Processing in Sensor Networks |last2=Schnitzer |first2=Dan |last3=Escalada |first3=Tristan |last4=Jacquiau-Chamski |first4=Arthur |last5=Rowe |first5=Anthony |year=2014 |isbn=978-1-4799-3146-0 |pages=1–11 |chapter=Fine-grained remote monitoring, control and pre-paid electrical service in rural microgrids |doi=10.1109/IPSN.2014.6846736 |s2cid=8593041}}</ref>此設施裝設有檢測偷電的設備。<ref>{{Cite book |last1=Buevich |first1=Maxim |title=Proceedings of the 2nd ACM International Conference on Embedded Systems for Energy-Efficient Built Environments |last2=Zhang |first2=Xiao |last3=Schnitzer |first3=Dan |last4=Escalada |first4=Tristan |last5=Jacquiau-Chamski |first5=Arthur |last6=Thacker |first6=Jon |last7=Rowe |first7=Anthony |date=2015-01-01 |isbn=9781450339810 |series=BuildSys '15 |pages=95–98 |chapter=Short Paper: Microgrid Losses |doi=10.1145/2821650.2821676 |s2cid=2742485}}</ref>
*位於[[肯亞]]{{le|Mpeketoni|Mpeketoni}}：社區性柴油發電機微電網系統。<ref>Kirubi, et al. "Community-Based Electric Micro-Grids Can Contribute to Rural Development: Evidence from Kenya." World Development, vol. 37, no. 7, 2009, pp. 1208–1221.</ref>
*位於[[美國]][[加利福尼亞州]][[索諾馬]]的Stone Edge Farm Winery（葡萄莊園及酒廠）：微電網包含有太陽能光電面板、電池和[[水電解|電解水]]產生的[[氫]]氣（作為能源載體，於必要時再於燃料電池中作能源使用）。<ref>{{Cite news |date=2018-01-18 |title=Microgrid at Stone Edge Farm Wins California Environmental Honor |work=Microgrid Knowledge |url=https://microgridknowledge.com/microgrid-stone-edge/ |access-date=2018-06-28}}</ref><ref>{{Cite web |date=2017-11-24 |title=Stone Edge Farm — A Sandbox For Microgrid Development {{!}} CleanTechnica |url=https://cleantechnica.com/2017/11/24/stone-edge-farm-sandbox-microgrid-development/ |access-date=2018-06-28 |website=[[cleantechnica.com]]}}</ref>


===作用範圍===
===廣域同步電網===
{{main|{{le|廣域同步電網|wide area synchronous grid}}}}
頭孢曲松與其他第三代頭孢菌素一樣，對[[檸檬酸桿菌屬]]、[[粘質沙雷菌|黏質沙雷氏菌]]以及產生[[β-內醯胺酶]]的[[嗜血桿菌屬]]和[[奈瑟菌屬]]菌株具有活性，<ref name="Katzung-2012" />但它與[[頭孢他啶]]和[[頭孢哌酮]]不同，頭孢曲松對[[綠膿桿菌]]不能發揮有效作用。<ref name="Katzung-2012" />此藥物通常對腸桿菌屬沒有活性，因此在此類感染應避免使用，即使分離菌株看似易感，也應避免使用，因為可能會出現抗藥性。<ref name="Katzung-2012" />一些菌類，例如檸檬酸桿菌屬、[[普羅威登斯菌屬]]和[[沙雷氏菌屬]]，會產生頭孢菌素酶（[[水解]]頭孢菌素，導致藥物失去活性的酶）而讓菌類產生抗藥性。<ref name="Katzung-2012" />雖然頭孢曲松不被用作治療[[金黃色葡萄球菌]]的一線藥物，但它對[[甲氧西林]]有易感性的金黃色葡萄球菌具有活性，可治療這種細菌引起的感染。在此情況下，劑量需加倍（例如每12小時經靜脈注射2克）。<ref>{{Cite journal | vauthors = Di Bella S, Gatti M, Principe L |date= 2023-04-23 |title=Ceftriaxone for methicillin-susceptible Staphylococcus aureus (MSSA) bacteremia: a matter of dosages? |journal=European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases |volume=42 |issue=7 |pages=917–918 |language=en |doi=10.1007/s10096-023-04612-x |pmid=37119346 |s2cid=258423746 |issn=1435-4373}}</ref>


廣域同步電網在北美也稱為"互聯電網"。電網將許多發電廠連結，以相對相同的頻率提供[[交流電]]給眾多消費者。例如位於北美的廣域同步電網 - {{le|西部互聯電網|Western Interconnection}}、{{le|東部互聯電網|Eastern Interconnection}}、{{le|魁北克互聯電網|Hydro-Québec's electricity transmission system}}和[[德克薩斯州電網]]）。歐洲有個大型電網連結到歐洲大陸的大部分地區。
===市售配方形式===
頭孢曲松可經肌肉注射或靜脈注射途徑給藥。<ref name="DailyMed-2019"/>頭孢曲松以乾粉形式儲存在小瓶中，在配置（溶解）之後立即使用，配置後的溶液在25°C下歷時24小時（或在2至8°C 儲存3天）<ref name="tevanz">https://web.archive.org/web/20231206072711/https://www.medsafe.govt.nz/profs/datasheet/c/ceftriaxoneinjDEVA.pdf</ref>能保有物理和化學上的穩定性。溶液顏色呈淡黃色，<ref name="tevanz"/>但顏色若變為琥珀色或微紅色時即表示β-內醯胺環的醯胺鍵發生水解，抗生素的抗菌活性已受影響。<ref name="pmid23163348">{{cite journal |vauthors=Palzkill T |title=Metallo-β-lactamase structure and function |journal=Ann N Y Acad Sci |volume=1277 |issue= 1|pages=91–104 |date=January 2013 |pmid=23163348 |pmc=3970115 |doi=10.1111/j.1749-6632.2012.06796.x|bibcode=2013NYASA1277...91P }}</ref>含有鈣成分的稀釋劑不可用於重置頭孢曲松，且不得使用有含鈣溶液的注射管給藥，因為如此可能會形成頭孢曲松-鈣沉澱。<ref name="DailyMed-2019"/><ref>https://web.archive.org/web/20230813180009/https://www.pbm.va.gov/PBM/vacenterformedicationsafety/nationalpbmbulletin/CeftriaxoneNationalPBMBulletin.pdf</ref>這種沉澱對於新生兒（28天以下）的風險特別高，尤其是[[早產]]兒或[[膽紅素]]結合功能受損的嬰兒。<ref>{{cite web | url=https://www.gov.uk/drug-safety-update/ceftriaxone-rocephin-incompatible-with-solutions-containing-calcium | archive-url=https://web.archive.org/web/20231208090719/https://www.gov.uk/drug-safety-update/ceftriaxone-rocephin-incompatible-with-solutions-containing-calcium | archive-date= 2023-12-08 | title=Ceftriaxone (Rocephin): Incompatible with solutions containing calcium }}</ref><ref>https://web.archive.org/web/20240222194630/https://www.hpra.ie/docs/default-source/Safety-Notices/ceftriaxone---march-2010---final.pdf</ref>


廣域同步電網是個區域級規模或甚至更大規模的電網。電網在正常運作下會採相同頻率，以同步的方式連接。涵蓋的範圍也稱為同步區，其中最大的是[[歐洲大陸電網]] (ENTSO-E)，發電量有667吉瓦 (GW=十億瓦)，供電範圍最廣的是[[統一電力系統]]，涵蓋前[[蘇聯]]的國家群。發電容量充足的同步電網可促進大範圍電力市場交易。ENTSO-E在2008年經由{{le|歐洲能源交易所|European Energy Exchange}} (EEX) 每天售出的電力超過35萬百萬瓦時。<ref>{{cite web |date=2008-10-30 |title=EEX Market Monitor Q3/2008 |url=http://www.eex.com/de/document/39600/20081027_EEX_Market_Monitor_Q3_2008_English.pdf |url-status=dead |location=[[Leipzig]] |publisher=Market Surveillance (HÜSt) group of the [[European Energy Exchange]] |page=4 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110710173200/http://www.eex.com/de/document/39600/20081027_EEX_Market_Monitor_Q3_2008_English.pdf |archive-date=2011-07-10 |access-date=2008-12-06}}</ref>
===特定人群===
====懷孕====
頭孢曲松屬於妊娠B級，<ref name="DailyMed-2019"/><ref name="Drugs.com pregnancy" />義指在動物研究中尚未觀察到它會導致[[先天性障礙|出生缺陷]]，但尚未有對孕婦進行良好對照研究的數據。<ref name="DailyMed-2019"/>


北美每個互聯電網的額定頻率為60[[赫茲]]，而歐洲的則是50赫茲。具有相同頻率和標準的相鄰互聯電網可以同步及直接方式連結以形成更大的電網，也可透過[[高壓直流輸電]]線路（DC ties）或{{le|變頻變壓器|variable-frequency transformer}}（VFT）在不同步的情況下共享電力，可實現雙向有功功率和無功功率的無縫傳輸，又能同時維持系統自身的頻率獨立。
====母乳哺育====
有限的資訊顯示頭孢曲松在母乳中的濃度很低，預期不會對[[母乳哺育]]的嬰兒產生不良影響。偶爾有報導指出頭孢菌素類藥物會導致嬰兒腸道菌群紊亂，引起腹瀉或[[念珠菌症]]，但這些影響尚未受到充分評估。此藥物可供哺乳期母親使用。<ref>{{cite web| url =https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK501453/ |title =Ceftriaxone
| publisher =Drugs and Lactation Database (LactMed®) [Internet]
| date = 2021-01-18 | accessdate = 2024-08-03 }}</ref>藥廠建議對進行母乳哺育的婦女開立此藥物時要十分謹慎。<ref name="DailyMed-2019"/>


成立同步區的好處有將發電匯集以降低發電成本、集中負載而產生顯著的平衡效果、共同配置發電容量而降低初級和次級備用電力成本、開放市場而導致長期合約和短期電力交換的可能性以及在發生系統故障時可互相支援。<ref>{{cite book |last1=Haubrich |first1=Hans-Jürgen |url=http://www.iaew.rwth-aachen.de/cms/upload/PDF/Vorlesungen/Denzel/chapter_0.1.pdf |title=Operation of Interconnected Power Systems |last2=Denzel |first2=Dieter |date= 2008-10-23 |publisher=Institute for Electrical Equipment and Power Plants (IAEW) at [[RWTH Aachen University]] |location=[[Aachen]] |page=3 |chapter=Characteristics of interconnected operation |access-date=6 December 2008 |chapter-url=http://www.iaew.rwth-aachen.de/cms/upload/PDF/Vorlesungen/Denzel/chapter_1.1.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20110719081241/http://www.iaew.rwth-aachen.de/cms/upload/PDF/Vorlesungen/Denzel/chapter_0.1.pdf |archive-date= 2011-07-19 |url-status=dead}} ''(See "Operation of Power Systems" link for title page and table of contents.)''</ref>
====新生兒====
有[[新生兒黃疸]]的嬰兒禁用頭孢曲松。 [8]藥物會與膽紅素競爭，並取代而與[[血清白蛋白]]結合，升高膽紅素[[腦病變]]的風險。<ref name="DailyMed-2019"/>


廣域同步電網有一缺點，即其中某一部分的問題可能會影響到電網整體。例如於2018年，[[科索沃]]因與[[塞爾維亞]]發生爭端，前者消耗的電力超過自身發電量，導致整個歐洲大陸同步電網的相位落後於正常水平。頻率下降到49.996赫茲，導致某些類型的時鐘（使用石英晶體振盪器計時的晶振變得較慢）慢了六分鐘。<ref>{{cite news |date=2018-03-07 |title=Serbia, Kosovo power grid row delays European clocks |work=Reuters |url=https://www.reuters.com/article/serbia-kosovo-energy/serbia-kosovo-power-grid-row-delays-european-clocks-idUSL5N1QP2FF}}</ref>
====年長者====
<gallery widths="300px" heights="300px">
根據藥物所附說明書，臨床研究並未顯示頭孢曲松在老年患者中的療效和安全性與年輕患者間存在差異，"但不能排除部分老年人可能較為敏感"。<ref name="DailyMed-2019"/>
File:ElectricityUCTE.svg|The synchronous grids of Europe
File:NERC-map-en.svg|The two major and three minor interconnections of North America
File:Wide Area Synchronous Grids.svg|Major WASGs around the world
</gallery>


==不良影響==
===超級電網===
{{main|超級電網}}
通常人體對於頭孢曲松的耐受性良好，與其相關，最常見的不良反應是[[白血球]]的數量變化、注射部位的反應、皮疹和腹瀉。<ref name="Roche" />
{{excerpt|超級電網|paragraphs=1-2|file=yes}}


地區之間的電力公司經歷多重互聯，可提高經濟性和可靠性。互聯電網可實現規模經濟，讓消費者能從大型、高效的發電來源購買電力。公用事業公司可從不同地區的發電廠取得電力，以確保持續、可靠的電力供應並實現負載多樣化。互聯也讓各地區經由接受不同來源的電力來獲得廉價的批量能源。例如一個地區可能在豐水季節生產廉價的[[水力發電|水電]]，但在枯水期，另一個地區可能有經風能生產更便宜的電力，而讓兩地區在一年中的不同時間取得更便宜的能源。鄰近的電力公司也可幫助其他公司維持整體系統頻率，並協助管理電力公司之間的電流轉移。<ref name="History of Electric Power Systems">. (2001). Glover J. D., Sarma M. S., Overbye T. J. (2010) Power System and Analysis 5th Edition. Cengage Learning. Pg 10.</ref>
發生率大於1%的不良反應：
*{{le|嗜酸性粒細胞增多症|Eosinophilia}} (6%)
*{{le|血小板增多症| Thrombocytosis}}(5.1%)
*[[肝功能測試]]參數升高 (3.1–3.3%)
*腹瀉 (2.7%)
*[[白細胞減少症|白血球減少症]] (2.1%)
*[[尿素氮]]上升 (1.2%)
*注射部位：疼痛、壓痛、不適（1%）
*皮疹 (1.7%)<ref name="Roche" />


電網的電力互聯水準（EIL）是電網互聯總功率除以電網裝置容量的數值。歐盟內部制定在2020年國家電網EIL佔比達到10%，於2030年將達到15%。<ref name="auto">{{Cite journal |last1=Mezősi |first1=András |last2=Pató |first2=Zsuzsanna |last3=Szabó |first3=László |year=2016 |title=Assessment of the EU 10% interconnection target in the context of CO2 mitigation† |journal=Climate Policy |volume=16 |issue=5 |pages=658–672 |doi=10.1080/14693062.2016.1160864 |doi-access=free|bibcode=2016CliPo..16..658M }}</ref>
一些較不常見的不良事件（發生率 < 1%）有{{le|靜脈炎|phlebitis}}、搔[[癢]]、[[發燒]]、寒顫、[[噁心]]、[[嘔吐]]、膽紅素升高、[[肌酸酐]]升高、[[頭痛]]和[[頭暈]]。<ref name="Roche" />


==電網組成==
頭孢曲松會在膽汁中沉澱，形成{{le|膽泥|Bile slurry}}、{{le|膽道假石|biliary pseudolithiasis}}和[[膽結石]]，尤其是在兒童身上。特定的副作用有{{le|低凝血酶原血症|Hypoprothrombinaemia}}和出血。曾有[[溶血反應]]的報導。<ref name="pmid2227290">{{cite journal | vauthors = Shiffman ML, Keith FB, Moore EW | title = Pathogenesis of ceftriaxone-associated biliary sludge. In vitro studies of calcium-ceftriaxone binding and solubility | journal = Gastroenterology | volume = 99 | issue = 6 | pages = 1772–1778 | date = December 1990 | pmid = 2227290 | doi = 10.1016/0016-5085(90)90486-K }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Shrimali JD, Patel HV, Gumber MR, Kute VB, Shah PR, Vanikar AV, Trivedi HL | title = Ceftriaxone induced immune hemolytic anemia with disseminated intravascular coagulation | journal = Indian Journal of Critical Care Medicine | volume = 17 | issue = 6 | pages = 394–395 | date = November 2013 | pmid = 24501497 | pmc = 3902580 | doi = 10.4103/0972-5229.123465 | doi-access = free }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Guleria VS, Sharma N, Amitabh S, Nair V | title = Ceftriaxone-induced hemolysis | journal = Indian Journal of Pharmacology | volume = 45 | issue = 5 | pages = 530–531 | date = Sep–Oct 2013 | pmid = 24130395 | pmc = 3793531 | doi = 10.4103/0253-7613.117758 | doi-access = free }}</ref>還有在兒童腎衰竭後引起併發症的報導。<ref>{{cite journal | vauthors = Li N, Zhou X, Yuan J, Chen G, Jiang H, Zhang W | title = Ceftriaxone and acute renal failure in children | journal = Pediatrics | volume = 133 | issue = 4 | pages = e917–e922 | date = April 2014 | pmid = 24664092 | doi = 10.1542/peds.2013-2103 | s2cid = 2854637 | url = https://publications.aap.org/pediatrics/article-pdf/133/4/e917/1099407/peds_2013-2103.pdf | access-date = 2024-02-22 | archive-date = 2024-02-22 | archive-url = https://web.archive.org/web/20240222203721/https://publications.aap.org/pediatrics/article-pdf/133/4/e917/1099407/peds_2013-2103.pdf | url-status = live }}</ref>頭孢曲松與其他抗生素一樣，會導致艱難擬梭菌相關腹瀉，包括輕度腹瀉與致命性[[結腸炎]]。<ref name="Roche" />對此，報導說捨棄頭孢曲松，轉而使用[[頭孢噻肟]]會有較少的艱難擬梭菌感染率，原因為頭孢噻肟幾乎完全由腎臟排泄，<ref>{{cite journal | vauthors = Patel KB, Nicolau DP, Nightingale CH, Quintiliani R | title = Pharmacokinetics of cefotaxime in healthy volunteers and patients | journal = Diagnostic Microbiology and Infectious Disease | volume = 22 | issue = 1–2 | pages = 49–55 | date = May 1995 | pmid = 7587050 | doi = 10.1016/0732-8893(95)00072-I }}</ref>而頭孢曲鬆有45%透過膽汁排泄。<ref>{{cite journal | vauthors = Guggenbichler JP, Allerberger FJ, Dierich M | title = Influence of cephalosporines III generation with varying biliary excretion on fecal flora and emergence of resistant bacteria during and after cessation of therapy | journal = Padiatrie und Padologie | volume = 21 | issue = 4 | pages = 335–342 | date = 1986 | pmid = 3562044 | url = https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3562044/ | access-date = 2023-04-29 | archive-date = 2023-04-29 | archive-url = https://web.archive.org/web/20230429154021/https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3562044/ | url-status = live }}</ref>
===發電廠===
{{main|發電}}
[[File:Turbogenerator01.jpg|thumb|upright=1.3|[[Turbo generator]]]]


所謂發電是發電廠使用[[一次能源]]生產電力的過程。通常這是透過[[熱機]]，或是水或風的[[動能]]驅動發電機來達成。其他能源還有太陽能光電、太陽熱能和地熱能。
===禁忌症===
對頭孢曲松或製劑中任何成分過敏的患者禁用此藥物。雖然[[青黴素]]與第三代頭孢菌素之間的交叉反應性可忽略不計，<ref name="Katzung 2009 783–7842" /><ref>{{Cite web|title = The Use of Cephalosporins in Penicillin-allergic Patients|url = http://www.medscape.com/viewarticle/764042|website = www.medscape.com|access-date = 2015-11-10|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20151114135258/http://www.medscape.com/viewarticle/764042|archive-date = 2015-11-14}}</ref>但對青黴素敏感的個體使用頭孢曲松時仍應謹慎。<ref name="Roche">{{Cite web|url = http://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2009/050585s061lbl.pdf|title = Rocephin Prescribing Information|access-date = 2015-11-01|publisher = Roche|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20160304055415/http://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2009/050585s061lbl.pdf|archive-date = 2016-03-04}}</ref>
曾對青黴素產生嚴重過敏的人尤應謹慎。<ref name="Roche" />有新生兒黃疸的嬰兒，特別是早產兒，禁用此藥物，因為據報導頭孢曲松會從血清白蛋白結合位點取代膽紅素，可能導致膽紅素腦病變。即使透過不同的輸注管線為新生兒（≤28 天）給藥也須禁止與含鈣溶液/產品同時使用，<ref>{{cite web|url = http://healthcare.utah.edu/pharmacy/alerts/243.htm|title = FDA Updates warning on Ceftriaxone-Calcium injection|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20091128093447/http://healthcare.utah.edu/pharmacy/alerts/243.htm|archive-date = 2009-11-28}}</ref>因為曾發生過罕見的新生兒肺和腎中鈣-頭孢曲松鈉沉澱的致命病例。<ref name="Roche" /><ref>{{cite journal | vauthors = Bradley JS, Wassel RT, Lee L, Nambiar S | title = Intravenous ceftriaxone and calcium in the neonate: assessing the risk for cardiopulmonary adverse events | journal = Pediatrics | volume = 123 | issue = 4 | pages = e609–e613 | date = April 2009 | pmid = 19289450 | doi = 10.1542/peds.2008-3080 | s2cid = 22718923 | url = https://publications.aap.org/pediatrics/article-pdf/123/4/e609/1022852/zpe0040900e609.pdf | access-date = 2024-02-22 | archive-date = 2024-02-22 | archive-url = https://web.archive.org/web/20240222203720/https://publications.aap.org/pediatrics/article-pdf/123/4/e609/1022852/zpe0040900e609.pdf | url-status = live }}</ref>


電網的發電量等於所有接入電網發電機的發電量總和，通常以吉瓦為單位。
==作用機轉==
頭孢曲松是頭孢菌素抗生素家族中的第三代，屬於β-內醯胺抗生素。<ref name="Katzung-2012"/>它會選擇性且不可逆地抑制細菌細胞壁的合成。機制是結合到轉肽酶（亦稱轉醯胺酶），即催化形成細菌細胞壁的[[肽聚糖]]聚合體交聯的{{le|青黴素結合蛋白|penicillin-binding protein}}（PBP）上。<ref name="Lippincott Williams & Wilkins-2013">{{Cite book|title = Foye's Principles of Medicinal Chemistry|publisher = Lippincott Williams & Wilkins|year = 2013|isbn = 978-1-60913-345-0|location = Philadelphia, PA|pages = 1093–1094, 1099–1100| veditors = Lemke TL, Williams DA |edition = Seventh}}</ref>肽聚醣細胞壁由連接到多醣主鏈上的五肽單元組成，多醣主鏈具有N-乙醯葡糖胺和N-乙醯胞壁酸交替單元。<ref>{{cite journal | vauthors = van Heijenoort J | title = Formation of the glycan chains in the synthesis of bacterial peptidoglycan | journal = Glycobiology | volume = 11 | issue = 3 | pages = 25R–36R | date = March 2001 | pmid = 11320055 | doi = 10.1093/glycob/11.3.25r | s2cid = 46066256 | doi-access = free }}</ref><ref name="Scheffers-2005">{{cite journal | vauthors = Scheffers DJ, Pinho MG | title = Bacterial cell wall synthesis: new insights from localization studies | journal = Microbiology and Molecular Biology Reviews | volume = 69 | issue = 4 | pages = 585–607 | date = December 2005 | pmid = 16339737 | pmc = 1306805 | doi = 10.1128/MMBR.69.4.585-607.2005 }}</ref>PBP作用於五肽單元上的末端D-丙氨酰-D-丙氨酸部分，並催化倒數第二個D-丙氨酸和相鄰肽聚醣鏈上的甘氨酸單元之間形成肽鍵，而釋放末端D-丙胺酸單元。<ref name="Lippincott Williams & Wilkins-2013"/><ref name="Scheffers-2005" />頭孢曲松的結構模仿D-丙氨酰-D-丙氨酸部分，並且PBP攻擊頭孢曲松中的β-內酰胺環，將其當作是正常的D-丙氨酰-D-丙氨酸基質一樣。<ref name="Lippincott Williams & Wilkins-2013"/>PBP的肽聚醣交聯活性是一種建構和修復機制，通常有助於維持細菌細胞壁的完整性，因此抑制PBP會導致細胞壁發生損傷和破壞，最終導致細胞裂解。<ref name="Lippincott Williams & Wilkins-2013"/>


==藥物動力學==
===電力傳輸===
{{main|輸電系統}}
'''吸收：'''頭孢曲松經由靜脈注射或肌肉注射給藥，藥物會被完全吸收。<ref name="DailyMed-2019"/><ref>{{cite journal | vauthors = Patel IH, Kaplan SA | title = Pharmacokinetic profile of ceftriaxone in man | journal = The American Journal of Medicine | volume = 77 | issue = 4C | pages = 17–25 | date = October 1984 | pmid = 6093513 }}</ref>此藥物沒口服劑形式。<ref>{{Cite book|title = Red Book: Pharmacy's Fundamental Reference|publisher = PDR Network, LLC.|year = 2010|isbn = 978-1-56363-751-3|edition = 114th}}</ref><ref>{{Cite web|title = DailyMed – Search Results for ceftriaxone|url = http://dailymed.nlm.nih.gov/dailymed/search.cfm?query=ceftriaxone&searchdb=all&labeltype=all&sortby=rel&audience=professional&page=1&pagesize=100|website = dailymed.nlm.nih.gov|access-date = 2015-11-04|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20160306075340/http://dailymed.nlm.nih.gov/dailymed/search.cfm?query=ceftriaxone&searchdb=all&labeltype=all&sortby=rel&audience=professional&page=1&pagesize=100|archive-date = 2016-03-06}}</ref>
[[File:500kV 3-Phase Transmission Lines.png|thumb|500 kV [[Three-phase electric power]] Transmission Lines at [[Grand Coulee Dam]]; four circuits are shown; two additional circuits are obscured by trees on the right; the entire 7079 MW generation capacity of the dam is accommodated by these six circuits.]][[File:A network diagram of the 'nesta case1354 pegase high voltage' electrical power system.png|thumb|Network diagram of a high voltage transmission system, showing the interconnection between the different voltage levels. This diagram depicts the electrical structure<ref name="CuffeKeane2017">{{cite journal |last1=Cuffe |first1=Paul |last2=Keane |first2=Andrew |year=2017 |title=Visualizing the Electrical Structure of Power Systems |journal=IEEE Systems Journal |volume=11 |issue=3 |pages=1810–1821 |bibcode=2017ISysJ..11.1810C |doi=10.1109/JSYST.2015.2427994 |issn=1932-8184 |s2cid=10085130 |hdl-access=free |hdl=10197/7108}}</ref> of the network, rather than its physical geography.]]


電力傳輸指的是電力從發電廠經由網絡傳輸到變電所，然後再連接到配電系統。這個網絡系統不同於高壓變電所與用戶之間的本地配電線路。
'''分佈：'''頭孢曲松易於滲入組織和體液，(包括[[腦脊液]]，可用於治療[[中樞神經系統]]感染)。<ref name="DailyMed-2019" /><ref>{{cite journal | vauthors = Nau R, Sörgel F, Eiffert H | title = Penetration of drugs through the blood-cerebrospinal fluid/blood-brain barrier for treatment of central nervous system infections | journal = Clinical Microbiology Reviews | volume = 23 | issue = 4 | pages = 858–883 | date = October 2010 | pmid = 20930076 | pmc = 2952976 | doi = 10.1128/CMR.00007-10 }}</ref>頭孢曲松與人類血漿蛋白發生可逆結合，且頭孢曲松的結合率會隨著濃度的增加而降低，從血漿濃度低於25微克/毫升時的95%結合率，下降至血漿濃度300微克/毫升時的85%結合率。在健康成人受試者中，劑量範圍為0.15至3克時，表觀分布容積範圍為5.8至13.5升。<ref name="DailyMed-2019" />
由於生產電力的地點通常遠離使用電力的地點，輸電系統通常可覆蓋很遠的距離。對於給定量的功率，當電壓越高，電流就會越低，而傳輸效率會因此更高。因此電壓會在發電廠升高，到了地方上的變電所經過降壓後再配送給用戶。


大多數輸電系統均為三相。三相可在相同量的電線下比單相傳輸更多的電力，因為中性線（當電流從火線流向負載（例如電燈、家電）後，會經由中性線回到電源）和接地線是共享的。<ref>{{Cite web|last=Sajip|first=Jahnavi|title=Why Do We Use Three-Phase Power?|url=https://www.ny-engineers.com/blog/why-do-we-use-three-phase-power|access-date=22 April 2021|website=www.ny-engineers.com|language=en}}</ref>此外，三相發電機和電動機比單相的更有效率。<ref>{{cite web| url =https://woodstockpower.com/blog/single-phase-vs-three-phase-generators-basics/ |title =BUYING A SINGLE-PHASE VS. THREE-PHASE GENERATOR | publisher =WPC | date = | accessdate = 2024-08-07 }}</ref><ref>{{cite web| url =https://www.alliantenergy.com/alliantenergynews/illuminate/112223-motors |title =Ask an engineer: Three-phase vs. single-phase motors | publisher =Alliant Energy | date = | accessdate = 2024-08-07 }}</ref>
'''代謝：'''33-67%的頭孢曲松以原形由腎臟排泄，但每日劑量高達2克時，腎功能不全患者無需調整劑量。<ref name="DailyMed-2019" />其餘的<ref name="pmid6292158">{{cite journal | vauthors = Arvidsson A, Alván G, Angelin B, Borgå O, Nord CE | title = Ceftriaxone: renal and biliary excretion and effect on the colon microflora | journal = The Journal of Antimicrobial Chemotherapy | volume = 10 | issue = 3 | pages = 207–215 | date = September 1982 | pmid = 6292158 | doi = 10.1093/jac/10.3.207 }}</ref>以原藥形式<ref name="pmid1918224">{{cite journal | vauthors = Blumer J | title = Pharmacokinetics of ceftriaxone | journal = Hospital Practice | volume = 26 | issue = Suppl 5| pages = 7–13; discussion 52–4 | date = September 1991 | pmid = 1918224 | doi = 10.1080/21548331.1991.11707737 }}</ref>由[[膽汁]]排泄（最終以肝臟和腸道菌群代謝的非活性化合物經由[[糞便]]排泄）。<ref name="DailyMed-2019" /><ref>{{cite journal | vauthors = Balant L, Dayer P, Auckenthaler R | title = Clinical pharmacokinetics of the third generation cephalosporins | journal = Clinical Pharmacokinetics | volume = 10 | issue = 2 | pages = 101–143 | date = 1985-04-01 | pmid = 3888488 | doi = 10.2165/00003088-198510020-00001 | s2cid = 23478077 }}</ref><ref>{{Cite book|title = Nursing Pharmacology Made Incredibly Easy!|url = https://books.google.com/books?id=NA41OnSGFWEC|publisher = Lippincott Williams & Wilkins|date = 7 March 2012|isbn = 978-1-4511-4624-0 |page = 496|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20160603234922/https://books.google.com/books?id=NA41OnSGFWEC|archive-date = 2016-06-03}}</ref>


傳統電流導體造成的主要損耗之一是[[電阻]]損耗，它與電流的平方成正比，並且與距離有關。高壓交流輸電線路每百英里會因電阻而損失1-4%。<ref>{{cite web |url=https://www.aep.com/about/transmission/docs/transmission-facts.pdf |title=Archived copy |website=www.aep.com |access-date=2022-01-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110604181007/https://www.aep.com/about/transmission/docs/transmission-facts.pdf |archive-date= 2011-06-04 |url-status=dead}}</ref>然而高壓直流電的損耗只有交流電的一半。由於發電廠產生的和用戶端使用的電能都是交流電，因此在傳輸的兩端需要用到交流/直流換流站。在長距離輸電的情況下，節省下來的電能所帶來的經濟效益，可抵消掉設置這些轉換站的成本。
'''消除：'''於健康成人體內的平均[[生物半衰期]]為5.8–8.7（平均6.5）小時，<ref name="pmid3906584"/>一些評論估計生物半衰期長達10時。<ref name="pmid7791418">{{cite journal | vauthors = Klein NC, Cunha BA | title = Third-generation cephalosporins | journal = The Medical Clinics of North America | volume = 79 | issue = 4 | pages = 705–719 | date = July 1995 | pmid = 7791418 | doi = 10.1016/s0025-7125(16)30034-7 | doi-access = free }}</ref>對腎功能不全的人群，平均生物半衰期增加至11.4–15.7小時。<ref name="DailyMed-2019" />


傳輸網路非常複雜，存在冗餘路徑。實際佈線通常取決於可用的土地及其地質。大多數輸電系統都提供更複雜的網狀路徑所具的可靠性。透過冗餘線路，系統可在發生故障時自動切換，維持電力供應。<ref name="redundancy">{{cite web| url =https://cdgi.edu.in/pdf/Power Grid Failure.pdf |title =Power grid failure | publisher =Sourabh Kothari Department of Electrical Engineering, CDSE | date = | accessdate = 2024-08-07 }}</ref>
==化學==
於市面銷售的頭孢曲松為白色至黃橙色結晶粉末，於加上溶液後重置。<ref name="DailyMed-2019"/>所得的頭孢曲松注射液呈淺黃色至琥珀色，取決於所用的時間、溶液中頭孢曲松的濃度、所用的稀釋劑溶液。<ref name="DailyMed-2019"/>為減輕肌肉注射部位的疼痛，可在重置時加上[[局部麻醉藥]][[利多卡因]]。<ref>{{cite journal | vauthors = Schichor A, Bernstein B, Weinerman H, Fitzgerald J, Yordan E, Schechter N | title = Lidocaine as a diluent for ceftriaxone in the treatment of gonorrhea. Does it reduce the pain of the injection? | journal = Archives of Pediatrics & Adolescent Medicine | volume = 148 | issue = 1 | pages = 72–75 | date = January 1994 | pmid = 8143016 | doi = 10.1001/archpedi.1994.02170010074017 }}</ref>


===變電所===
[[甲氧基]][[肟]]部分的順式構型賦予對許多[[革蘭氏陰性細菌]]所產生的β-內醯胺酶的抗性。<ref name="Lippincott Williams & Wilkins-2013"/>這種構型的穩定性導致頭孢曲松對其他抗藥性革蘭氏陰性菌的活性增加。<ref name="Lippincott Williams & Wilkins-2013" />頭孢曲松具有代謝穩定的硫代三嗪二酮，取代頭孢噻肟易遭水解的[[乙醯基]]。<ref name="Lippincott Williams & Wilkins-2013" />
{{main|變電所}}
變電所可執行許多功能，但通常是將電壓從低變高（升壓）和從高變低（降壓）。在發電機和最終消費者之間，電壓可能會變換好幾次。<ref name="eep">{{cite news |title=The basic things about substations you MUST know in the middle of the night! |url=https://electrical-engineering-portal.com/substation-basics |website=EEP - Electrical Engineering Portal |access-date=2021-04-23 |language=en |date=2019-01-09}}</ref>


依功能劃分，變電所有三種主要類型：<ref name="UofC">{{cite web |title=Electrical substation |url=https://energyeducation.ca/encyclopedia/Electrical_substation |website=energyeducation.ca |publisher=University of Calgary |access-date=23 April 2021 |language=en}}</ref>
==研究==
有研究使用頭孢曲松於預防[[古柯鹼]]成癮復發效力。<ref>{{cite journal | vauthors = Knackstedt LA, Melendez RI, Kalivas PW | title = Ceftriaxone restores glutamate homeostasis and prevents relapse to cocaine seeking | journal = Biological Psychiatry | volume = 67 | issue = 1 | pages = 81–84 | date = January 2010 | pmid = 19717140 | pmc = 2795043 | doi = 10.1016/j.biopsych.2009.07.018 }}</ref>


*升壓變電所：這些變電所使用[[變壓器]]將發電機和發電廠產生的電力升高電壓（電流因之降低），以便進行有效長距離傳輸。
頭孢曲松似乎可增加中樞神經系統中{{le|興奮性氨基酸轉運蛋白2| excitatory amino acid transporter-2}}幫浦的表達和活性，因此有可能降低[[麩胺酸]]毒性。<ref>{{cite journal | vauthors = Verma R, Mishra V, Sasmal D, Raghubir R | title = Pharmacological evaluation of glutamate transporter 1 (GLT-1) mediated neuroprotection following cerebral ischemia/reperfusion injury | journal = European Journal of Pharmacology | volume = 638 | issue = 1–3 | pages = 65–71 | date = July 2010 | pmid = 20423712 | doi = 10.1016/j.ejphar.2010.04.021 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Lee SG, Su ZZ, Emdad L, Gupta P, Sarkar D, Borjabad A, Volsky DJ, Fisher PB | title = Mechanism of ceftriaxone induction of excitatory amino acid transporter-2 expression and glutamate uptake in primary human astrocytes | journal = The Journal of Biological Chemistry | volume = 283 | issue = 19 | pages = 13116–13123 | date = May 2008 | pmid = 18326497 | pmc = 2442320 | doi = 10.1074/jbc.M707697200 | doi-access = free }}</ref>
*降壓變電所：使用變壓器將來自輸電線路的電壓降低，提供給工業用戶，或是輸往配電變電所。
頭孢曲松已被證明對有些神經系統疾病具有神經保護作用，包括[[脊髓性肌肉萎縮症]]<ref>{{cite journal | vauthors = Hedlund E | title = The protective effects of β-lactam antibiotics in motor neuron disorders | journal = Experimental Neurology | volume = 231 | issue = 1 | pages = 14–18 | date = September 2011 | pmid = 21693120 | doi = 10.1016/j.expneurol.2011.06.002 | s2cid = 26353910 }}</ref>和[[肌萎縮性脊髓側索硬化症]]（ALS）。<ref>{{cite journal | vauthors = Rothstein JD, Patel S, Regan MR, Haenggeli C, Huang YH, Bergles DE, Jin L, Dykes Hoberg M, Vidensky S, Chung DS, Toan SV, Bruijn LI, Su ZZ, Gupta P, Fisher PB | title = Beta-lactam antibiotics offer neuroprotection by increasing glutamate transporter expression | journal = Nature | volume = 433 | issue = 7021 | pages = 73–77 | date = January 2005 | pmid = 15635412 | doi = 10.1038/nature03180 | s2cid = 4301666 | bibcode = 2005Natur.433...73R }}</ref>雖然在1990年代早期對後者的研究結果為負面，但於2006年仍再次進行一項大型臨床試驗，以測試頭孢曲松對ALS患者的應用，但由於結果顯然無法達到預定的療效標準，因而提前終止<ref>{{cite web|url = http://www.alsconsortium.org/news_ceftriaxone_announcement.php|title = Statement on the Clinical Trial of Ceftriaxone|date = 8 August 2012|publisher = The Northeast ALS Consortium (NEALS)|access-date = 2013-05-10|url-status = dead|archive-url = https://web.archive.org/web/20130528204018/http://www.alsconsortium.org/news_ceftriaxone_announcement.php|archive-date = 2013-05-28}}</ref>
*配電變電所：再次用變壓器將電壓降低，以供一般最終用戶使用。


變電所除裝置有變壓器外，還有其他主要組件或功能：
== 參考文獻 ==
{{reflist|2}}


*[[斷路器]：用於自動斷電，將系統中的故障部分隔離。<ref name="hayes">{{cite book |last1=Hayes |first1=Brian |title=Infrastructure : a field guide to the industrial landscape |date=2005 |publisher=W.W. Norton |location=New York |isbn=0-393-05997-9 |edition=1st}}</ref>
{{模板:細胞壁破壞性抗生素}}
*[[開關]]：控制電流，隔離不同設備。<ref name="grady">{{cite news |last1=Hillhouse |first1=Grady |title=How Do Substations Work? |url=https://practical.engineering/blog/2019/8/26/how-do-substations-work |website=Practical Engineering |access-date=2021-04-23}}</ref>
{{portal bar|Medicine}}
*[[匯流排 (電力)|匯流排]]：通常是一組三根導線，分別對應三個相位電流。變電所以匯流排為中心而運作，匯流排連接入線、變壓器、保護裝置、開關和出線。<ref name="hayes" />
*{{le|避雷器|Lighning arrester}}
*[[功率因數]]校正[[電容器]]
*用於功率因數校正和電網穩定性的{{le|同步電容器|synchronous condenser}}

===配電系統===
{{main|配電系統}}

配電是電力傳輸的最後階段 - 將電力從輸電系統輸送到個人消費者。變電所將輸電電壓降低至2 千伏至35千伏之間（中壓）。主配電線路將中壓電力輸送至位於客戶所在附近的配電變壓器。配電變壓器再次將電壓降低至{{le|家用電力|mains electricity}}的電壓。需更大功率的客戶可以直接連接到主配電層或是次級輸電（次級輸電電壓比主輸電線路低，但又比直接供應給一般用戶的配電線路高）。<ref name="HSW">{{Cite news|url=http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/power5.htm|title=How Power Grids Work|website=HowStuffWorks|date=April 2000|access-date=2016-03-18}}</ref>

配電網路分為兩種：放射狀或是網狀。<ref>{{cite book|first1=Abdelhay A.|last1=Sallam|title=Electric Distribution Systems|first2=Om P.|last2=Malik|date=May 2011|publisher=IEEE Computer Society Press|isbn=9780470276822|page=21|name-list-style=amp}}</ref>

在北美的城鎮，電網往往遵循經典的放射狀設計。變電所從輸電網路接收電力，電力透過變壓器降壓並發送到匯流排，再經饋線分佈到鄉村的各個方向。這些饋線承載三相電力，並傾向於沿著變電所附近的主要街道延伸。隨著離開變電所越遠，饋電線路會繼續分支，較小的支線擴展到覆蓋饋電線路未涵蓋的地區。這種樹狀結構從變電所向外延伸，但出於可靠性考慮，通常包含至少一條未使用的備用線路連接至附近的變電所。在緊急情況下，可啟用此連接，以便原變電所服務區中的一部分可由另一個變電所接收供電。<ref name="redundancy"/><ref>{{cite web| https://securett.com/index.php/blog/solar-blog/36-extensive-use-of-development-features-such-as-sass-twig-and-yaml-2 |title =How is the electric grid and how can we improve it | publisher =Secure Tomorrow today | date = | accessdate = 2024-08-07 }}</ref>

===儲能===
{{main|電網儲能}}
[[File:grid energy storage.png|thumb|Simplified electrical grid with energy storage]]
[[File:grid storage energy flow.png|thumb|Simplified grid energy flow with and without idealized energy storage for the course of one day]]

{{Excerpt|電網儲能|paragraphs=1-3|File=no}}

==功能==
===需求===
電網的負載是指電網用戶所消耗的總電功率。

負載隨時間而變化的圖表稱為負載曲線。

{{le|基本負載|Base load}}是任何給定時期內電網的最小負載，[[用電高峰]]是電網的最高負載。從歷史上看，基本負載通常由運行相對便宜，可一次連續運行數週或數月的設備來滿足，但全球在此情況越來越不常見。額外的用電高峰有時是由成本高昂的[[尖峰負載發電廠]]所生產，這些電廠配備有業經優化，可快速上線的發電機，但這類發電廠也變得越來越少見。

然而如果電力需求過大，電網會不堪負荷，輕則導致電器損壞，重則引發火災，造成嚴重安全隱患。<ref>{{Cite journal |last1=Wang |first1=Yingcheng |last2=Gladwin |first2=Daniel |date=January 2021 |title=Power Management Analysis of a Photovoltaic and Battery Energy Storage-Based Smart Electrical Car Park Providing Ancillary Grid Services |journal=Energies |language=en |volume=14 |issue=24 |pages=8433 |doi=10.3390/en14248433 |issn=1996-1073|doi-access=free }}</ref>

===電壓===
電網的目標是為用戶提供穩定且幾乎不變的電壓 - 即便面對用電量起伏不定、設備負載多變且不穩定的情況以及發電機和輸配電設備可能出現故障等挑戰，電網仍需維持電壓的穩定。.<ref>{{cite web|title=Archived copy|url=https://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9789812871152-c2.pdf?SGWID=0-0-45-1466523-p176786301|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20180508085728/https://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9789812871152-c2.pdf?SGWID=0-0-45-1466523-p176786301|archive-date=8 May 2018|access-date=28 August 2017}}</ref>為維持供電電壓的穩定性，電網常在靠近用戶端的變壓器上裝設{{le|分接開關|tap changer}}，以即時調整輸出電壓，確保符合規範要求。

===電源頻率===
{{main|電源頻率}}

發電量和用電量必須在整個電網中保持平衡，因為電力是在產生的同時被消耗掉。對於旋轉發電機，局部調速器調節驅動扭矩，在負載變化時保持幾乎恆定的旋轉速度。電力在短期內由發電機的旋轉動能儲存。

雖然發電機的速度保持相對恆定，但與額定系統頻率的小偏差對於調節個別發電機非常重要，並用於評估整個電網的平衡。當電網負載較輕時，電網頻率高於額定頻率，整個網絡中的{{le|自動發電控制系統|Automatic generation control}}將其視為發電機應減少輸出的指示。反過來，當電網負載較重時，頻率自然會降低，控制系統會調整發電機以輸出更多功率。當發電機具有相同的{{le|調速器控制|droop speed control}}裝置時，它確保具有相同裝置的多個並聯發電機按額定值共同承擔負載。

此外，電網通常還有中央控制，可在一分鐘或更長的時間內改變自動發電控制系統的參數，以進一步調整體網路流量和電網的運作頻率。

電網的頻率雖然允許有短暫的波動，但系統會進行調整，確保連接在電網上的時鐘在一天之內不會走得太快或太慢。

整個同步電網以相同的頻率運行，相鄰電網即使以相同的額定頻率運行也不會同步。採用高壓直流輸電線路或變頻變壓器，可把兩個不同步的電網連接起來，毋須將更廣泛區域進行同步。 此技術在歐洲的電網架構中已得到廣泛應用。<ref>{{cite journal |last1= Wang |first1= Mian|last2= An |first2= Ting|date=July 2021 |title= Review and Outlook of HVDC Grids as Backbone of Transmission System |url=https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=9299506 |journal= CSEE JOURNAL OF POWER AND ENERGY SYSTEMS|volume=7 |issue= 4|pages= 797-810|doi= |access-date=2024-08-07}}</ref>

===銘牌容量和確定容量===
連接電網發電機的最大功率輸出（[[額定容量]]），其總和可被認為電網的容量。

但實際上它們不會同時全功率運行。通常一些發電機以較低的輸出功率運行（[[備轉容量]]），以應對故障發生和需求變化。此外，發電機可能因維護或其他原因而離線，或因能源供應端（如燃料、水力、風能、太陽能等）或環境規範的限制。

確定容量（firm capacity）是電網在給定時間段內立即可產生的最大功率輸出，是一更有用的數字。

===發電===
大多數電網規範規定，發電機運作根據[[邊際成本]]（即最便宜的優先）以及偶爾的環境因素而按{{le|優劣順序|merit order}}來進行。因此價廉的發電設備幾乎是全力運作，而價格昂貴的在必要時才會運作。

==故障與問題==
故障通常與發電機或輸電線路因故導致跳閘有關，導致用戶端用電受到影響，產生供電不足或超載等問題。這通常會導致電網頻率降低，其餘的發電機將做出反應並嘗試穩定在最低頻率值以上。如無法做到，有可能會發生多種情況。

電網某一部分發生重大故障，如無法迅速得到補償，會因導致電流採不同線路傳輸，透過容量不足的輸電線路傳輸給消費者，而可能發生進一步的故障。因此廣泛聯結的電網有個缺點 - 可能出現級聯故障和大面積停電。應對此問題，通常會指定一個中心機構來促進溝通，並制定協議以維持一穩定的電網。例如{{le|北美電力可靠性公司|North American Electric Reliability Corporation}}於2006年成為美國法定的強制執行機構，並在[[加拿大]]和[[墨西哥]]的適用部分擁有諮詢權。美國政府另外還特別標示出一些區域為{{le|國家利益電力傳輸走廊|National Interest Electric Transmission Corridors}}，因為這些地區的電力傳輸系統已經出現瓶頸問題，如果地方政府不配合予以解決，聯邦政府將出面處理。<ref name=DOE-NIETC1>{{cite web | url=http://www.nietc.anl.gov/nationalcorridor/ | title=National Electric Transmission Congestion Report and Final National Corridor Designations: Frequently Asked Questions | website=[[United States Department of Energy]] | date=2007-10-02
| archive-url=https://web.archive.org/web/20110721032334/http://www.nietc.anl.gov/nationalcorridor/ | archive-date=2011-07-21 | url-status=dead }}</ref>

===棕色停電===
{{main|{{le|棕色停電|Brownout (electricity)}}}}
[[File:20110313-TokyoTower.jpg|thumb|upright|A brownout near [[Tokyo Tower]] in [[Tokyo]], [[Japan]]]]

棕色停電指的是供電系統中有意或無意的電壓下降。故意的情況是在緊急情況下用來降低負載。<ref>Steven Warren Blume ''Electric power system basics: for the nonelectrical professional''. John Wiley & Sons, 2007 {{ISBN|0470129875}} p. 199</ref>這種降低會持續幾分鐘或幾小時，與短期[[電壓驟降]]不同。此名詞來自白熾燈在電壓下降時會變暗的描述。電壓降低可能是電網中斷的結果，或有時可能是為減少負載並防止[[停電]]（稱為blackout）而施加的。<ref>Alan Wyatt, ''Electric Power Challenges and Choices'', The Book Press Limited, Toronto, 1986 {{ISBN|0-920650-00-7}} page 63</ref>

在某些國家，棕色停電並非指電壓下降，而是指有意或無意的停電。<ref>{{Cite news |date=2004-07-22 |title=Beijing 'Brown-out' to Save Power |language=en-GB |publisher=BBC News |url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/asia-pacific/3916789.stm}}</ref><ref>{{Cite news |last=Burgos |first=Nestor P. Jr. |date=2010-11-07 |title=Iloilo Power Firms Asked to Explain Brownouts |newspaper=Philippine Daily Inquirer |url=http://newsinfo.inquirer.net/inquirerheadlines/regions/view/20101107-301974/Iloilo-power-firms-asked-to-explain-brownouts |url-status=dead |access-date= 2012-06-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130605112320/http://newsinfo.inquirer.net/inquirerheadlines/regions/view/20101107-301974/Iloilo-power-firms-asked-to-explain-brownouts# |archive-date=2013-06-05 |quote=Both Peco and PPC were asked to submit their explanations on the power interruptions being investigated by Gerochi's committee.}}</ref><ref>{{Cite web |last=Baxendale |first=Rachel |date=2019-01-26 |title=Heatwave: AEMO Hits Go on Emergency Energy Supply Measures as Victoria Swelters |url=https://www.theaustralian.com.au/news/nation/brownouts-on-cards-as-victoria-braces-for-heat/news-story/f4ee6dcdf1d14b992a553867b9e24e6f |access-date=2019-01-30 |website=The Australian |language=en}}</ref>

===停電===
{{main|停電}}

停電（也稱為power cut、power out、power blackout、power failure或是blackout）是指特定區域失去電力。

停電可能是由發電廠故障、輸電線路、變電所或配電系統等損壞、[[短路]]、{{le|連鎖故障|cascading failure}}、[[保險絲]]或斷路器操作以及人為錯誤所引起。

在與環境和公共安全相關的場所發生停電，風險尤其嚴重。[[醫院]]、[[污水處理]]廠、礦場、避難所等機構通常都會裝置備用電源，例如{{le|緊急發電機|Emergency power system}}（於停電時會自動啟動）。其他關鍵系統（例如[[電信]]）也需有緊急電源。電話交換機的{{le|電池間|Battery room}}通常有一組備用[[鉛酸電池]]，還有一個插座，於長時間停電時可連接到發電機。

===降載===
{{main|需量反應}}

發電和輸電系統可能無法時時滿足電力的尖峰需求 - 即給定區域內所有公用事業客戶所需的最大電量。在此情況下，必須將整體需求降低，方法是關閉某些設備或降低電網電壓（棕色停電），以防止供電中斷（例如大範圍停電）或是設備遭受損壞。公用事業公司可透過有針對性的停電、{{le|輪流停電|rolling blackout}}或與特定高電力消耗工業體達成協議，在系統高峰需求發生的時段實施降載（load shedding）而將部分生產設備關閉。

===黑啟動===
{{main|{{le|黑啟動|Black start}}}}
[[File:Toronto ON 2003 Blackout.jpg|thumb|right|alt=City skyline at dusk with only a very few office building windows lit|Toronto during the [[Northeast blackout of 2003]], which required black-starting of generating stations.]]

黑啟動指的是在不依賴外部輸電網路，而從全部或部分停電狀態中恢復發電廠或部分電網運作的過程。<ref name="Knight01">Knight, U.G. ''Power Systems in Emergencies - From Contingency Planning to Crisis Management '' John Wiley & Sons 2001 {{ISBN|978-0-471-49016-6}} section 7.5 The 'Black Start' Situation</ref>

發電廠自身所需的電力通常由自自己的發電機提供。如果發電廠的所有發電機都關閉，則須透過輸電線路從電網獲取電力。然而在大範圍停電期間，如果無法獲得來自外部電網的電力，則需執行所謂的黑啟動來讓發電廠重新運作。

一些發電廠為黑啟動做準備，會配備小型柴油發電機（一般稱為黑啟動柴油發電機（BSDG）），用來啟動較大的發電機（容量可達幾百萬瓦），而後者又用來啟動主發電機。使用蒸汽渦輪機的發電廠本身需要高達其發電容量10%的服務功率（用於鍋爐給水泵、鍋爐鼓風機和燃料輸送）。在每個發電廠安排如此大的備用容量並不具經濟效益，因此必須透過輸電線路與另一發電廠連結，作為黑啟動電源。通常是[[水力發電廠]]會被指定為恢復故障電廠的黑啟動電力來源。水力發電廠啟動時僅用到甚少的初始電力（足以打開進水閘門，並向發電機磁線圈提供{{le|激磁|Excitation (magnetic)}}電流），且可非常快速投入大量電力以啟動化石燃料或核能發電廠。某些類型的燃氣渦輪機可用於黑啟動，是無合適水力發電廠地方的另一選擇。<ref>Philip P. Walsh, Paul Fletcher ''Gas turbine performance'', John Wiley and Sons, 2004 {{ISBN|0-632-06434-X}}, page 486</ref>一家於[[南加利福尼亞州]]的公用事業公司於2017年展示使用電池儲能系統提供黑色啟動，成功啟動一部在閒置狀態下聯合循環燃氣渦輪機。<ref>{{Cite web | url=https://www.energy-storage.news/news/california-batterys-black-start-capability-hailed-as-major-accomplishment-i | title=California battery's black start capability hailed as 'major accomplishment in the energy industry'| date= 2017-05-17}}</ref>

===設備過時問題===
雖然[[已開發國家]]有新穎的制度和輸電網路設計，但其電力傳輸[[基礎設施]]正在老化中。影響的因素有：

*設備老化 - 舊設備[[失效率]]較高，導致服務中斷，會影響到經濟和社會，此外，較舊的資產和設施會需要更高的檢查及維護成本，以及進一步的修理和恢復成本。
*過時的系統佈局 - 較老舊的地區需要增添大量的變電所和輸電線路{{le|路權|right of way}}，由於難以取得，而被迫將就利用既有的、不足的設施。
*過時的工程技術 - 傳統的電力傳輸規劃和工程工具無法有效應對因設備老化、過時系統佈局和現代放鬆管制後的負載水平等問題。
*舊的文化價值 - 過度依賴垂直整合產業的經驗，阻礙企業在解除管制環境下的適應與發展。<ref>Willis, H. L., Welch, G. V., and Schrieber, R. R. (2001). ''Aging Power Delivery Infrastructures''. New York: Marcel Dekker, Inc. 551 pgs.</ref>

==趨勢==
===需量響應===
需量響應是一種電網管理技術，透過電子或手動方式請求或激勵零售或批發的電力用戶以減少負載。目前電網營運商利用需量響應來要求工廠等主要用戶減少負載。<ref>{{cite news
|url = https://www.reuters.com/article/pressRelease/idUS206497 16-May-2008 PRN20080516
|title = Industry Cross-Section Develops Action Plans at PJM Demand Response Symposium |work = [[Reuters]] |date = 2008-08-13 |access-date = 2008-11-22 |quote = Demand response can be achieved at the wholesale level with major energy users such as industrial plants curtailing power use and receiving payment for participating.
|url-status = dead |archive-url = https://web.archive.org/web/20090219130523/http://www.reuters.com/article/pressRelease/idUS206497 16-May-2008 PRN20080516 |archive-date = 2009-02-19}}</ref>
利用[[智慧型電錶]]等技術可實施浮動式電價來鼓勵客戶在電力充足且價廉時多使用電力。

===智慧電網===
本節摘自{{le|智慧電網|Smart grid}}。
智慧電網是20世紀電網的升級版，透過雙向溝通可實現智能設備之間的數據共享與協同作業。<ref name="tsg">{{cite journal |last1=Hu |first1=J. |last2=Lanzon |first2=A. |title=Distributed finite-time consensus control for heterogeneous battery energy storage systems in droop-controlled microgrids |journal=IEEE Transactions on Smart Grid |volume=10|issue=5|pages=4751–4761|year=2019 |doi=10.1109/TSG.2018.2868112 |s2cid=117469364 |url=https://ieeexplore.ieee.org/document/8452969}}</ref>電力和資訊的雙向流動可改善輸送網路。於智慧電網的研究主要集中在三個系統 - 基礎設施系統、管理系統和保護系統。<ref>{{cite journal | doi=10.1109/SURV.2011.101911.00087 | title=Smart Grid — the New and Improved Power Grid: A Survey | date=2012 | last1=Fang | first1=Xi | last2=Misra | first2=Satyajayant | last3=Xue | first3=Guoliang | last4=Yang | first4=Dejun | journal=IEEE Communications Surveys & Tutorials | volume=14 | issue=4 | pages=944–980 }}</ref>智慧電網利用電子電力調節與控制系統，確保電力供應的穩定性和可靠性。<ref>{{cite web |title=Federal Energy Regulatory Commission Assessment of Demand Response & Advanced Metering |url=http://www.ferc.gov/legal/staff-reports/12-08-demand-response.pdf}}</ref>

智慧電網是當今及未來解決電力供應問題最完整的方案。預計部署智慧電網技術將對能源基礎設施效率產生許多貢獻，特別是在{{le|能源需求管理|Energy demand management}}方面。提升智慧電網的彈性可讓[[間歇性再生能源]]如太陽能和風能等，在不增加[[電網儲能|儲能]]設施的情況之下仍能更為普及。智慧電網可監控並控制住家中的非必要設備，使其在用電尖峰時段暫停運作，而在離峰時段恢復正常。<ref>{{cite journal |last1=Sayed |first1=K. |last2=Gabbar |first2=H. A. |date=1 January 2017 |title=Chapter 18 – SCADA and smart energy grid control automation |journal=Smart Energy Grid Engineering |language=en |publisher=Academic Press |pages=481–514 |doi=10.1016/B978-0-12-805343-0.00018-8 |isbn=978-0128053430}}</ref>

智慧電網包含有各種運作和能源措施：

*先進的計量基礎設施（智慧型電錶是這類設備的通用名稱）
*與居家控制和需量響應整合的智慧[[配電箱]]和斷路器
**負載控制開關和智慧型電器
*再生能源儲存裝置，包括有停放的（[[電動載具]]）電池，或是從電動載具及其他儲能電池回收而組成的陣列電池。
*提升[[能源效率]]裝置
*透過輸電線和自動智慧開關進行剩餘電量分配
*足夠的公用事業級光纖寬頻用於連接和監控上述內容，並以無線連結作為備用。足夠的備用{{le|暗光纖|Dark fiber}}頻寬以確保於故障時可轉移，平日則出租以獲取收入。<ref>{{cite web|title=Federal Energy Regulatory Commission Assessment of Demand Response & Advanced Metering|url=http://www.ferc.gov/legal/staff-reports/12-08-demand-response.pdf|website=United States Federal Energy Regulatory Commission}}</ref><ref>{{Cite book|last1=Saleh|first1=M. S.|last2=Althaibani|first2=A.|last3=Esa|first3=Y.|last4=Mhandi|first4=Y.|last5=Mohamed|first5=A. A.|title=2015 International Conference on Smart Grid and Clean Energy Technologies (ICSGCE) |chapter=Impact of clustering microgrids on their stability and resilience during blackouts |date=October 2015|pages=195–200|doi=10.1109/ICSGCE.2015.7454295|isbn=978-1-4673-8732-3|s2cid=25664994|url=https://academicworks.cuny.edu/cc_pubs/588}}</ref>

對智慧電網技術的擔憂主要集中在智慧電錶、其支援的項目以及一般安全問題。智慧電網技術出現也表示電力服務業須做根本性重新設計，此名詞的典型用法集中在技術基礎設施方面。<ref>{{Cite journal |last1=Torriti |first1=Jacopo |year=2012 |title=Demand Side Management for the European Supergrid: Occupancy variances of European single-person households |journal=Energy Policy |volume=44 |pages=199–206 |doi=10.1016/j.enpol.2012.01.039|bibcode=2012EnPol..44..199T }}</ref>

歐洲各國透過智慧電網歐洲技術平台（Smart Grid European Technology Platform）共同制定智慧電網政策。<ref>{{cite web |year=2011 |title=Smart Grids European Technology Platform |url=http://www.smartgrids.eu/ |archive-url=https://web.archive.org/web/20111003102349/http://www.smartgrids.eu/ |archive-date=2011-10-03 |access-date=2011-10-11 |website=SmartGrids}}</ref> 美國的智慧電網政策在{{le|美國法典第42章|Title 42 of the United States Code}}中有描述。<ref>{{Cite web |title=42 U.S. Code Subchapter IX - SMART GRID |url=https://www.law.cornell.edu/uscode/text/42/chapter-152/subchapter-IX |access-date=2024-08-05 |website=LII / Legal Information Institute |language=en}}</ref>

===離網營運===
抵制分散式發電的電網營運商可能會選擇離開電網，轉而將電力僅供應給較小的地區。<ref>{{cite journal | last1 = Kantamneni | first1 = Abhilash | last2 = Winkler | first2 = Richelle | last3 = Gauchia | first3 = Lucia | last4 = Pearce | first4 = Joshua M. | year = 2016| title = free open access Emerging economic viability of grid defection in a northern climate using solar hybrid systems | url = https://www.academia.edu/25363058 | journal = Energy Policy | volume = 95 | pages = 378–389 | doi = 10.1016/j.enpol.2016.05.013 }}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Khalilpour | first1 = R. | last2 = Vassallo | first2 = A. | year = 2015 | title = Leaving the grid: An ambition or a real choice? | journal = Energy Policy | volume = 82 | pages = 207–221 | doi = 10.1016/j.enpol.2015.03.005 | bibcode = 2015EnPol..82..207K }}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Kumagai | first1 = J | year = 2014 | title = The rise of the personal power plant | journal = IEEE Spectrum | volume = 51 | issue = 6| pages = 54–59 | doi = 10.1109/mspec.2014.6821622 | s2cid = 36554641 }}</ref>

能源[[智庫]]{{le|RMI|RMI (energy organization)}}<ref>The Economics of Grid Defection - Rocky Mountain Institute {{cite web |title=The Economics of Grid Defection |url=http://www.rmi.org/electricity_grid_defection |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20160812215342/http://www.rmi.org/electricity_grid_defection |archive-date= 2016-08-12 |access-date=2016-08-13}}</ref>和其他研究工作<ref>Andy Balaskovitz [http://midwestenergynews.com/2016/06/14/net-metering-changes-could-drive-people-off-grid-michigan-researchers-say/ Net metering changes could drive people off grid, Michigan researchers say] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160615112536/http://midwestenergynews.com/2016/06/14/net-metering-changes-could-drive-people-off-grid-michigan-researchers-say/|date=2016-06-15}} - MidWest Energy News</ref>預見將會發生大規模的離網營運。然而在[[德國]]等冬季電力需求較大的地區，這類離網營運的可能性會較小。<ref>{{Cite web | url=https://energytransition.org/2015/06/grid-defection/ | title=Grid defection and why we don't want it| date=2015-06-16}}</ref>

==歷史==
早期的電力是在需使用電力的設備或服務的附近地點生產。在1880年代，電力與蒸汽、液壓，尤其是[[煤氣]]競爭。煤氣最初是在客戶的場地內生產，但後來擴充為享有規模經濟的氣化廠。在工業化國家，城市擁有用於照明的管道煤氣網路。但使用煤氣照明，產生的光線亮度不足，浪費熱量，讓住家既熱又有煙害，且會釋放出[[氫]]氣和[[一氧化碳]]，還有造成火災的隱患，電力照明出現後很快就變得比燃氣照明更具優勢。

電力公司建立獨立的中央電廠以達成規模經濟，並演進為集中發電、配電和系統管理。<ref name="Distributed Generation">Borberly, A. and Kreider, J. F. (2001). Distributed Generation: The Power Paradigm for the New Millennium. CRC Press, Boca Raton, FL. 400 pgs.</ref>於1880年代後期[[電流之戰]]（交流電與直流電之爭）平息後，交流電勝出，透過長距離傳輸電力，可將各發電廠互聯以平衡負載並提高[[負載因數]]。史上的輸電和配電線路原由同一公司擁有，但從20世紀90年代開始，許多國家將電力市場監管開放（[[電力自由化]]），導致輸電業務與配電業務分離。<ref name="Pacific Northwest National Laboratory report">{{cite web | last=Warwick | first=W.M. |title=A Primer on Electric Utilities, Deregulation, and Restructuring of U.S. Electricity Markets | url=https://www.pnnl.gov/main/publications/external/technical_reports/PNNL-13906.pdf | date=May 2002 |publisher=[[United States Department of Energy]] [[Federal Energy Management Program]] (FEMP) |access-date=2023-12-13}}</ref>

在英國，{{le|Merz & McLellan|Merz & McLellan}}顧問合夥公司創始人之一 - {{le|查爾斯·梅爾茨|Charles Merz}}於1901年在[[泰恩河畔紐卡斯爾]]附近建造{{le|海王星發電站廠|Neptune Bank Power Station}}，<ref>{{cite web |author=Mr Alan Shaw |date=2005-09-29 |title=Kelvin to Weir, and on to GB SYS 2005 |url=http://www.royalsoced.org.uk/enquiries/energy/evidence/ShawA1.pdf |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20090304090015/http://www.royalsoced.org.uk/enquiries/energy/evidence/ShawA1.pdf |archive-date=4 March 2009 |publisher=Royal Society of Edinburgh}}</ref>並於1912年發展成為歐洲最大的綜合電力系統。<ref>{{cite web |title=Survey of Belford 1995 |url=http://www.nnouk.com/survey/survey-utilities.shtml |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20160412000737/http://www.nnouk.com/survey/survey-utilities.shtml |archive-date=2016-04-12 |access-date=2013-10-06 |publisher=North Northumberland Online}}</ref>梅爾茨後被任命為英國議會委員會主席，他的調查結果催生1918年威廉森報告，該報告又促成{{le|英國1919年電力（供應）法案|Electricity (Supply) Act 1919}}制定。{{le|英國1926年電力（供應）法案|Electricity (Supply) Act 1926}}出台後促成{{le|英國國家電網|National Grid (Great Britain)|國家電網}}的建立，<ref>{{cite web |title=Lighting by electricity |url=http://www.nationaltrust.org.uk/main/w-chl/w-places_collections/w-collections-main/w-collections-highlights/w-collections-lighting-electricity.html |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110629091025/http://www.nationaltrust.org.uk/main/w-chl/w-places_collections/w-collections-main/w-collections-highlights/w-collections-lighting-electricity.html |archive-date= 2011-06-29 |publisher=[[National Trust for Places of Historic Interest or Natural Beauty|The National Trust]]}}</ref>依據前項法案建立的{{le|中央電力委員會|Central Electricity Board }}將國家電力供應標準化，並建立第一個同步交流電網，運行電壓為132伏特和50赫茲。該系統於1938年開始作為國家系統 - 英國國家電網 - 而運作。

[[法國]]的電氣化始於1900年代，到1919年有700個[[市鎮 (法國)|市鎮]]通電，1938年增加到36,528個。同時這些獨立的電網開始互連：[[巴黎]]在1907年以12千伏的電壓互連，[[庇利牛斯山]]地區在1923年以150千伏互連，最終在1938年幾乎整個國家以220千伏互連。 該國在1946年擁有世界上最密集的電網。法國在1946年將私人公司集合組成[[法國電力集團]]，成為國營事業。頻率標準化為50赫茲，225千瓦網路取代110千瓦和120千瓦。於1956年將供電電壓標準化為220/380伏特，取代先前的127/220伏特。自1986年5月29日開始，最終用戶服務電壓逐步改為230/400伏特 /-10%。<ref>Philippe CARRIVE, Réseaux de distribution - Structure et planification, volume D4210, collection Techniques de l'ingénieur, page 6.</ref><ref>{{cite web|lang=fr|title=Journal Officiel n°0146, page 7895|url=https://www.legifrance.gouv.fr/jorf/id/JORFTEXT000000320337/|date=1986-06-25}}</ref>

於1920年代，美國的公用事業公司採聯合運作以共享尖峰負載和備用電力。該國《{{le|公用事業控股公司法|Public Utility Holding Company Act of 1935}}》於1935年通過，電力公司被視為重要的[[公共財]]，為確保電力供應的穩定性和公平性，公用的運作受到政府的嚴格監管。1992年通過的{{le|能源政策法案|Energy Policy Act of 1992}}要求輸電線路所有者必須開放網絡，允許發電廠接入。[55][62]並引導電力行業重組運作方式，在發電廠之間形成一競爭環境。電力公司不再是垂直整合的壟斷型事業，即集發電、輸電和配電於一身。現在，這三種業務可分屬於不同的公司，以創造高壓輸電可公平接入的環境。<ref name="Distributed Generation" /><ref name="Electric Power Planning">Mazer, A. (2007). Electric Power Planning for Regulated and Deregulated Markets. John, Wiley, and Sons, Inc., Hoboken, NJ. 313pgs.</ref>於2005年通過的《[[2005年能源政策法令|能源政策法令]]》，允許對替代能源生產業提供獎勵和貸款擔保，以推動降低[[溫室氣體排放]]的創新技術。

[[中國]]電氣化始於1950年代。 [[寶成鐵路]]寶雞鳳州段電氣化工程於1961年8月竣工，交付運營，成為中國第一條電氣化鐵路。中國電氣化鐵路於1958年到1998年期間達到6,200英里（10,000公里）。截至2017年底，電氣化鐵路長度已達到54,000英里（87,000公里）。中國[[國家電網]]公司是該國電氣化鐵路的重要電力供應商。

中國從2009年開始便利用超高壓輸電技術（Ultra-high-voltage （UHV）electricity transmission），將產電的西部和用電的東部緊密相連，無論是交流電還是直流電，都能通過超長距離的輸電線路傳輸。為讓電力生產和消費保持平衡，同時減少電力在傳輸過程中的損耗，中國不斷擴大交流和直流輸電的規模。

中國已建造有史以來最大型超高壓長距離輸電項目，目標是在2015年至2020年期間實現全國電網一體化。<ref>{{cite journal|page=42 |url=http://www.nautilus.org/archives/energy/grid/materials/zhou.pdf |author=Xiaoxin Zhou of Electric Power Research Institute, China |title=Power System Development and Nationwide Grid Interconnection in China |journal=Workshop on Power Grid Interconnection in Northeast Asia, Beijing, China, May 14–16, 2001 |date=2001-06-27 |access-date=2008-12-18 |publisher=[[Nautilus Institute for Security and Sustainability|Nautilus Institute]] |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20090225181630/http://www.nautilus.org/archives/energy/grid/materials/zhou.pdf |archive-date=2009-02-25 }}</ref>
{{See also|{{le|中國特高壓輸電|Ultra-high-voltage electricity transmission}}}}

==參考文獻==
{{Reflist|2}}

==外部連結==
{{commons category|Power grids}}
* [https://openinframap.org Open Infrastructure Map] is a view of the world's hidden power infrastructure mapped in the [[OpenStreetMap]] database.

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[[分類:乙醛脫氫酶抑制劑]]
[[分類:輸電系統]]

[[分類:頭孢菌素]]

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[[分類:噻唑]]
[[Category:Drugs developed by Hoffmann-La Roche]]
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}}

2024年8月7日 (三) 05:19的版本

Diagram of an electrical grid (generation system in red, transmission system in blue, distribution system in green)

輸電網路（英語：Electrical grid，也可以英語：Electricity network表達，簡稱電網）是一個互聯電網，用途為將電力從生產者輸送（英语：electricity delivery），供消費者使用。這個網路由發電廠、變電所（將電壓升高或降低）、輸電系統（可長途輸送電力）組成。在電力抵達最終用戶之前，會利用變電所將電壓降低至用戶所需的工作電壓。發電廠通常建在靠近能源，且遠離人口稠密的所在。電網的規模各不相同，可覆蓋整個國家或是大陸。依據規模分類有微電網（英语：microgrid）、廣域同步電網（英语：wide area synchronous grid）及超級電網。

各個電網幾乎均為同步運作，表示所有配電區都以同步的三相交流電 運作（因此電壓波動幾乎同時發生），使得交流電力能夠在整個區域傳輸，將發電廠與消費者連結。電網的同步運作為電力市場提供穩定的基礎，有利於市場的流動性。

輸電和配電兩者合在一起是電力傳輸工作的一部分，在北美被稱為"power grid"，或逕稱"the grid"。在英國、印度、坦尚尼亞、緬甸、馬來西亞和紐西蘭，這種網路被稱為國家電網"national Grid"。

當全球電氣化程度提高後，由電網取得電力的人數也不斷增加。全球於2017年約有8.4億人（約佔總人口的11%，主要在非洲）未連結到電網，而於2010年約有12億人未連結到電網。[1]

電網容易受到惡意入侵或攻擊；因此需要確保安全（英语：Power system reliability）。隨著電網現代化並引入電腦技術，來自網路的威脅開始成為重要的風險。[2]特別令人擔憂的是管理電網需用到更複雜電腦系統，而這類系統成為攻擊的目標。[3]

類型（按規模分類）

微電網

主条目：微電網（英语：Microgrif）

所謂微電網是種區域電網，通常是廣域同步電網的一部分，但可脫離並自行運作（尤其是當主電網受停電影響時），[4]這種布局稱為島嶼化（英语：islanding）（電力系統分割），[5]可能可依靠自己的資源無限期運作。

微電網通常比較大的電網使用較低電壓的配電網路和分散式發電機。[6]微電網不僅更具韌性，而且會以較低的成本在偏遠地區運作。

設計微電網的目的是利用當地所產的能源。[4]

實際的案例有：

廣域同步電網

主条目：廣域同步電網（英语：wide area synchronous grid）

廣域同步電網在北美也稱為"互聯電網"。電網將許多發電廠連結，以相對相同的頻率提供交流電給眾多消費者。例如位於北美的廣域同步電網 - 西部互聯電網（英语：Western Interconnection）、東部互聯電網（英语：Eastern Interconnection）、魁北克互聯電網（英语：Hydro-Québec's electricity transmission system）和德克薩斯州電網）。歐洲有個大型電網連結到歐洲大陸的大部分地區。

廣域同步電網是個區域級規模或甚至更大規模的電網。電網在正常運作下會採相同頻率，以同步的方式連接。涵蓋的範圍也稱為同步區，其中最大的是歐洲大陸電網 (ENTSO-E)，發電量有667吉瓦 (GW=十億瓦)，供電範圍最廣的是統一電力系統，涵蓋前蘇聯的國家群。發電容量充足的同步電網可促進大範圍電力市場交易。ENTSO-E在2008年經由歐洲能源交易所（英语：European Energy Exchange） (EEX) 每天售出的電力超過35萬百萬瓦時。[15]

北美每個互聯電網的額定頻率為60赫茲，而歐洲的則是50赫茲。具有相同頻率和標準的相鄰互聯電網可以同步及直接方式連結以形成更大的電網，也可透過高壓直流輸電線路（DC ties）或變頻變壓器（英语：variable-frequency transformer）（VFT）在不同步的情況下共享電力，可實現雙向有功功率和無功功率的無縫傳輸，又能同時維持系統自身的頻率獨立。

成立同步區的好處有將發電匯集以降低發電成本、集中負載而產生顯著的平衡效果、共同配置發電容量而降低初級和次級備用電力成本、開放市場而導致長期合約和短期電力交換的可能性以及在發生系統故障時可互相支援。[16]

廣域同步電網有一缺點，即其中某一部分的問題可能會影響到電網整體。例如於2018年，科索沃因與塞爾維亞發生爭端，前者消耗的電力超過自身發電量，導致整個歐洲大陸同步電網的相位落後於正常水平。頻率下降到49.996赫茲，導致某些類型的時鐘（使用石英晶體振盪器計時的晶振變得較慢）慢了六分鐘。[17]

  • The synchronous grids of Europe
    The synchronous grids of Europe
  • The two major and three minor interconnections of North America
    The two major and three minor interconnections of North America
  • Major WASGs around the world
    Major WASGs around the world

超級電網

主条目：超級電網
这个部分摘自：超級電網[编辑]

超級電網（英語：super grid，或是拼寫為supergrid）是一種廣域輸電網路，通常的規模是跨大陸或是包含多個國家，讓大量電力透過遠距離交易成為可能。這種電網有時也被被稱為"巨型電網（mega grid）"。通常超級電網採用的是高壓直流輸電（HVDC）以降低長距離傳輸電力中的損耗率。最新一代的HVDC傳輸電力時，每1,000公里的損耗僅有1.6%。[18]

超級電網具有將其中風能和太陽能發電所產生的局部波動予以平順的作用，而能支持全球能源轉型。基於此，這種電網被認為是種能促進氣候變化緩解的關鍵技術。

地區之間的電力公司經歷多重互聯，可提高經濟性和可靠性。互聯電網可實現規模經濟，讓消費者能從大型、高效的發電來源購買電力。公用事業公司可從不同地區的發電廠取得電力，以確保持續、可靠的電力供應並實現負載多樣化。互聯也讓各地區經由接受不同來源的電力來獲得廉價的批量能源。例如一個地區可能在豐水季節生產廉價的水電，但在枯水期，另一個地區可能有經風能生產更便宜的電力，而讓兩地區在一年中的不同時間取得更便宜的能源。鄰近的電力公司也可幫助其他公司維持整體系統頻率，並協助管理電力公司之間的電流轉移。[19]

電網的電力互聯水準（EIL）是電網互聯總功率除以電網裝置容量的數值。歐盟內部制定在2020年國家電網EIL佔比達到10%，於2030年將達到15%。[20]

電網組成

發電廠

主条目：發電
Turbo generator

所謂發電是發電廠使用一次能源生產電力的過程。通常這是透過熱機，或是水或風的動能驅動發電機來達成。其他能源還有太陽能光電、太陽熱能和地熱能。

電網的發電量等於所有接入電網發電機的發電量總和，通常以吉瓦為單位。

電力傳輸

主条目：輸電系統
500 kV Three-phase electric power Transmission Lines at Grand Coulee Dam; four circuits are shown; two additional circuits are obscured by trees on the right; the entire 7079 MW generation capacity of the dam is accommodated by these six circuits.
Network diagram of a high voltage transmission system, showing the interconnection between the different voltage levels. This diagram depicts the electrical structure[21] of the network, rather than its physical geography.

電力傳輸指的是電力從發電廠經由網絡傳輸到變電所，然後再連接到配電系統。這個網絡系統不同於高壓變電所與用戶之間的本地配電線路。 由於生產電力的地點通常遠離使用電力的地點，輸電系統通常可覆蓋很遠的距離。對於給定量的功率，當電壓越高，電流就會越低，而傳輸效率會因此更高。因此電壓會在發電廠升高，到了地方上的變電所經過降壓後再配送給用戶。

大多數輸電系統均為三相。三相可在相同量的電線下比單相傳輸更多的電力，因為中性線（當電流從火線流向負載（例如電燈、家電）後，會經由中性線回到電源）和接地線是共享的。[22]此外，三相發電機和電動機比單相的更有效率。[23][24]

傳統電流導體造成的主要損耗之一是電阻損耗，它與電流的平方成正比，並且與距離有關。高壓交流輸電線路每百英里會因電阻而損失1-4%。[25]然而高壓直流電的損耗只有交流電的一半。由於發電廠產生的和用戶端使用的電能都是交流電，因此在傳輸的兩端需要用到交流/直流換流站。在長距離輸電的情況下，節省下來的電能所帶來的經濟效益，可抵消掉設置這些轉換站的成本。

傳輸網路非常複雜，存在冗餘路徑。實際佈線通常取決於可用的土地及其地質。大多數輸電系統都提供更複雜的網狀路徑所具的可靠性。透過冗餘線路，系統可在發生故障時自動切換，維持電力供應。[26]

變電所

主条目：變電所

變電所可執行許多功能，但通常是將電壓從低變高（升壓）和從高變低（降壓）。在發電機和最終消費者之間，電壓可能會變換好幾次。[27]

依功能劃分，變電所有三種主要類型：[28]

  • 升壓變電所：這些變電所使用變壓器將發電機和發電廠產生的電力升高電壓（電流因之降低），以便進行有效長距離傳輸。
  • 降壓變電所：使用變壓器將來自輸電線路的電壓降低，提供給工業用戶，或是輸往配電變電所。
  • 配電變電所：再次用變壓器將電壓降低，以供一般最終用戶使用。

變電所除裝置有變壓器外，還有其他主要組件或功能：

配電系統

主条目：配電系統

配電是電力傳輸的最後階段 - 將電力從輸電系統輸送到個人消費者。變電所將輸電電壓降低至2 千伏至35千伏之間（中壓）。主配電線路將中壓電力輸送至位於客戶所在附近的配電變壓器。配電變壓器再次將電壓降低至家用電力（英语：mains electricity）的電壓。需更大功率的客戶可以直接連接到主配電層或是次級輸電（次級輸電電壓比主輸電線路低，但又比直接供應給一般用戶的配電線路高）。[31]

配電網路分為兩種：放射狀或是網狀。[32]

在北美的城鎮，電網往往遵循經典的放射狀設計。變電所從輸電網路接收電力，電力透過變壓器降壓並發送到匯流排，再經饋線分佈到鄉村的各個方向。這些饋線承載三相電力，並傾向於沿著變電所附近的主要街道延伸。隨著離開變電所越遠，饋電線路會繼續分支，較小的支線擴展到覆蓋饋電線路未涵蓋的地區。這種樹狀結構從變電所向外延伸，但出於可靠性考慮，通常包含至少一條未使用的備用線路連接至附近的變電所。在緊急情況下，可啟用此連接，以便原變電所服務區中的一部分可由另一個變電所接收供電。[26][33]

儲能

主条目：電網儲能
Simplified electrical grid with energy storage
Simplified grid energy flow with and without idealized energy storage for the course of one day
这个部分摘自：電網儲能[编辑]
電網儲能簡單圖示。
簡單圖示，顯示設有電網儲能或未有電網儲能，於24小時內的供電狀況。

電網儲能（英語：Grid energy storage)，也稱為大規模儲能（英語：large-scale energy storage）是在輸電網路內大規模儲能方法的總稱。在電力充足且廉價時（特別是產自間歇性再生源（英语：Variable renewable energy），例如風能、潮汐能和太陽能的電力）或電力需求較低時將多餘電能儲存，在需求較高時再送回電網，且收取較高的電價。截至2020年，全球最大的電網儲能形式是築壩式水力發電，包含常規水力發電，加上抽水蓄能發電兩種。[34][35]

由於電池儲能技術已有長足進展，使得商業上可行的項目能在電力生產高峰期間將其儲存，然後在需求高峰期間釋放，也會在發電廠發生意外，電力產量下降時釋放，而為需量反應較慢的發電能源爭取啟動運行所需時間。綠氫是透過再生能源或碳排放相對較低的能源產生的電力，進行水電解而產生，就資本支出而言，綠氫是比抽水蓄能發電或是電池儲能更為經濟的長期儲能手段。[36][37]

有兩種電網儲能的替代方案 - 建立尖峰負載發電廠來填補供應缺口和需求量，將電力負載轉移到其他電力需求較低的時間產生。

功能

需求

電網的負載是指電網用戶所消耗的總電功率。

負載隨時間而變化的圖表稱為負載曲線。

基本負載（英语：Base load）是任何給定時期內電網的最小負載，用電高峰是電網的最高負載。從歷史上看，基本負載通常由運行相對便宜，可一次連續運行數週或數月的設備來滿足，但全球在此情況越來越不常見。額外的用電高峰有時是由成本高昂的尖峰負載發電廠所生產，這些電廠配備有業經優化，可快速上線的發電機，但這類發電廠也變得越來越少見。

然而如果電力需求過大，電網會不堪負荷，輕則導致電器損壞，重則引發火災，造成嚴重安全隱患。[38]

電壓

電網的目標是為用戶提供穩定且幾乎不變的電壓 - 即便面對用電量起伏不定、設備負載多變且不穩定的情況以及發電機和輸配電設備可能出現故障等挑戰，電網仍需維持電壓的穩定。.[39]為維持供電電壓的穩定性，電網常在靠近用戶端的變壓器上裝設分接開關（英语：tap changer），以即時調整輸出電壓，確保符合規範要求。

電源頻率

主条目：電源頻率

發電量和用電量必須在整個電網中保持平衡，因為電力是在產生的同時被消耗掉。對於旋轉發電機，局部調速器調節驅動扭矩，在負載變化時保持幾乎恆定的旋轉速度。電力在短期內由發電機的旋轉動能儲存。

雖然發電機的速度保持相對恆定，但與額定系統頻率的小偏差對於調節個別發電機非常重要，並用於評估整個電網的平衡。當電網負載較輕時，電網頻率高於額定頻率，整個網絡中的自動發電控制系統（英语：Automatic generation control）將其視為發電機應減少輸出的指示。反過來，當電網負載較重時，頻率自然會降低，控制系統會調整發電機以輸出更多功率。當發電機具有相同的調速器控制（英语：droop speed control）裝置時，它確保具有相同裝置的多個並聯發電機按額定值共同承擔負載。

此外，電網通常還有中央控制，可在一分鐘或更長的時間內改變自動發電控制系統的參數，以進一步調整體網路流量和電網的運作頻率。

電網的頻率雖然允許有短暫的波動，但系統會進行調整，確保連接在電網上的時鐘在一天之內不會走得太快或太慢。

整個同步電網以相同的頻率運行，相鄰電網即使以相同的額定頻率運行也不會同步。採用高壓直流輸電線路或變頻變壓器，可把兩個不同步的電網連接起來，毋須將更廣泛區域進行同步。 此技術在歐洲的電網架構中已得到廣泛應用。[40]

銘牌容量和確定容量

連接電網發電機的最大功率輸出（額定容量），其總和可被認為電網的容量。

但實際上它們不會同時全功率運行。通常一些發電機以較低的輸出功率運行（備轉容量），以應對故障發生和需求變化。此外，發電機可能因維護或其他原因而離線，或因能源供應端（如燃料、水力、風能、太陽能等）或環境規範的限制。

確定容量（firm capacity）是電網在給定時間段內立即可產生的最大功率輸出，是一更有用的數字。

發電

大多數電網規範規定，發電機運作根據邊際成本（即最便宜的優先）以及偶爾的環境因素而按優劣順序（英语：merit order）來進行。因此價廉的發電設備幾乎是全力運作，而價格昂貴的在必要時才會運作。

故障與問題

故障通常與發電機或輸電線路因故導致跳閘有關，導致用戶端用電受到影響，產生供電不足或超載等問題。這通常會導致電網頻率降低，其餘的發電機將做出反應並嘗試穩定在最低頻率值以上。如無法做到，有可能會發生多種情況。

電網某一部分發生重大故障，如無法迅速得到補償，會因導致電流採不同線路傳輸，透過容量不足的輸電線路傳輸給消費者，而可能發生進一步的故障。因此廣泛聯結的電網有個缺點 - 可能出現級聯故障和大面積停電。應對此問題，通常會指定一個中心機構來促進溝通，並制定協議以維持一穩定的電網。例如北美電力可靠性公司（英语：North American Electric Reliability Corporation）於2006年成為美國法定的強制執行機構，並在加拿大和墨西哥的適用部分擁有諮詢權。美國政府另外還特別標示出一些區域為國家利益電力傳輸走廊（英语：National Interest Electric Transmission Corridors），因為這些地區的電力傳輸系統已經出現瓶頸問題，如果地方政府不配合予以解決，聯邦政府將出面處理。[41]

棕色停電

主条目：棕色停電（英语：Brownout (electricity)）
A brownout near Tokyo Tower in Tokyo, Japan

棕色停電指的是供電系統中有意或無意的電壓下降。故意的情況是在緊急情況下用來降低負載。[42]這種降低會持續幾分鐘或幾小時，與短期電壓驟降不同。此名詞來自白熾燈在電壓下降時會變暗的描述。電壓降低可能是電網中斷的結果，或有時可能是為減少負載並防止停電（稱為blackout）而施加的。[43]

在某些國家，棕色停電並非指電壓下降，而是指有意或無意的停電。[44][45][46]

停電

主条目：停電

停電（也稱為power cut、power out、power blackout、power failure或是blackout）是指特定區域失去電力。

停電可能是由發電廠故障、輸電線路、變電所或配電系統等損壞、短路、連鎖故障（英语：cascading failure）、保險絲或斷路器操作以及人為錯誤所引起。

在與環境和公共安全相關的場所發生停電，風險尤其嚴重。醫院、污水處理廠、礦場、避難所等機構通常都會裝置備用電源，例如緊急發電機（英语：Emergency power system）（於停電時會自動啟動）。其他關鍵系統（例如電信）也需有緊急電源。電話交換機的電池間（英语：Battery room）通常有一組備用鉛酸電池，還有一個插座，於長時間停電時可連接到發電機。

降載

主条目：需量反應

發電和輸電系統可能無法時時滿足電力的尖峰需求 - 即給定區域內所有公用事業客戶所需的最大電量。在此情況下，必須將整體需求降低，方法是關閉某些設備或降低電網電壓（棕色停電），以防止供電中斷（例如大範圍停電）或是設備遭受損壞。公用事業公司可透過有針對性的停電、輪流停電（英语：rolling blackout）或與特定高電力消耗工業體達成協議，在系統高峰需求發生的時段實施降載（load shedding）而將部分生產設備關閉。

黑啟動

主条目：黑啟動（英语：Black start）
City skyline at dusk with only a very few office building windows lit
Toronto during the Northeast blackout of 2003, which required black-starting of generating stations.

黑啟動指的是在不依賴外部輸電網路，而從全部或部分停電狀態中恢復發電廠或部分電網運作的過程。[47]

發電廠自身所需的電力通常由自自己的發電機提供。如果發電廠的所有發電機都關閉，則須透過輸電線路從電網獲取電力。然而在大範圍停電期間，如果無法獲得來自外部電網的電力，則需執行所謂的黑啟動來讓發電廠重新運作。

一些發電廠為黑啟動做準備，會配備小型柴油發電機（一般稱為黑啟動柴油發電機（BSDG）），用來啟動較大的發電機（容量可達幾百萬瓦），而後者又用來啟動主發電機。使用蒸汽渦輪機的發電廠本身需要高達其發電容量10%的服務功率（用於鍋爐給水泵、鍋爐鼓風機和燃料輸送）。在每個發電廠安排如此大的備用容量並不具經濟效益，因此必須透過輸電線路與另一發電廠連結，作為黑啟動電源。通常是水力發電廠會被指定為恢復故障電廠的黑啟動電力來源。水力發電廠啟動時僅用到甚少的初始電力（足以打開進水閘門，並向發電機磁線圈提供激磁（英语：Excitation (magnetic)）電流），且可非常快速投入大量電力以啟動化石燃料或核能發電廠。某些類型的燃氣渦輪機可用於黑啟動，是無合適水力發電廠地方的另一選擇。[48]一家於南加利福尼亞州的公用事業公司於2017年展示使用電池儲能系統提供黑色啟動，成功啟動一部在閒置狀態下聯合循環燃氣渦輪機。[49]

設備過時問題

雖然已開發國家有新穎的制度和輸電網路設計，但其電力傳輸基礎設施正在老化中。影響的因素有：

  • 設備老化 - 舊設備失效率較高，導致服務中斷，會影響到經濟和社會，此外，較舊的資產和設施會需要更高的檢查及維護成本，以及進一步的修理和恢復成本。
  • 過時的系統佈局 - 較老舊的地區需要增添大量的變電所和輸電線路路權，由於難以取得，而被迫將就利用既有的、不足的設施。
  • 過時的工程技術 - 傳統的電力傳輸規劃和工程工具無法有效應對因設備老化、過時系統佈局和現代放鬆管制後的負載水平等問題。
  • 舊的文化價值 - 過度依賴垂直整合產業的經驗，阻礙企業在解除管制環境下的適應與發展。[50]

趨勢

需量響應

需量響應是一種電網管理技術，透過電子或手動方式請求或激勵零售或批發的電力用戶以減少負載。目前電網營運商利用需量響應來要求工廠等主要用戶減少負載。[51] 利用智慧型電錶等技術可實施浮動式電價來鼓勵客戶在電力充足且價廉時多使用電力。

智慧電網

本節摘自智慧電網。 智慧電網是20世紀電網的升級版，透過雙向溝通可實現智能設備之間的數據共享與協同作業。[52]電力和資訊的雙向流動可改善輸送網路。於智慧電網的研究主要集中在三個系統 - 基礎設施系統、管理系統和保護系統。[53]智慧電網利用電子電力調節與控制系統，確保電力供應的穩定性和可靠性。[54]

智慧電網是當今及未來解決電力供應問題最完整的方案。預計部署智慧電網技術將對能源基礎設施效率產生許多貢獻，特別是在能源需求管理方面。提升智慧電網的彈性可讓間歇性再生能源如太陽能和風能等，在不增加儲能設施的情況之下仍能更為普及。智慧電網可監控並控制住家中的非必要設備，使其在用電尖峰時段暫停運作，而在離峰時段恢復正常。[55]

智慧電網包含有各種運作和能源措施：

  • 先進的計量基礎設施（智慧型電錶是這類設備的通用名稱）
  • 與居家控制和需量響應整合的智慧配電箱和斷路器
    • 負載控制開關和智慧型電器
  • 再生能源儲存裝置，包括有停放的（電動載具）電池，或是從電動載具及其他儲能電池回收而組成的陣列電池。
  • 提升能源效率裝置
  • 透過輸電線和自動智慧開關進行剩餘電量分配
  • 足夠的公用事業級光纖寬頻用於連接和監控上述內容，並以無線連結作為備用。足夠的備用暗光纖（英语：Dark fiber）頻寬以確保於故障時可轉移，平日則出租以獲取收入。[56][57]

對智慧電網技術的擔憂主要集中在智慧電錶、其支援的項目以及一般安全問題。智慧電網技術出現也表示電力服務業須做根本性重新設計，此名詞的典型用法集中在技術基礎設施方面。[58]

歐洲各國透過智慧電網歐洲技術平台（Smart Grid European Technology Platform）共同制定智慧電網政策。[59] 美國的智慧電網政策在美國法典第42章（英语：Title 42 of the United States Code）中有描述。[60]

離網營運

抵制分散式發電的電網營運商可能會選擇離開電網，轉而將電力僅供應給較小的地區。[61][62][63]

能源智庫RMI（英语：RMI (energy organization)）[64]和其他研究工作[65]預見將會發生大規模的離網營運。然而在德國等冬季電力需求較大的地區，這類離網營運的可能性會較小。[66]

歷史

早期的電力是在需使用電力的設備或服務的附近地點生產。在1880年代，電力與蒸汽、液壓，尤其是煤氣競爭。煤氣最初是在客戶的場地內生產，但後來擴充為享有規模經濟的氣化廠。在工業化國家，城市擁有用於照明的管道煤氣網路。但使用煤氣照明，產生的光線亮度不足，浪費熱量，讓住家既熱又有煙害，且會釋放出氫氣和一氧化碳，還有造成火災的隱患，電力照明出現後很快就變得比燃氣照明更具優勢。

電力公司建立獨立的中央電廠以達成規模經濟，並演進為集中發電、配電和系統管理。[67]於1880年代後期電流之戰（交流電與直流電之爭）平息後，交流電勝出，透過長距離傳輸電力，可將各發電廠互聯以平衡負載並提高負載因數。史上的輸電和配電線路原由同一公司擁有，但從20世紀90年代開始，許多國家將電力市場監管開放（電力自由化），導致輸電業務與配電業務分離。[68]

在英國，Merz & McLellan（英语：Merz & McLellan）顧問合夥公司創始人之一 - 查爾斯·梅爾茨（英语：Charles Merz）於1901年在泰恩河畔紐卡斯爾附近建造海王星發電站廠（英语：Neptune Bank Power Station），[69]並於1912年發展成為歐洲最大的綜合電力系統。[70]梅爾茨後被任命為英國議會委員會主席，他的調查結果催生1918年威廉森報告，該報告又促成英國1919年電力（供應）法案（英语：Electricity (Supply) Act 1919）制定。英國1926年電力（供應）法案（英语：Electricity (Supply) Act 1926）出台後促成國家電網（英语：National Grid (Great Britain)）的建立，[71]依據前項法案建立的中央電力委員會（英语：Central Electricity Board）將國家電力供應標準化，並建立第一個同步交流電網，運行電壓為132伏特和50赫茲。該系統於1938年開始作為國家系統 - 英國國家電網 - 而運作。

法國的電氣化始於1900年代，到1919年有700個市鎮通電，1938年增加到36,528個。同時這些獨立的電網開始互連：巴黎在1907年以12千伏的電壓互連，庇利牛斯山地區在1923年以150千伏互連，最終在1938年幾乎整個國家以220千伏互連。 該國在1946年擁有世界上最密集的電網。法國在1946年將私人公司集合組成法國電力集團，成為國營事業。頻率標準化為50赫茲，225千瓦網路取代110千瓦和120千瓦。於1956年將供電電壓標準化為220/380伏特，取代先前的127/220伏特。自1986年5月29日開始，最終用戶服務電壓逐步改為230/400伏特 /-10%。[72][73]

於1920年代，美國的公用事業公司採聯合運作以共享尖峰負載和備用電力。該國《公用事業控股公司法（英语：Public Utility Holding Company Act of 1935）》於1935年通過，電力公司被視為重要的公共財，為確保電力供應的穩定性和公平性，公用的運作受到政府的嚴格監管。1992年通過的能源政策法案（英语：Energy Policy Act of 1992）要求輸電線路所有者必須開放網絡，允許發電廠接入。[55][62]並引導電力行業重組運作方式，在發電廠之間形成一競爭環境。電力公司不再是垂直整合的壟斷型事業，即集發電、輸電和配電於一身。現在，這三種業務可分屬於不同的公司，以創造高壓輸電可公平接入的環境。[67][74]於2005年通過的《能源政策法令》，允許對替代能源生產業提供獎勵和貸款擔保，以推動降低溫室氣體排放的創新技術。

中國電氣化始於1950年代。 寶成鐵路寶雞鳳州段電氣化工程於1961年8月竣工，交付運營，成為中國第一條電氣化鐵路。中國電氣化鐵路於1958年到1998年期間達到6,200英里（10,000公里）。截至2017年底，電氣化鐵路長度已達到54,000英里（87,000公里）。中國國家電網公司是該國電氣化鐵路的重要電力供應商。

中國從2009年開始便利用超高壓輸電技術（Ultra-high-voltage （UHV）electricity transmission），將產電的西部和用電的東部緊密相連，無論是交流電還是直流電，都能通過超長距離的輸電線路傳輸。為讓電力生產和消費保持平衡，同時減少電力在傳輸過程中的損耗，中國不斷擴大交流和直流輸電的規模。

中國已建造有史以來最大型超高壓長距離輸電項目，目標是在2015年至2020年期間實現全國電網一體化。[75]

参见：中國特高壓輸電（英语：Ultra-high-voltage electricity transmission）

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