Voorbeeld van een energiesysteem: het Nederlands elektriciteitsnet

Het Nederlandse elektriciteitsnet verbindt gebruikers en producenten van elektriciteit. Als goed naar onderstaande figuur wordt gekeken dan kan het elektriciteitsnet als volgt systematisch in beeld worden gebracht.


• Als systeemgrens wordt de grens van Nederland gekozen.
• Het systeem elektriciteitsnet bestaat uit de systeemelementen:
   - productie-eenheden:
      1. grote elektriciteitscentrales
      2. warmte-krachtcentrales
      3. overig: afvalverbranders, windparken etc.
   - hoogspanningsleidingen beheerd door TenneT, de landelijk netbeheerder van de 380 kV, 220 kV, 150 kV en 110 kV-netten
   - eindgebruikers in Nederland: direct aangesloten op het hoogspanningsnet (industriële grootverbruikers) of aangesloten via regionale distributienetten
   - interconnectoren waarmee het 380 kV-net is verbonden met het buitenland
   - transformatorstations (380 → 220 kV etc.), maar die zijn niet weergegeven in de figuur
• Als het elektriciteitsnet als een fysiek systeem wordt beschouwd waarin centrales onderling en met eindgebruikers zijn verbonden, dan zijn het de verbindingen tussen systeemelementen die structuur aan het systeem geven. Deze hoogspanningsleidingen zijn zelf dus ook systeemelementen.
• Uit bovenstaande figuur kan opgemaakt worden dat de fysieke inputs van het systeem de diverse brandstoffen zijn (aardgas, biomassa, steenkool, uranium) en lucht. De fysieke (of materiële) outputs van het systeem zijn:
   - elektriciteit getransporteerd naar de eindgebruikers en over de interconnectoren (bij eindgebruikers wordt de elektriciteit uiteindelijk bijna zonder uitzondering geheel omgezet in restwarmte)
   - rookgas met daarin: H₂O, CO₂, NO_x (aardgas, biomassa, steenkool), SO₂ en roetdeeltjes (biomassa, steenkool)
   - vaste restproducten: bodemas en vliegas, gips (steenkool) en kernafval (kerncentrale)
   - warmte die in de centrales wordt weggekoeld met koelwater
• De genoemde inputs en outputs vormen tevens de verbinding tussen het elektriciteitsnet en haar omgeving: er worden brandstoffen aan de aardkorst onttrokken, lucht wordt ingezogen vanuit de atmosfeer en de massa na verbranding wordt als rookgas teruggeven aan de atmosfeer, c.q. opgevangen voor transport naar deponie of hergebruik (o.a. productie van gipsplaten uit rookgasontzwavelingsgips).
• Het systeem waarin de energie-inhoud van de brandstoffen wordt vrijgemaakt, omgezet in elektriciteit en getransporteerd naar de gebruiker kent vier energie-interfaces (outputs) met haar omgeving: energie die de gebruiker bereikt als elektriciteit, energie afgegeven aan het rookgas van de centrales (m.u.v. kerncentrales, zonnepanelen, windturbines), energie afgegeven aan het koelwater van centrales, en elektriciteit die in de hoogspanningsleidingen wordt omgezet in warmte en afgegeven aan de omgeving (netverliezen).