Словник Умов про енергетичну дискусію
Високовольтні лінії електропередач стоять біля електричної підстанції на околиці Сіднея. Reuters

Енергетичний ринок Австралії є визначним елементом у нашому щоденному циклі новин. Серед нескінченної ідеології та політики, що кружляють навколо сектору, технічні терміни, такі як "потужність базового навантаження" та "генерація розвантажувальних", накидаються настільки часто, що існує небезпека, що значення цих термінів можуть загубитися під час публічної дискусії.

Термін "енергетична криза" перев’язаний навколо досить неохайно, з деякою плутаниною навколо того, чи криза стосується цін або безпеки поставок. Політика цього є неправдоподібною і значною мірою уникається, якщо б усі сторони політики приділяли послідовну та принципову увагу енергетичній політиці протягом 20 років з часу утворення Національний енергетичний ринок.

Варто встановити рекорд про значення деяких цих термінів та про те, як вони стосуються кліматичної політики, нових технологій та прогресу ринкових реформ та регулювання в Австралії.

Цей словник, який аж ніяк не вичерпний, є першим кроком.


Innersele підписатися графіка


Потужність базового навантаження

Потужність базового навантаження відноситься до ресурсів генерації, які зазвичай працюють постійно протягом року та працюють на стабільному рівні виробництва. Постійне використання ресурсів базового навантаження має економічний сенс, оскільки вони мають низькі поточні витрати відносно інших джерел живлення. Цінність базових установок здебільшого економічна і не пов'язана з їх здатністю стежити за постійно мінливим попитом у системі.

Базові установки включають електростанції комбінованого циклу, що працюють на вугіллі та на газових установках. Однак міжнародна Австралія зобов'язання скорочення викидів вуглецю зменшує економічну життєздатність традиційних джерел базового навантаження.

Словник Умов про енергетичну дискусію
Електростанції, що працюють на вугіллі, як ця у Лой Ян, поступово виходять на пенсію.

Оптовий ринок ("Національний ринок енергії")

Термін Національний енергетичний ринок є заплутаним, оскільки стосується конкурентоспроможного ринку оптової енергії, переважно за східною вартістю Австралії. Він не включає Західну Австралію або Північну територію, а також включає газову систему. Національний енергетичний ринок дозволяє всі види енергетичних ресурсів масштабних комунальних мереж підключитися до системи передачі для задоволення масштабних потреб в електроенергії.

Однак галузеві розмови про "енергетичний ринок" або навіть про "НЕМ" можуть також стосуватися всього ланцюга постачання, що включає мережі для передачі напруги, розподілу середньої та низької напруги, а також роздрібної торгівлі кінцевим споживачам. Ціни, які бачать споживачі, включають усі ці аспекти ланцюга поставок. Це може істотно додавати плутанини.

Оптовий ринок називають «ринком», оскільки існує конкуренція між виробниками. Кожен генератор виставляє щоденні "ставки" на продаж електроенергії та підганяє кількість до 10 цінових діапазонів кожні п'ять хвилин. Таким чином, реалізація електроенергії підходить до наявної енергії та продуктивності генеруючого блоку.

Ринок працює над тим, щоб ефективно відправляти всі змінні та "розвантажувані" ресурси, щоб мінімізувати витрати на електроенергію. The Австралійський оператор енергетичного ринку (AEMO) координує національний енергетичний ринок.

Оптова ціна

Оптова "спот" ціна, за якою торгується енергією в NEM, базується на найбільш високоприйнятих пропозиціях генератора для збалансування попиту та пропозиції у кожному регіоні. Це покликане заохочувати ефективну поведінку виробників, а також координувати ефективне управління ресурсами.

зберігання

Зберігання відноситься до енергії, захопленої для подальшого використання, як правило, в акумуляторі. У минулому електроенергія була дорогою для зберігання, але, як очікується, витрати на зберігання продовжуватимуться знижуватися в міру вдосконалення технологій акумуляторів. Наприклад, літій-іонні батареї були розроблені для мобільного зв’язку та ноутбуків, але зараз вони покращуються для електромобілів та систем енергозбереження.


Літій-іонні акумулятори були розроблені для мобільних телефонів, але зараз вони використовуються як частина електричних транспортних засобів, таких як Model S і Model X Tesla Inc. Reuters

Через традиційно низький рівень зберігання в електроенергії в основному виробляється електроенергія протягом секунд після необхідності, інакше стабільність системи може бути поставлена ​​під загрозу. Технологія зберігання набуватиме більшу цінність у міру збільшення проникнення на вітер та сонячну енергію на ринок. Із зменшенням витрат на різні технології акумуляторів це стане легше поставити.

Попит (і піковий попит)

Попит означає кількість електроенергії, необхідної для задоволення рівнів споживання в будь-який момент. Потужність означає швидкість споживання енергії в мегават (мільйони Вт або МВт), тоді як енергія в мегават-годинах (МВт-год) позначає загальне споживання за певний період, такий як день, місяць або рік.

Пік попиту - це найвищий рівень споживання енергії, необхідний в конкретний сезон, наприклад опалення взимку або охолодження влітку. Це життєво важливий захід, оскільки він визначає, скільки обладнання для генерації потрібно для покриття несподіваних відключень та підтримки надійного живлення.

Диспетчерська генерація

Виробнича генерація відноситься до типу генерації, що базується на викопному паливі або гідроенергетиці, яку можна контролювати, щоб збалансувати попит та пропозицію електроенергії. Більш гнучкі електростанції на основі випалу природного газу (наприклад, газові турбіни відкритого циклу чи гідроелектростанції) можуть працювати при частковому навантаженні та реагувати на короткочасні зміни попиту та пропозиції.

Тут є ключовим гнучкість. Зберігання може також забезпечити гнучкість як від акумуляторів, так і з накопичувальним гідроакумулятором. Потреба в таких ресурсах стає все більш нагальною через вихід на пенсію старих установок базового навантаження та зростаючої кількості менш енергоємних джерел енергії.

Регулювання частоти

Синхронні генератори в електростанціях обертаються зі швидкістю циклу 50 в секунду. Ця швидкість називається "частотою" (позначається Герц, символ Гц). Контроль цієї постійної частоти має важливе значення для підтримки надійності.

Якщо десь є втрати генерації, додаткова потужність забирається через електромережу з інших установок. Це призводить до уповільнення роторів цих генераторів, а частота системи падає. Ключовим параметром є так звана "максимальна швидкість зміни частоти". Чим швидше змінюється частота, тим менше часу на коригування.

Інерція

Інерція стосується здатності системи підтримувати стійку частоту після значного дисбалансу між генерацією та навантаженням. Чим вище інерція, тим повільніше швидкість зміни частоти після порушення.

Одне важливе питання полягає в тому, що інерція майже завжди повинна бути достатньою для забезпечення стабільної потужності. Зважаючи на те, що багато електростанцій на вугіллі виходять на пенсію, кількість інерцій помітно падає.

Врешті-решт енергосистемам потрібно буде забезпечувати інерцію чітко, додаючи синхронні ротори (працюють незалежно від виробництва електроенергії) або надаючи інші елементи управління енергосистемою, які здатні дуже швидко реагувати на відхилення частоти енергосистеми. Вони можуть базуватися на поєднанні накопичувача та вдосконаленої силової електроніки, вже доступної сьогодні.

Регіональні ринки в рамках національного енергетичного ринку

Національний енергетичний ринок функціонує як п’ять взаємопов'язаних регіональних ринків у східних штатах: Квінсленд, Новий Південний Уельс, Вікторія, Південна Австралія та Тасманія. Це відображає те, як спочатку енергетичні системи були створені під державними органами.

Національний ринок енергії не може функціонувати як єдиний ринок з єдиною ціною через два важливих чинника. Повністю усунути обмеження в передачі електроенергії між державними регіонами нерентабельно, а електричні втрати в передачі електроенергії означають, що кожне місце розташування вимагає різної ціни, щоб ефективно відображати вплив цих втрат.

Коли між регіонами спостерігаються великі потоки електроенергії, ціни можуть змінюватися на рівні до 30% між регіонами через втрати. Високі ціни виникають, коли є дефіцит електроенергії щодо попиту. Негативні ціни виникають, коли навантаження менше мінімального стабільного покоління. У періоди високих цін (як правило, через високий попит або, рідше, через меншу потужність) можуть виникати великі розбіжності в цінах, коли міжмережеві з'єднання досягають своїх лімітів, що призводить до надмірної генерації в регіоні імпорту.

Словник Умов про енергетичну дискусію
Національний енергетичний ринок функціонує по всьому східному узбережжю Австралії.

Інтерконектори

Зважаючи на великі відстані на національному енергетичному ринку (4000км від кінця до кінця, найдовша в світі синхронна енергосистема), існують значні обмеження в пропускній спроможності між державними регіонами. Цим обмеженням надається особлива обробка, яка називається "з'єднувачі".

Граничні втрати електроенергії через ці з'єднувачі розраховуються кожні п’ять хвилин для підтримки ефективного відправлення ресурсів та для забезпечення ефективності спотових цін у кожному регіоні та відповідно до переважаючого попиту та пропозиції. Ці з'єднувачі мають обмежену потужність (через перегрівання та інших факторів), але AEMO ретельно керує їх використанням, щоб забезпечити збалансування та інерцію в регіонах.

Допоміжні послуги та прядильний резерв

Допоміжні послуги відносяться до різноманітних методів, які ринок вимагає для послідовного контролю частоти та напруги. Вони підтримують якість живлення та підтримують стабільність енергосистеми проти порушень. Цей регулятор частоти необхідний під час нормальної роботи для підтримання постійного балансу попиту та енергії. Для цього деяка генераційна потужність утримується в запасі, щоб змінити її вихід вгору та вниз, щоб регулювати загальний рівень генерації системи.

Ця різниця між максимальною потужністю потужності та нижчим робочим рівнем називається "прядильним резервом". Спінінг-резерв також необхідний для зменшення виходу для покриття раптового відключення навантаження або раптового збільшення сонячної або вітрової енергії.

Оновлення передач

Модернізація системи передачі, включаючи з'єднувачі, є складним регуляторним процесом. Трансмісія має значну цінність у всьому ланцюгу постачання електроенергії від виробників до споживачів.

Цю величину легко виміряти з урахуванням умов ринку електроенергії в будь-який момент. Але важко передбачити, коли ці з'єднувачі потрібно будувати або замінювати, оскільки деякі активи передачі можуть працювати до 80 років. Потрібна значна координація при плануванні нових інвестицій, оскільки терміни розміщення та розміщення нових потужностей відновлюваної генерації є невизначеними та змінними.

Вікна розрахунків з цінами 30-хвилин (і п'ятихвилинні)

Виробники сплачують спотову ціну за всю свою продукцію, а споживачі (через роздрібні торговці) стягуються за спотовою ціною за їх споживання AEMO. Ця "торгова" ціна розраховується кожні 30 хв для здійснення трансакцій грошових потоків (як середня вартість п'ятихвилинної відправки). Цей процес називається "врегулювання".

Існує план перейти до п’ятихвилинного врегулювання протягом наступних трьох років. Це допоможе винагородити більш гнучкі ресурси (включаючи батареї), оскільки вони ефективніше реагують на вплив раптових змін у виході.Бесіда

Про авторів

Аріель Лібман, заступник директора Інституту енергетичних матеріалів та систем Monash, та старший викладач факультету інформаційних технологій, Університет Монаш та Росс Голер, старший науковий співробітник, Університет Монаш

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Книги про навколишнє середовище зі списку бестселерів Amazon

«Тиха весна»

Рейчел Карсон

Ця класична книга є віхою в історії захисту навколишнього середовища, привертаючи увагу до шкідливого впливу пестицидів та їхнього впливу на світ природи. Робота Карсона допомогла надихнути сучасний екологічний рух і залишається актуальною сьогодні, оскільки ми продовжуємо боротися з проблемами здоров’я навколишнього середовища.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

«Нежила Земля: життя після потепління»

Девід Уоллес-Уеллс

У цій книзі Девід Уоллес-Веллс різко попереджає про руйнівні наслідки зміни клімату та термінову необхідність вирішення цієї глобальної кризи. Книга спирається на наукові дослідження та приклади з реального світу, щоб дати тверезий погляд на майбутнє, яке нас чекає, якщо ми не вживемо заходів.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

«Приховане життя дерев: що вони відчувають, як спілкуються? Відкриття з таємного світу»

автор: Peter Wohlleben

У цій книзі Пітер Воллебен досліджує захоплюючий світ дерев та їх роль в екосистемі. Книга спирається на наукові дослідження та власний досвід Воллебена як лісника, щоб запропонувати розуміння складних способів взаємодії дерев одне з одним і природним світом.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

«Наш дім горить: сцени сім’ї та планети в кризі»

Грета Тунберг, Сванте Тунберг і Малена Ернман

У цій книзі кліматична активістка Грета Тунберг та її родина пропонують особисту розповідь про свою подорож, щоб підвищити обізнаність про нагальну потребу вирішення проблеми зміни клімату. Книга містить потужний і зворушливий опис викликів, з якими ми стикаємося, і потреби в діях.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

«Шосте вимирання: неприродна історія»

автор: Елізабет Колберт

У цій книзі Елізабет Колберт досліджує постійне масове вимирання видів, спричинене діяльністю людини, спираючись на наукові дослідження та приклади з реального світу, щоб дати тверезий погляд на вплив людської діяльності на світ природи. Книга містить переконливий заклик до дії, щоб захистити різноманітність життя на Землі.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити