A nagyfeszültségű vezetékek egy villamos alállomás közelében állnak, Sydney külvárosában. Reuters
Ausztrália energiapiacának kiemelkedő szerepe van a napi hírciklusban. Az ágazat körüli örvénylő ideológia és politika közepette olyan technikai kifejezéseket, mint például a „alapterhelés hatalma” és a „disztribúciós generáció”, olyan gyakran dobják körül, hogy fennáll a veszély, hogy ezeknek a kifejezéseknek a jelentése eltévedhet a nyilvános vitában.
Az „energiaválság” kifejezés a következő bandied meglehetősen lazán, némi zavarral körülvéve, hogy a válság az árakra vagy az ellátás biztonságára vonatkozik-e. Ennek politikája infernal és nagymértékben elkerülhető, ha a politika minden oldala az 20 évek óta a Nemzeti energiapiac.
Érdemes egyértelműen rögzíteni ezen kifejezések némelyikének jelentését, és hogyan kapcsolódnak azok az éghajlat-politikához, az új technológiákhoz, valamint a piaci reform és a szabályozás előrehaladásához Ausztráliában.
Ez a szószedet, amely egyáltalán nem kimerítő, az első lépés.
Alapterhelés hatalma
Az alapterhelés alatt álló energiaforrások olyan generációs erőforrásokra vonatkoznak, amelyek általában egész évben folyamatosan működnek és stabil teljesítményszinten működnek. Az alapterhelésű erőforrások folyamatos működtetése gazdasági szempontból ésszerű, mivel alacsony működési költségekkel bírnak, összehasonlítva más energiaforrásokkal. Az alapterhelésű növények értéke elsősorban gazdasági jellegű, és nem kapcsolódik ahhoz, hogy képesek-e követni a folyamatosan változó rendszerigényt.
Az alapterhelésű erőművek közé tartoznak a széntüzelésű és a gáztüzelésű kombinált ciklusú erőművek. Ausztrália nemzetközi elkötelezettség a szén-dioxid-kibocsátás csökkentése csökkenti a hagyományos alapterhelési források gazdasági életképességét.
A szénüzemű erőművek, mint például a Loy Yang, fokozatosan visszavonulnak.
Nagykereskedelmi piac („Nemzeti energiapiac”)
A nemzeti energiapiac kifejezés zavaró, mert a nagykereskedelmi energia versenypiacára utal, leginkább Ausztrália keleti költségén. Nem foglalja magában Nyugat-Ausztráliát vagy az Északi Területet, és magában foglalja a gázrendszert is. A Nemzeti Energiapiac lehetővé teszi mindenféle közüzemi energiaforrás csatlakozását az átviteli rendszerhez, hogy megfeleljen a nagy teljesítményű követelményeknek.
Az ipari beszélgetés az „energiapiacról” vagy akár a „NEM” -ről azonban utalhat a teljes ellátási láncra is, amely magában foglalja a feszültségátvitel, valamint a közép- és kisfeszültségű elosztás hálózatait, valamint a kiskereskedelmet a végfelhasználó számára. A fogyasztók által látott árak tartalmazzák az ellátási lánc mindegyik aspektusát. Ez jelentősen növelheti a zavart.
A nagykereskedelmi piacot „piacnak” nevezik, mivel a termelők között verseny van. Minden generátor napi árajánlatot tesz az energia értékesítésére, és öt percenként legfeljebb 10 ársávban állítja be a mennyiségeket. Ily módon a villamosenergia-értékesítés összehangolható a termelőegység rendelkezésre álló energiájával és teljesítményével.
A piac arra törekszik, hogy hatékonyan távolítsa el az összes változó és „kiszállítható” erőforrást a villamosenergia-költségek minimalizálása érdekében. A Ausztrál energiapiaci üzemeltető (AEMO) koordinálja a Nemzeti Energiapiacot.
Nagykereskedelmi ár
A nagykereskedelmi „azonnali” ár, amelyen a villamosenergia-kereskedelem a NEM-ben történik, az a legmagasabb elfogadott generátor ajánlat, amely az egyes régiók kínálatának és keresletének kiegyensúlyozására szolgál. Ennek célja a generátorok hatékony viselkedésének ösztönzése, valamint az erőforrások hatékony irányításának összehangolása.
Tárolás
A tárolás a későbbi felhasználás céljából elfogott energiára vonatkozik, általában egy elemben. A villamos energia tárolása a múltban drága volt, de a tárolási költségek várhatóan továbbra is csökkenni fognak az akkumulátor-technológiák fejlesztésével. Például, lítium-ion akkumulátorok mobil kommunikációhoz és laptopokhoz fejlesztették ki, de most már az elektromos járművek és a közüzemi energiatárolás szempontjából is előtérbe kerülnek.
A lítium-ion akkumulátorokat mobiltelefonok számára fejlesztették ki, de most már olyan elektromos járművek részeként használják, mint például a Tesla Inc. S modellje és az X modell. Reuters
A rendszer hagyományosan alacsony tárolási szintje miatt az elektromos áramot főként néhány másodpercen belül kell előállítani, amikor erre szükség van, különben a rendszer stabilitása veszélybe kerülhet. A tárolási technológia értékesebbé válik, amikor a szélenergia és a napenergia piaci penetrációja növekszik. A különféle akkumulátor-technológiák költségeinek csökkenésével ez könnyebben elérhető lesz.
Kereslet (és csúcsigény)
A kereslet arra a villamosenergia-mennyiségre utal, amely egy adott pillanatban a fogyasztási szintek teljesítéséhez szükséges. A teljesítmény az energiafogyasztás mértékére vonatkozik a megawattban (watt millió vagy MW), míg az energia megawattórákban (MWh) a teljes fogyasztásra vonatkozik egy adott időszakban, például egy nap, hónap vagy év.
A csúcsigény az adott évszakban igényelt legmagasabb energiafogyasztás, például télen történő fűtés vagy nyáron történő hűtés. Ez létfontosságú intézkedés, mivel meghatározza, hogy mekkora mennyiségű generációs berendezésre van szükség a váratlan leállások fedezésére és a megbízható ellátás fenntartására.
Rendelkezésre álló generáció
A diszkontálható termelés fosszilis tüzelőanyagokon vagy vízenergián alapuló típusú termelés, amely szabályozható az energiaellátás és a kereslet kiegyensúlyozása érdekében. A földgáz tüzelésén alapuló, rugalmasabb erőművek (például nyílt ciklusú gázturbinák vagy vízierőművek) részleges terheléssel működhetnek, és reagálhatnak a kereslet és a kínálat rövid távú változásaira.
A rugalmasság itt kulcsfontosságú. A tárolás rugalmasságot is biztosíthat, akár akkumulátorokból, akár szivattyúzott hidro-tárolóból. Az ilyen források iránti igény sürgetõbb nyugdíjazás A régebbi alapterhelésű növények növekedése és a kevésbé kibocsátó intenzív energiaforrások növekvő mennyisége.
Frekvencia szabályozás
Az erőművek szinkrongenerátorai másodpercenként 50 ciklus körül forognak. Ezt a sebességet frekvenciának nevezzük (Hertz, Hz szimbólum). Ezen állandó frekvencia vezérlése elengedhetetlen a megbízhatóság megőrzéséhez.
Ha valahol veszteség keletkezik, extra energiát nyernek a villamos hálózaton keresztül más üzemekből. Ez okozza a generátorok forgórészeinek lelassulását és a rendszer frekvenciájának esését. Kulcsfontosságú paraméter az úgynevezett „frekvenciaváltozás maximális sebessége”. Minél gyorsabban változik a frekvencia, annál kevesebb idő áll rendelkezésre a korrekciós intézkedések végrehajtására.
Tehetetlenség
A tehetetlenség arra utal, hogy egy rendszer képes fenntartani az állandó frekvenciát a termelés és a terhelés közötti jelentős egyensúlyhiány után. Minél nagyobb a tehetetlenség, annál lassabb a frekvencia változásának sebessége egy zavar után.
Az egyik kritikus probléma az, hogy a tehetetlenségnek szinte mindig elegendőnek kell lennie a stabil teljesítmény eléréséhez. Mivel sok széntüzelésű erőmű nyugdíjba vonul, a tehetetlenség mennyisége jelentősen csökken.
Végül az energiaellátó rendszereknek kifejezetten tehetetlenséget kell biztosítaniuk szinkron rotorok hozzáadásával (az energiatermeléstől függetlenül) vagy más energiarendszer-vezérlők biztosításával, amelyek nagyon gyorsan reagálnak az energiarendszer frekvenciájának eltéréseire. Ezek a tárolás és a mai már elérhető fejlett teljesítmény-elektronika kombinációján alapulhatnak.
Regionális piacok a Nemzeti Energiapiacon
A Nemzeti Energiapiac öt összekapcsolt regionális piacként működik a keleti államokban: Queensland, Új-Dél-Wales, Victoria, Dél-Ausztrália és Tasmania. Ez tükrözi azt a módot, ahogyan az energiarendszereket eredetileg állami hatóságok alatt hozták létre.
Két nemzeti tényező miatt a Nemzeti Energiapiac nem működhet egységes piacként, egyetlen árral. Nem költséghatékony az államterületek közötti energiaátviteli korlátozások teljes eltávolítása, és az energiaátvitel során fellépő villamos veszteségek azt jelentik, hogy az egyes helyeknek eltérő árat kell meghatározniuk, hogy hatékonyan tükrözzék e veszteségek hatását.
Ha nagy energiaáramlás mutatkozik a régiók között, akkor az árak a veszteségek miatt 30% -kal változhatnak a régiók között. Magas árak akkor fordulnak elő, amikor a kereslethez képest energiahiány van. Negatív árak akkor fordulnak elő, ha a terhelés kevesebb, mint a minimális stabil generációs kötelezettségvállalás. A magas árak időszakában (általában a magas kereslet vagy, ritkábban, az alacsonyabb kapacitás miatt) nagyobb árkülönbségek léphetnek fel, amikor a rendszerösszekötők elérik a korlátaikat, ami az importáló régióban nagyon magas árú termelést eredményez.
A Nemzeti Energiapiac Ausztrália keleti partvidékén működik.
Az összeköttetések
Tekintettel a nemzeti energiapiac hosszú távolságaira (4000km a végétől a világ leghosszabb szinkron energiarendszeréig), az állami alapú régiók közötti átviteli kapacitás jelentős korlátozásokkal jár. Ezeket a korlátozásokat „összekapcsolóknak” nevezett különleges bánásmódban részesítik.
Az összeköttetések közötti marginális energiaveszteségeket öt percenként kiszámítják annak érdekében, hogy támogassák az erőforrások hatékony eljuttatását, valamint annak biztosítása érdekében, hogy az egyes régiókban az azonnali árak hatékonyságuk és összhangban álljanak az uralkodó kínálatgal és kereslettel. Ezeknek a rendszerösszekötőknek korlátozott kapacitása van (a túlmelegedés és más tényezők miatt), és az AEMO gondosan kezeli azok használatát annak biztosítása érdekében, hogy a régiók között biztosítsák az egyensúlyozást és a tehetetlenséget.
Kiegészítő szolgáltatások és forgótartalék
A kiegészítő szolgáltatások számos olyan módszerre vonatkoznak, amelyet a piac megkövetel a következetes frekvencia- és feszültségszabályozáshoz. Fenntartják az ellátás minőségét és támogatják az energiarendszer stabilitását a zavarok ellen. Ez a frekvenciaszabályozás normál üzemmódban szükséges az energiaellátás és -igény folyamatos egyensúlyának fenntartásához. Erre a célra bizonyos termelési kapacitást tartalékban tartanak annak érdekében, hogy a teljes termelési szint beállításához felfelé és lefelé változtassák a teljesítményt.
Ezt a különbséget a maximális teljesítmény és az alsó üzemi szint között „forgótartaléknak” nevezzük. Forgótartalékra van szükség a kimenet csökkentéséhez, hogy fedezze a terhelés hirtelen lekapcsolódását vagy a napenergia vagy a szélenergia hirtelen növekedését.
Átviteli frissítések
Az átviteli rendszer, beleértve a rendszerösszekötőket, korszerűsítése összetett szabályozási folyamat. A szállításnak jelentős értéke van az egész villamosenergia-ellátási láncban, a termelőktől a fogyasztókig.
Ezt az értéket könnyű mérni az adott villamosenergia-piaci körülmények között. De nehéz megjósolni, hogy mikor kell ezeket az összekapcsolókat kiépíteni vagy kicserélni, mivel egyes átviteli eszközök akár 80 évig is működhetnek. Az új beruházások tervezésekor jelentős koordinációra van szükség, mivel az új megújuló energiatermelő kapacitások elhelyezkedése és bevezetésének ütemezése bizonytalan és változó.
30 perces átruházási ablakok (és öt perces)
A generátoroknak fizetett azonnali árat az összes termelésükért, a fogyasztókat (kiskereskedőkön keresztül) azonnali áron számolják fel az AEMO általi felhasználásukért. Ezt a „kereskedési” árat minden 30 percben kiszámítják a cash flow-k tranzakciója céljából (az ötperces feladási ár átlagaként). Ezt a folyamatot „településnek” hívják.
Terv van arra, hogy az elkövetkező három évben öt perces elszállásolásra költözzenek. Ez elősegítené a rugalmasabb források (beleértve az elemeket is) jutalmazását, mivel ezek hatékonyabban reagálnak a kibocsátás hirtelen változásaira.
A szerzőkről
Ariel Liebman, a Monash Energy Anyagok és Rendszerek Intézetének igazgatóhelyettese és egyetemi tanár, Informatikai Kar, Monash Egyetem és Ross Gawler, tudományos főmunkatárs, Monash Egyetem
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Könyvek a környezetről az Amazon legjobb eladóinak listájáról
"Csendes tavasz"
írta Rachel Carson
Ez a klasszikus könyv mérföldkő a környezetvédelem történetében, felhívja a figyelmet a peszticidek káros hatásaira és a természeti világra gyakorolt hatásukra. Carson munkája hozzájárult a modern környezetvédelmi mozgalom inspirációjához, és ma is aktuális, mivel továbbra is küzdünk a környezet-egészségügy kihívásaival.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A lakhatatlan Föld: Élet a felmelegedés után"
írta David Wallace-Wells
Ebben a könyvben David Wallace-Wells határozott figyelmeztetést kínál az éghajlatváltozás pusztító hatásaira és a globális válság kezelésének sürgős szükségességére. A könyv tudományos kutatásokra és valós példákra támaszkodik, hogy kijózanító pillantást adjon arra a jövőre, amellyel szembe kell néznünk, ha nem teszünk lépéseket.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A fák rejtett élete: mit éreznek, hogyan kommunikálnak? Felfedezések egy titkos világból"
írta Peter Wohlleben
Ebben a könyvben Peter Wohlleben a fák lenyűgöző világát és az ökoszisztémában betöltött szerepüket tárja fel. A könyv tudományos kutatásokra és Wohlleben saját, erdészként szerzett tapasztalataira támaszkodik, hogy betekintést nyújtson a fák egymással és a természeti világgal való kölcsönhatásának összetett módjaiba.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A házunk lángokban áll: jelenetek egy családról és egy válságban lévő bolygóról"
Greta Thunberg, Svante Thunberg és Malena Ernman
Ebben a könyvben Greta Thunberg éghajlatvédő aktivista és családja személyes beszámolót nyújt be utazásukról, hogy felhívják a figyelmet az éghajlatváltozás elleni küzdelem sürgős szükségességére. A könyv erőteljes és megindító beszámolót nyújt az előttünk álló kihívásokról és a cselekvés szükségességéről.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A hatodik kihalás: természetellenes történelem"
Írta: Kolbert Elizabeth
Ebben a könyvben Elizabeth Kolbert a fajok emberi tevékenység által okozott tömeges kihalását vizsgálja, tudományos kutatásokra és valós példákra támaszkodva, hogy kijózanító pillantást nyújtson az emberi tevékenység természeti világra gyakorolt hatására. A könyv lenyűgöző cselekvésre ösztönöz a földi élet sokféleségének védelme érdekében.
