En ordliste over betingelserne for energidebat
Højspændingsledninger står i nærheden af ​​et elektricitetsstation i udkanten af ​​Sydney. Reuters

Australiens energimarked er en fremtrædende armatur i vores daglige nyhedscyklus. Midt i den uendelige ideologi og politik, der hvirvler rundt i sektoren, smides tekniske udtryk som ”baseload power” og “dispatchable generation” så ofte, at der er fare for, at betydningen af ​​disse begreber kan gå tabt i den offentlige debat.

Udtrykket "energikrise" er slår omkring ganske løst med en vis forvirring omkring, om krisen handler om priser eller forsyningssikkerhed. Politik heraf er infernalsk og i vid udstrækning undgåelig, hvis alle sider af politikken havde været konsistent og principielt opmærksom på energipolitikken i de 20 år siden dannelsen af Nationalt energimarked.

Det er værd at sætte rekorden direkte på betydningen af ​​nogle af disse udtryk, og hvordan de forholder sig til klimapolitikker, nye teknologier og udviklingen af ​​markedsreformer og -regulering i Australien.

Denne ordliste, der på ingen måde er udtømmende, er et første skridt.


indre selv abonnere grafik


Baseload power

Baseload power refererer til produktionsressourcer, der generelt kører kontinuerligt hele året og fungerer på stabile outputniveauer. Den kontinuerlige drift af baseload-ressourcer giver økonomisk mening, fordi de har lave driftsomkostninger i forhold til andre strømkilder. Værdien af ​​baseload-planter er for det meste økonomisk og er ikke relateret til deres evne til at følge den konstant varierende efterspørgsel efter systemet.

Baselastanlæg inkluderer kulfyrede og gasfyrede kraftværker i kombineret cyklus. Dog Australiens internationale engagement at reducere kulstofemissioner begrænser den økonomiske levedygtighed af traditionelle baseload kilder.

En ordliste over betingelserne for energidebat
Kulfyrede kraftværker som denne ved Loy Yang trækkes gradvist tilbage.

Engrosmarked ("det nationale energimarked")

Udtrykket National Energy Market er forvirrende, fordi det henviser til et konkurrencedygtigt marked for engrosenergi hovedsageligt på den østlige pris for Australien. Det inkluderer ikke Western Australia eller det nordlige territorium og inkluderer også gassystemet. Det nationale energimarked tillader, at alle former for energibesparende energiressourcer tilsluttes transmissionssystemet for at imødekomme store krav til strømforsyning.

Imidlertid kan industrisnak om “energimarkedet” eller endda “NEM” også henvise til hele forsyningskæden, der inkluderer netværk til spændingstransmission, mellem- og lavspændingsdistribution samt detailhandel til den endelige forbruger. De priser, forbrugerne ser, inkluderer alle disse aspekter af forsyningskæden. Dette kan tilføje forvirring markant.

Engrosmarkedet benævnes et "marked", fordi der er konkurrence mellem generatorer. Hver generator placerer daglige "bud" for at sælge strøm og justerer mængder i op til 10 prisbånd hvert femte minut. På denne måde matches salget af strøm med den tilgængelige energi og ydeevne for den genererende enhed.

Markedet arbejder for effektivt at afsende alle variable og "afsendelige" ressourcer for at minimere omkostningerne ved elektricitet. Det Australske energimarkedsoperatør (AEMO) koordinerer det nationale energimarked.

Engrospris

Engros “spot” -prisen, hvor strøm handles i NEM, er baseret på de højeste accepterede generator-tilbud for at afbalancere udbud og efterspørgsel i hver region. Dette er beregnet til at tilskynde til effektiv adfærd fra generatorer samt til at koordinere effektiv styring af ressourcer.

Opbevaring

Opbevaring refererer til energi opsamlet til senere brug, typisk i et batteri. Elektricitet har været dyrt at opbevare i fortiden, men omkostningerne til opbevaring forventes at fortsætte med at falde med forbedring af batteriteknologier. For eksempel, lithium-ion-batterier blev udviklet til mobilkommunikation og bærbare computere, men opskaleres nu til elektriske køretøjer og energilagring i brugsskala.


Lithium-ion-batterier blev udviklet til mobiltelefoner, men bruges nu som en del af elektriske køretøjer som Tesla Inc's Model S og Model X. Reuters

På grund af traditionelt lave lagringsniveauer i systemet skal elektricitet genereres mest inden for få sekunder efter, hvor det er nødvendigt, ellers kan systemets stabilitet udsættes for fare. Lagringsteknologi vil blive mere værdifuld, når markedsindtrængningen af ​​vind- og solenergi stiger. Med faldende omkostninger ved forskellige batteriteknologier vil dette blive lettere at levere.

Efterspørgsel (og maksimal efterspørgsel)

Efterspørgsel refererer til den mængde elektricitet, der kræves for at opfylde forbrugsniveauerne på et givet tidspunkt. Strøm refererer til energiforbruget i megawatt (millioner Watts eller MW), mens energi i megawatt-timer (MWh) henviser til det samlede forbrug over en periode, f.eks. En dag, måned eller år.

Peak-efterspørgsel er den højeste energiforbrug, der kræves i en bestemt sæson, såsom opvarmning om vinteren eller afkøling om sommeren. Det er en vigtig foranstaltning, fordi den bestemmer, hvor meget produktionsudstyr der er behov for til at dække til uventede strømafbrydelser og opretholde pålidelig forsyning.

Produktion, der kan sendes

Produktion, der kan sendes, refererer til en type produktion baseret på fossile brændstoffer eller vandkraft, der kan kontrolleres for at afbalancere elforsyning og efterspørgsel. Mere fleksible kraftværker baseret på fyring af naturgas (f.eks. Åbne gasturbiner eller vandkraftværker) kan fungere ved delvis belastning og reagere på kortvarige ændringer i udbud og efterspørgsel.

Fleksibilitet er nøglen her. Opbevaring kan også give fleksibilitet, enten fra batterier eller pumpe-hydro-opbevaring. Behovet for sådanne ressourcer bliver mere presserende på grund af pensionering af de ældre baseload-planter og den voksende mængde mindre emissionskrævende energikilder.

Frekvensstyring

Synkrone generatorer i kraftværker roterer med ca. 50 cyklusser pr. Sekund. Denne hastighed kaldes "frekvens" (betegnet Hertz, symbol Hz). Styring af denne konstante frekvens er vigtig for at opretholde pålideligheden.

Hvis der er tab af produktion et eller andet sted, trækkes ekstra strøm gennem elnettet fra andre fabrikker. Dette får disse generatorers rotorer til at aftage, og systemfrekvensen falder. En nøgleparameter er den såkaldte "maksimale hastighed for frekvensændring". Jo hurtigere frekvensen ændres, jo mindre tid er der til rådighed for at udføre korrigerende handlinger.

inerti

Inerti henviser til et systems evne til at opretholde en stabil frekvens efter en betydelig ubalance mellem generering og belastning. Jo højere træghed, desto langsommere er frekvensændringen efter en forstyrrelse.

En kritisk bekymring er, at inerti næsten altid skal være tilstrækkelig til at muliggøre stabil magt. I betragtning af at mange kulfyrede kraftværker fratrækkes, falder tragtmængden markant.

Til sidst bliver kraftsystemer nødt til at tilvejebringe inerti eksplicit ved at tilføje synkrone rotorer (fungerer uafhængigt af strømproduktion) eller ved at tilvejebringe andre kraftsystemkontroller, der er i stand til at reagere meget hurtigt på afvigelser i elsystemets frekvens. Disse kan være baseret på en kombination af opbevaring og avanceret kraftelektronik, der allerede findes i dag.

Regionale markeder inden for det nationale energimarked

Det nationale energimarked fungerer som fem sammenhængende regionale markeder i de østlige stater: Queensland, New South Wales, Victoria, South Australia og Tasmania. Dette afspejler den måde, hvor elsystemerne oprindeligt blev oprettet under statslige myndigheder.

Det nationale energimarked kan ikke fungere som et enkelt marked med en enkelt pris på grund af to vigtige faktorer. Det er ikke omkostningseffektivt at fjerne kraftoverførselsbegrænsninger mellem statsregionerne fuldstændigt, og elektriske tab ved kraftoverførsel betyder, at hvert sted kræver en anden pris for effektivt at afspejle virkningen af ​​disse tab.

Når der er store kraftstrømme mellem regioner, kan priserne variere med op til 30% mellem regioner på grund af tab. Høje priser forekommer, når der er en strømmangel i forhold til efterspørgslen. Negative priser forekommer, når belastningen er mindre end den mindste stabile produktion, der er forpligtet. I perioder med høje priser (normalt på grund af stor efterspørgsel eller mindre sjældent på grund af lavere kapacitet) kan der forekomme større prisforskelle, når sammenkoblingerne når deres grænser, hvilket medfører, at der produceres en meget dyr pris i importområdet.

En ordliste over betingelserne for energidebat
Det nationale energimarked opererer over Australiens østkyst.

samkøringslinjer

I betragtning af de lange afstande i det nationale energimarked (4000 km fra ende til ende, det længste synkrone kraftsystem i verden), er der betydelige begrænsninger i transmissionskapaciteten mellem de statsbaserede regioner. Disse begrænsninger får særlig behandling kaldet ”interconnectors”.

De marginale effekttab på tværs af disse sammenkoblinger beregnes hvert femte minut for at understøtte effektiv afsendelse af ressourcer og for at sikre, at spotpriserne i hver region er effektive og stemmer overens med den rådende udbud og efterspørgsel. Disse sammenkoblinger har begrænset kapacitet (på grund af overophedning og andre faktorer), men AEMO styrer omhyggeligt deres brug for at sikre balance og inerti kan tilvejebringes på tværs af regioner.

Hjælpetjenester og spindingreserv

Hjælpetjenester refererer til en række forskellige metoder, som markedet kræver for konsekvent frekvens- og spændingskontrol. De opretholder forsyningskvaliteten og understøtter stabiliteten i elsystemet mod forstyrrelser. Denne frekvensstyring er påkrævet under normal drift for at opretholde den kontinuerlige balance mellem energiforsyning og efterspørgsel. Til dette formål opbevares en vis produktionskapacitet i reserve for at variere dens output op og ned for at justere det samlede systemgenereringsniveau.

Denne forskel mellem den maksimale effekt og det lavere driftsniveau kaldes ”spinning reserve”. Spinning reserve er også nødvendigt for reduktion af output for at dække pludselig frakobling af belastning eller pludselig stigning i sol- eller vindkraft.

Transmission opgraderinger

Opgraderingen af ​​transmissionssystemet, inklusive interconnectors, er en kompleks reguleringsproces. Transmission har en betydelig værdi over hele elforsyningskæden fra producenter til forbrugere.

Denne værdi er let at måle givet markedsforhold for elektricitet på ethvert givet tidspunkt. Men det er vanskeligt at forudsige, hvornår disse sammenkoblinger skal bygges eller udskiftes, fordi nogle transmissionsaktiver kan fungere i op til 80 år. Der kræves betydelig koordinering i planlægningen af ​​nye investeringer, da tidsplacering og placering af ny vedvarende produktionskapacitet er usikker og variabel.

30-minutters prisafviklingsvinduer (og fem minutters)

Generatorerne får betalt spotprisen for al deres produktion, og forbrugere (via detailhandlere) opkræves til spotprisen for deres forbrug af AEMO. Denne "handels" -pris beregnes hvert 30 minut med det formål at gennemføre pengestrømmene (som et gennemsnit af den 5-minutters forsendelseskurs). Denne proces kaldes "afvikling".

Der er en plan på plads for at flytte til fem minutters afvikling i de næste tre år. Dette vil hjælpe med at belønne mere fleksible ressourcer (inklusive batterier), da de reagerer mere effektivt på virkningen af ​​pludselige ændringer i output.The Conversation

Om forfatterne

Ariel Liebman, vicechef, Monash Energy Materials and Systems Instutute, og universitetslektor, Fakultet for informationsteknologi, Monash University og Ross Gawler, Senior Research Fellow, Monash University

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Bøger om miljøet fra Amazons bestsellerliste

"Stille forår"

af Rachel Carson

Denne klassiske bog er et vartegn i miljøismens historie, der henleder opmærksomheden på de skadelige virkninger af pesticider og deres indvirkning på den naturlige verden. Carsons arbejde var med til at inspirere den moderne miljøbevægelse og er fortsat relevant i dag, da vi fortsat kæmper med udfordringerne med miljømæssig sundhed.

Klik for mere info eller for at bestille

"Den ubeboelige jord: Livet efter opvarmning"

af David Wallace-Wells

I denne bog giver David Wallace-Wells en skarp advarsel om de ødelæggende virkninger af klimaændringer og det presserende behov for at løse denne globale krise. Bogen trækker på videnskabelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for at give et nøgternt blik på den fremtid, vi står over for, hvis vi undlader at handle.

Klik for mere info eller for at bestille

"Træernes skjulte liv: Hvad de føler, hvordan de kommunikerer? Opdagelser fra en hemmelig verden"

af Peter Wohlleben

I denne bog udforsker Peter Wohlleben træernes fascinerende verden og deres rolle i økosystemet. Bogen trækker på videnskabelig forskning og Wohllebens egne erfaringer som skovfoged for at give indsigt i de komplekse måder, træer interagerer med hinanden og den naturlige verden på.

Klik for mere info eller for at bestille

"Vores hus er i brand: Scener af en familie og en planet i krise"

af Greta Thunberg, Svante Thunberg og Malena Ernman

I denne bog giver klimaaktivisten Greta Thunberg og hendes familie en personlig beretning om deres rejse for at øge bevidstheden om det presserende behov for at håndtere klimaændringer. Bogen giver en kraftfuld og bevægende beretning om de udfordringer, vi står over for, og behovet for handling.

Klik for mere info eller for at bestille

"Den sjette udryddelse: en unaturlig historie"

af Elizabeth Kolbert

I denne bog udforsker Elizabeth Kolbert den igangværende masseudryddelse af arter forårsaget af menneskelig aktivitet, ved at trække på videnskabelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for at give et nøgternt blik på virkningen af ​​menneskelig aktivitet på den naturlige verden. Bogen tilbyder en overbevisende opfordring til handling for at beskytte mangfoldigheden af ​​liv på Jorden.

Klik for mere info eller for at bestille