En ordlista över energidebatt och policyvillkor

En ordlista av villkoren för energidebatt
Högspänningsledningar står nära ett elstationer i utkanten av Sydney. Reuters

Australiens energimarknad är en framträdande fixtur i vår dagliga nyhetscykel. Mitt i den oändliga ideologin och politiken som virvlar runt sektorn kastas tekniska termer som "basladdningsmakt" och "utsändbar generation" så ofta att det finns en fara som innebörden av dessa villkor kan gå vilse i den offentliga debatten.

Termen "energikris" är svänger runt ganska löst med viss förvirring kring huruvida krisen handlar om priser eller försörjningstrygghet. Politiken i detta är slutsatsen och till stor del undvikas om alla sidor av politiken hade uppmärksammat och principiell uppmärksamhet på energipolitiken under 20 åren sedan bildandet av Nationell energimarknad.

Det är värt att sätta rekordet rakt på betydelsen av några av dessa termer och hur de hänför sig till klimatpolitik, ny teknik och utvecklingen av marknadsreformer och reglering i Australien.

Denna ordlista, som inte alls är uttömmande, är ett första steg.

Basbelastning

Basbelastningskraft avser produktionsresurser som vanligtvis går kontinuerligt under hela året och fungerar på stabila produktionsnivåer. Den kontinuerliga driften av basbelastningsresurser är ekonomiskt vettigt eftersom de har låga driftskostnader i förhållande till andra kraftkällor. Värdet på basbelastningsanläggningar är mestadels ekonomiskt och inte relaterat till deras förmåga att följa den ständigt varierande efterfrågan på system.

Basbelastningsanläggningar inkluderar koleldade och gaseldade kraftverk i kombinerad cykel. Men Australiens internationella engagemang att minska koldioxidutsläppen minskar den ekonomiska livskraften hos traditionella basbelastningskällor.

En ordlista av villkoren för energidebatt
Koleldade kraftverk som denna vid Loy Yang går gradvis i pension.

Grossistmarknad (”Nationell energimarknad”)

Termen National Energy Market är förvirrande eftersom det avser en konkurrenskraftig marknad för grossistenergi mestadels på den östra kostnaden för Australien. Det inkluderar inte västra Australien eller norra territoriet och inkluderar även gassystemet. Den nationella energimarknaden gör det möjligt för alla typer av energikällor med kraftverktyg att ansluta till transmissionssystem för att uppfylla kraven i stor skala.

Men industrisamtal om "energimarknaden" eller till och med "NEM" kan också hänvisa till hela leveranskedjan som inkluderar nätverk för spänningsöverföring, medel- och lågspänningsdistribution samt detaljhandeln till slutkonsumenten. De priser som konsumenterna ser inkluderar alla dessa aspekter av leveranskedjan. Detta kan ge betydande förvirring.

Grossistmarknaden benämns en ”marknad” eftersom det finns konkurrens mellan generatorer. Varje generator lägger dagliga pris "bud" för att sälja kraft och justerar mängder i upp till 10 prisband var femte minut. På detta sätt matchas försäljningen av kraft till den genererande enhetens tillgängliga energi och prestanda.

Marknaden arbetar för att effektivt skicka ut alla variabla och "skickbara" resurser för att minimera kostnaden för el. De Australisk energimarknadsoperatör (AEMO) samordnar den nationella energimarknaden.

Grossistpris

Det grossistliga ”spot” -priset där kraft handlas i NEM baseras på de högsta accepterade generatorerbjudandena för att balansera utbud och efterfrågan i varje region. Detta är avsett att uppmuntra effektiva beteenden från generatorer, samt att samordna effektiv styrning av resurser.

lagring

Lagring avser energi som tas upp för senare användning, vanligtvis i ett batteri. Elektricitet har varit dyrt att lagra tidigare, men lagringskostnaderna förväntas fortsätta att minska med förbättringen av batteriteknologier. Till exempel, litiumjonbatterier har utvecklats för mobilkommunikation och bärbara datorer men håller nu på att bli uppskalade för elektriska fordon och energilagring i nytta.

miljö
Litiumjonbatterier utvecklades för mobiltelefoner, men används nu som en del av elektriska fordon som Tesla Inc's Model S och Model X. Reuters

På grund av traditionellt låga lagringsnivåer i systemet måste el genereras mestadels inom några sekunder efter det behövs, annars kan systemets stabilitet riskeras. Lagringstekniken kommer att bli mer värdefull när marknadens penetration av vind- och solkraft ökar. Med minskande kostnader för olika batteriteknologier kommer detta att bli enklare att leverera.

Efterfrågan (och högsta efterfrågan)

Efterfrågan avser den mängd el som krävs för att möta förbrukningsnivåerna vid varje givet ögonblick. Ström avser hastigheten på energiförbrukning i megawatt (miljoner watt eller MW), medan energi i megawattimmar (MWh) avser den totala förbrukningen under en period, till exempel en dag, månad eller år.

Max efterfrågan är den högsta energiförbrukningstakten som krävs under en viss säsong, till exempel uppvärmning på vintern eller kylning på sommaren. Det är en viktig åtgärd eftersom den avgör hur mycket produktionsutrustning som behövs för att täcka för oväntade strömavbrott och upprätthålla tillförlitligt utbud.

Skickbar generation

Produktion som kan sändas avser en typ av produktion baserad på fossila bränslen eller vattenkraft som kan kontrolleras för att balansera tillgången och efterfrågan på el. Mer flexibla kraftverk baserade på bränning av naturgas (t.ex. gasturbiner med öppna cykler eller vattenkraftverk) kan arbeta vid delvis belastning och svara på kortvariga förändringar i utbud och efterfrågan.

Flexibilitet är nyckeln här. Lagring kan också ge flexibilitet, antingen från batterier eller pumpad-hydro-lagring. Behovet av sådana resurser blir allt mer angeläget på grund av pension av de äldre basbelastningsanläggningarna och den växande mängden mindre utsläppskrävande energikällor.

Frekvensstyrning

Synkrona generatorer i kraftverk snurrar med cirka 50 cykler per sekund. Denna hastighet kallas "frekvens" (betecknad Hertz, symbol Hz). Styrning av denna konstanta frekvens är avgörande för att upprätthålla tillförlitlighet.

Om det finns någon produktionsförlust någonstans, dras extra kraft genom elnätet från andra anläggningar. Detta får dessa generatorers rotorer att sakta ner och systemfrekvensen sjunker. En nyckelparameter är den så kallade "maximala frekvensändringshastigheten". Ju snabbare frekvensen ändras, desto mindre tid finns det för att vidta korrigerande åtgärder.

Inertia

Tröghet avser ett systems förmåga att upprätthålla en jämn frekvens efter en betydande obalans mellan generering och belastning. Ju högre tröghet, desto långsammare frekvensändring efter störningar.

En kritisk oro är att tröghet nästan alltid måste vara tillräckligt för att möjliggöra stabil kraft. Med tanke på att många koleldade kraftverk går i pension faller tröghetsmängden markant.

Så småningom kommer kraftsystem att behöva tillhandahålla tröghet uttryckligen genom att lägga till synkrona rotorer (fungerar oberoende av kraftproduktion) eller genom att tillhandahålla andra kraftsystemkontroller som kan reagera mycket snabbt på avvikelser i kraftsystemets frekvens. Dessa kan baseras på en kombination av lagring och avancerad kraftelektronik som redan finns idag.

Regionala marknader inom den nationella energimarknaden

National Energy Market fungerar som fem sammankopplade regionala marknader i de östra delstaterna: Queensland, New South Wales, Victoria, South Australia och Tasmania. Detta återspeglar hur kraftsystemen ursprungligen inrättades under statliga myndigheter.

Den nationella energimarknaden kan inte fungera som en enda marknad med ett enda pris på grund av två viktiga faktorer. Det är inte kostnadseffektivt att helt ta bort kraftöverföringsbegränsningar mellan tillståndsregionerna, och elektriska förluster vid kraftöverföring innebär att varje plats kräver ett annat pris för att effektivt återspegla effekterna av dessa förluster.

När det finns stora kraftflöden mellan regioner kan priserna variera med upp till 30% mellan regionerna på grund av förluster. Höga priser uppstår när det finns en kraftbrist i förhållande till efterfrågan. Negativa priser uppstår när belastningen är mindre än den åtminstone stabila generationen som begås. Under perioder med höga priser (vanligtvis på grund av hög efterfrågan eller, mindre ofta, på grund av lägre kapacitet) kan större prisskillnader uppstå när sammankopplingarna når sina gränser, vilket gör att mycket högprissatta produktion i importområdet sänds ut.

En ordlista av villkoren för energidebatt
National Energy Market verkar över Australiens östkust.

sammanlänkningar

Med tanke på de långa avstånden på den nationella energimarknaden (4000km från ände till slut, det längsta synkrona kraftsystemet i världen), finns det betydande begränsningar i överföringskapaciteten mellan de statsbaserade regionerna. Dessa begränsningar ges särskild behandling som kallas ”sammankopplingar”.

De marginella effektförlusterna mellan dessa sammankopplingar beräknas var femte minut för att stödja effektiv resursförsäljning och för att säkerställa att spotpriserna i varje region är effektiva och överensstämmer med rådande utbud och efterfrågan. Dessa sammankopplingar har begränsad kapacitet (på grund av överhettning och andra faktorer), men AEMO hanterar noggrant deras användning för att säkerställa balansering och tröghet kan tillhandahållas över regioner.

Hjälptjänster och spinnreserv

Hjälptjänster avser olika metoder som marknaden kräver för konsekvent frekvens- och spänningskontroll. De upprätthåller leveransens kvalitet och stöder kraftsystemets stabilitet mot störningar. Denna frekvensstyrning krävs under normal drift för att upprätthålla den kontinuerliga balansen i energiförsörjning och efterfrågan. För detta ändamål hålls en viss produktionskapacitet i reserv för att variera sin produktion upp och ner för att justera den totala systemgenereringsnivån.

Denna skillnad mellan maximal effekt och lägre driftsnivå kallas "spinnreserv". Spinnreserv krävs också för minskning av utgången för att täcka plötslig frånkoppling av last eller plötslig ökning av sol- eller vindkraft.

Sändningsuppgraderingar

Uppgraderingen av överföringssystemet, inklusive sammankopplingar, är en komplex regleringsprocess. Överföring har ett betydande värde över hela elförsörjningskedjan från producenter till konsumenter.

Detta värde är lätt att mäta givna elmarknadsförhållanden vid varje given ögonblick. Men det är svårt att förutsäga när dessa sammankopplingar behöver byggas eller bytas ut eftersom vissa överföringstillgångar kan fungera i upp till 80 år. Betydande samordning krävs för att planera nya investeringar eftersom tidpunkten för placering och distribution av ny kapacitet för förnybar produktion är osäker och varierande.

30-minuters prisavviklingsfönster (och fem minuters)

Generatorerna betalas spotpriset för all sin produktion, och konsumenterna (via återförsäljare) debiteras AEMO till spotpriset för sin konsumtion. Detta ”handelspris” beräknas varje 30 minut för att genomföra kassaflöden (som ett genomsnitt av fem minuters sändningspris). Denna process kallas ”avveckling”.

Det finns en plan för att flytta till fem minuters uppgörelse under de kommande tre åren. Detta skulle hjälpa till att belöna mer flexibla resurser (inklusive batterier) eftersom de svarar mer effektivt på effekterna av plötsliga förändringar i produktionen.Avlyssningen

Om författarna

Ariel Liebman, biträdande direktör, Monash Energy Materials and Systems Instutute, och universitetslektor, fakulteten för informationsteknologi, Monash University och Ross Gawler, Senior Research Fellow, Monash University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

Den mänskliga svärmen: Hur våra samhällen uppstår, trivs och faller

av Mark W. Moffett
0465055680Om en chimpanser vågar in i en annan grupps territorium kommer det nästan säkert att dödas. Men en New Yorker kan flyga till Los Angeles - eller Borneo - med mycket lite rädsla. Psykologer har gjort lite för att förklara detta: i åratal har de hävdat att vår biologi sätter en hård övre gräns - om 150-folk - på storleken på våra sociala grupper. Men mänskliga samhällen är faktiskt väldigt större. Hur hanterar vi - i stort sett - att komma överens med varandra? I denna paradigmförstörande bok bygger biolog Mark W. Moffett på fynd i psykologi, sociologi och antropologi för att förklara de sociala anpassningar som binder samhällen. Han utforskar hur spänningen mellan identitet och anonymitet definierar hur samhällen utvecklas, fungerar och misslyckas. träffar Pistoler, bakterier och stål och sapiens, Den mänskliga svärmen avslöjar hur mänskligheten skapade sprawling civilisationer av oöverträffad komplexitet - och vad det kommer att ta för att upprätthålla dem. Finns på Amazon

Miljö: Vetenskapen bakom berättelserna

av Jay H. Withgott, Matthew Laposata
0134204883Miljö: Vetenskapen bakom berättelserna är en bästsäljare för den introducerande miljövetenskapliga kurser som är känd för sin studentvänliga berättande stil, dess integration av verkliga historier och fallstudier och dess presentation av den senaste vetenskapen och forskningen. De 6th Edition har nya möjligheter att hjälpa studenter att se kopplingar mellan integrerade fallstudier och vetenskapen i varje kapitel och ge dem möjligheter att tillämpa den vetenskapliga processen på miljöhänsyn. Finns på Amazon

Genomförbar planet: en guide till ett mer hållbart liv

av Ken Kroes
0995847045Är du bekymrad över vår planet och hoppas att regeringar och företag kommer att hitta ett hållbart sätt för oss att leva? Om du inte tänker på det för hårt, kan det fungera, men kommer det? Vänster på egen hand, med förare av popularitet och vinst, är jag inte övertygad om att det kommer att. Den saknade delen av denna ekvation är du och jag. Individer som tror att företag och regeringar kan göra bättre. Personer som tror att genom åtgärd kan vi köpa lite mer tid att utveckla och genomföra lösningar på våra kritiska problem. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}