Elektrik iletim operatörleri, sıcaklığa bağlı kaynak yeterliliği modellemesinden yararlanabilir

0
14

Kredi: CC0 Public Domain

Bir güç sisteminin güvenilirliği ne kadar sıcaklığa bağlıdır? Elektrik güç sistemi jeneratör kaynak yeterliliği modellemesi, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki elektrik güç sistemi operatörleri için kapasite gereksinimlerinin belirlenmesine yardımcı olmak üzere tasarlanmıştır. Kaynak yeterliliği gereksinimlerinin hesaplanması bir asırdır yapılırken, üretim karması sürekli genişlediğinden ve değiştiğinden sürekli dikkat gerektirir. Yeni bir makale, hem düşük hem de yüksek sıcaklıkların kömür, gaz, dizel, hidroelektrik ve nükleer güç jeneratörlerinin güvenilirliğini nasıl düşürdüğünü ve dolayısıyla söz konusu üretim pazarlarının miktarını nasıl etkilediğini belirlemek için benzersiz bir veri seti kullanarak bu süregelen güvenilirlik değerlendirmelerine katkıda bulunmaktadır. .

Carnegie Mellon Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından hazırlanan “Sıcaklığa Bağlı Elektrik Jeneratörünün Kullanılabilirliğinin Kaynak Yeterliliği Etkileri” adlı makale Applied Energy’de yayınlandı.

Makalenin ortak yazarı olan Carnegie Mellon Elektrik Endüstrisi Merkezi’nde Profesör ve Eş Direktör olan Jay Apt, “Odak noktamız jeneratör kullanılabilirliğinin belirleyicilerini daha iyi anlamak ve bu değerlendirmeleri kaynak yeterliliği modellemesine dahil etmektir” diyor. “Sonuçta bu, sistem operatörünün sıcaklık çok soğuk veya çok sıcak olduğunda ne kadar üretime ihtiyaç duyulduğunu belirleme becerisini geliştirebilir.”

Araştırmacılar, 25 yıl boyunca gözlemlenen sıcaklığa bağlı zorunlu kesinti oranlarını kullanarak Kuzey Amerika’daki kurulu üretim kapasitesi ve yük bakımından en büyük elektrik iletim sistemi operatörü olan PJM Interconnection’u değerlendirdiler. Mevcut şebeke kaynak yeterliliği modellemesi, jeneratör arızalarının sıcaklıkla ilgisi olmadığını varsayar, ancak bu önemli kaynak yeterlilik riski sunar. Örneğin, PJM’nin durumunda, 2014’teki Polar Vortex soğukluğu gibi aşırı hava olayları, elektrik şebekesine önemli bir stres ekledi ve bu da, mevcut varsayımların aksine, jeneratör arızalarının birbiriyle ilişkili olduğunu düşündürdü. Dahası, koşulsuz bağımsızlığı varsaymak, güç sistemi kapasite gereksinimlerinin olduğundan daha az hesaplanmasına yol açabilir.

Araştırmacılar önce hem sıcak hem de soğuk aşırı sıcaklıkların PJM filosundan daha az çıktı sağladığını belirlediler. Daha sonra, 2018 ve 2019’da 12 aylık bir dönem için iki farklı senaryoda PJM için kapasite gereksinimlerini hesapladılar. Birincisi, koşulsuz bağımsızlığın varsayıldığı mevcut uygulamaları temsil etti ve ikincisi, jeneratör kullanılabilirliğinin sıcaklığa bağlı olmasına izin verildi. Ek olarak, kaynak karışımındaki hızlanan değişikliklerin (yani fosil yakıtlardan güneş ve rüzgar enerjisine geçiş) ve iklim değişikliği altında gelecekteki sıcaklık artışlarının PJM’deki kaynak yeterliliğini nasıl etkileyebileceğini araştırdılar.

Aşırı sıcaklıkların güçlü mevsimselliği göz önüne alındığında, araştırmacılar, aylık satın alma hedeflerinin mevcut yıllık satın alma modelinin aksine PJM’nin kapasite gereksinimlerini azaltmasına yardımcı olup olmayacağını değerlendirdiler. Yıllık tedarik yaklaşımı altında her takvim ayı boyunca, hem koşulsuz hem de sıcaklığa bağlı zorunlu kesinti oranlarını kullanarak birikmiş yük kaybı beklentisini (LOLE) – yetersiz elektrik üretimi nedeniyle kesinti olasılığı – gözlemlediler. Jeneratör mevcudiyetinin sıcaklığa bağımlılığını hesaba kattıktan sonra, aylık kapasite tedarik hedeflerinin, LOLE üzerinde ihmal edilebilir bir etkiyle PJM’de yıllık ortalama rezerv tedarikini önemli ölçüde azaltacağını belirlediler. Bunun nedeni, ilkbahar ve sonbahar aylarının ılıman sıcaklıklar yaşaması ve hem daha düşük yüklere hem de artan jeneratör kullanılabilirliğine yol açmasıdır.

Sonuç olarak, bu analiz, kaynak yeterliliği modellemesinde sıcaklığa bağlı koşulların dikkate alınmasının önemini göstermektedir. Yazarların önerdiği aylık veya mevsimlik kapasite tedariki, PJM’nin rezerv marjını 2018-19’da temin edilen% 26,6 rezerv marjı PJM’den% 22,9’a düşürebilir ve bu da 315 milyon dolarlık yıllık ekonomik faydayı temsil eder. Yazarlar, sürekli aşırı hava olayları sırasında jeneratör kesintilerinden kaynaklanan kayıp yük riskini hesaba katmak, talep yanıt kaynaklarını dahil etmek, operasyonel esneklik ihtiyaçlarını ölçmek ve sistem operatörlerinin işletim rezervlerini tedarik etmenin değerini daha iyi anlamalarına izin vermek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu belirtiyorlar.

Batı ABD’nin güvenilirlik analizi, yenilenebilir bir geleceğin önündeki engelleri gözden geçiriyor Daha fazla bilgi: Sinnott Murphy ve diğerleri, Sıcaklığa bağlı elektrik jeneratörünün kullanılabilirliğinin kaynak yeterliliği etkileri, Applied Energy (2020). DOI: 10.1016 / j.apenergy.2019.114424 Carnegie Mellon Üniversitesi tarafından sağlanmıştır.

Alıntı: Elektrik iletim operatörleri, 12 Şubat 2021’de https://techxplore.com/news/2021-02-electric-transmission-benefit-temperature-dependent-resource adresinden alınan sıcaklığa bağlı kaynak yeterlilik modellemesinden (2021, 12 Şubat) yararlanabilirler. .html

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacına yönelik herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin olmaksızın hiçbir bölümü çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz