Γραμμές υψηλής τάσης στέκονται κοντά σε υποσταθμό ηλεκτρικής ενέργειας στα περίχωρα του Σίδνεϊ. Reuters
Η αγορά ενέργειας της Αυστραλίας είναι ένα σημαντικό στοιχείο στον καθημερινό μας κύκλο ειδήσεων. Εν μέσω της ατελείωτης ιδεολογίας και πολιτικής που στροβιλίζονται στον τομέα, τεχνικοί όροι όπως «βασική φόρτιση» και «αποσπώμενη γενιά» κυκλοφορούν τόσο συχνά που υπάρχει κίνδυνος η έννοια αυτών των όρων να χαθεί στη δημόσια συζήτηση.
Ο όρος «ενεργειακή κρίση» είναι μπανταρισμένος αρκετά χαλαρά με κάποια σύγχυση σχετικά με το αν η κρίση αφορά τις τιμές ή την ασφάλεια του εφοδιασμού. Οι πολιτικές αυτού είναι κολασμένες και σε μεγάλο βαθμό αποφευκτέες, αν όλες οι πλευρές της πολιτικής είχαν δώσει συνεπή και βασική προσοχή στην ενεργειακή πολιτική τα τελευταία 20 χρόνια από τη δημιουργία του Εθνική Αγορά Ενέργειας.
Αξίζει να γίνει το ρεκόρ για την έννοια ορισμένων από αυτούς τους όρους και πώς σχετίζονται με τις κλιματικές πολιτικές, τις νέες τεχνολογίες και την πρόοδο της μεταρρύθμισης και της ρύθμισης της αγοράς στην Αυστραλία.
Αυτό το γλωσσάρι, το οποίο σε καμία περίπτωση δεν είναι εξαντλητικό, είναι ένα πρώτο βήμα.
Ισχύς βασικού φορτίου
Η ισχύς βασικού φορτίου αναφέρεται σε πόρους παραγωγής που γενικά λειτουργούν συνεχώς καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους και λειτουργούν σε σταθερά επίπεδα παραγωγής. Η συνεχής λειτουργία των πόρων βασικού φορτίου έχει οικονομικό νόημα επειδή έχουν χαμηλό κόστος λειτουργίας σε σχέση με άλλες πηγές ενέργειας. Η αξία των φυτών βασικού φορτίου είναι κυρίως οικονομική και δεν σχετίζεται με την ικανότητά τους να ακολουθούν τη συνεχώς μεταβαλλόμενη ζήτηση συστήματος.
Οι μονάδες βασικού φορτίου περιλαμβάνουν σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής συνδυασμένου κύκλου με καύση άνθρακα και φυσικού αερίου. Ωστόσο, η διεθνής Αυστραλία δέσμευση Η μείωση των εκπομπών άνθρακα περιορίζει την οικονομική βιωσιμότητα των παραδοσιακών πηγών βασικού φορτίου.
Σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με κάρβουνο όπως αυτός στο Loy Yang αποσύρονται σταδιακά.
Χονδρική αγορά (η «Εθνική Αγορά Ενέργειας»)
Ο όρος Εθνική Αγορά Ενέργειας είναι μπερδεμένος επειδή αναφέρεται σε μια ανταγωνιστική αγορά χονδρικής ενέργειας κυρίως στο ανατολικό κόστος της Αυστραλίας. Δεν περιλαμβάνει τη Δυτική Αυστραλία ή τη Βόρεια Επικράτεια και περιλαμβάνει επίσης το σύστημα φυσικού αερίου. Η Εθνική Αγορά Ενέργειας επιτρέπει σε όλα τα είδη πόρων ισχύος σε κλίμακα κοινής ωφέλειας να συνδεθούν στο σύστημα μετάδοσης για να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις μεγάλης κλίμακας ισχύος.
Ωστόσο, η συζήτηση της βιομηχανίας για την «αγορά ενέργειας» ή ακόμη και για το «NEM» μπορεί επίσης να αναφέρεται σε ολόκληρη την αλυσίδα εφοδιασμού που περιλαμβάνει τα δίκτυα μετάδοσης τάσης και διανομής μέσης και χαμηλής τάσης, καθώς και τη λιανική πώληση στον τελικό καταναλωτή. Οι τιμές που βλέπουν οι καταναλωτές περιλαμβάνουν όλες αυτές τις πτυχές της αλυσίδας εφοδιασμού. Αυτό μπορεί να προσθέσει σημαντικά σύγχυση.
Η αγορά χονδρικής αναφέρεται ως "αγορά" επειδή υπάρχει ανταγωνισμός μεταξύ των παραγωγών. Κάθε γεννήτρια τοποθετεί καθημερινές «προσφορές» τιμών για να πουλήσει ισχύ και προσαρμόζει ποσότητες σε έως και 10 ζώνες τιμών κάθε πέντε λεπτά. Με αυτόν τον τρόπο, η πώληση ισχύος ταιριάζει με τη διαθέσιμη ενέργεια και την απόδοση της μονάδας παραγωγής.
Η αγορά λειτουργεί για την αποτελεσματική αποστολή όλων των μεταβλητών και «αποσπώμενων» πόρων για την ελαχιστοποίηση του κόστους της ηλεκτρικής ενέργειας. ο Διαχειριστής της αγοράς ενέργειας της Αυστραλίας (AEMO) συντονίζει την Εθνική Αγορά Ενέργειας.
Χονδρική τιμή
Η χονδρική τιμή "spot" στην οποία διαπραγματεύεται ενέργεια στο NEM βασίζεται στις υψηλότερες αποδεκτές προσφορές γεννήτριας για την εξισορρόπηση της προσφοράς και της ζήτησης σε κάθε περιοχή. Αυτό αποσκοπεί στην ενθάρρυνση της αποδοτικής συμπεριφοράς των παραγωγών, καθώς και στον συντονισμό της αποτελεσματικής κατεύθυνσης των πόρων.
Αποθηκευτικός χώρος
Η αποθήκευση αναφέρεται στην ενέργεια που συλλαμβάνεται για μεταγενέστερη χρήση, συνήθως σε μπαταρία. Η ηλεκτρική ενέργεια ήταν δαπανηρή για αποθήκευση στο παρελθόν, αλλά το κόστος αποθήκευσης αναμένεται να συνεχίσει να μειώνεται με τη βελτίωση των τεχνολογιών μπαταριών. Για παράδειγμα, μπαταρίες ιόντων λιθίου αναπτύχθηκαν για κινητές επικοινωνίες και φορητούς υπολογιστές, αλλά τώρα αναβαθμίζονται για ηλεκτρικά οχήματα και αποθήκευση ενέργειας κοινής ωφέλειας.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αναπτύχθηκαν για κινητά τηλέφωνα, αλλά τώρα χρησιμοποιούνται ως μέρος ηλεκτρικών οχημάτων όπως το Model S και το Model X της Tesla Inc. Reuters
Λόγω των παραδοσιακά χαμηλών επιπέδων αποθήκευσης στο σύστημα, η ηλεκτρική ενέργεια πρέπει να παράγεται ως επί το πλείστον μέσα σε δευτερόλεπτα από ό, τι χρειάζεται, διαφορετικά η σταθερότητα του συστήματος μπορεί να τεθεί σε κίνδυνο. Η τεχνολογία αποθήκευσης θα γίνει πιο πολύτιμη καθώς αυξάνεται η διείσδυση αιολικής και ηλιακής ενέργειας στην αγορά. Με τη μείωση του κόστους των διαφόρων τεχνολογιών μπαταριών, αυτό θα γίνει ευκολότερο να παραδοθεί.
Ζήτηση (και αιχμή ζήτησης)
Η ζήτηση αναφέρεται στην ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για την κάλυψη των επιπέδων κατανάλωσης ανά πάσα στιγμή. Η ισχύς αναφέρεται στον ρυθμό κατανάλωσης ενέργειας σε μεγαβάτ (εκατομμύρια Watt, ή MW), ενώ η ενέργεια σε μεγαβατώρες (MWh) αναφέρεται στη συνολική κατανάλωση για μια περίοδο, όπως ημέρα, μήνας ή έτος.
Η μέγιστη ζήτηση είναι το υψηλότερο ποσοστό κατανάλωσης ενέργειας που απαιτείται σε μια συγκεκριμένη εποχή, όπως θέρμανση το χειμώνα ή ψύξη το καλοκαίρι. Είναι ένα ζωτικής σημασίας μέτρο επειδή καθορίζει πόσο εξοπλισμός παραγωγής απαιτείται για την κάλυψη απροσδόκητων διακοπών και τη διατήρηση αξιόπιστου εφοδιασμού.
Διάσπαστη γενιά
Η διανεμητέα παραγωγή αναφέρεται σε έναν τύπο παραγωγής που βασίζεται σε ορυκτά καύσιμα ή υδροηλεκτρική ενέργεια που μπορεί να ελεγχθεί για να εξισορροπήσει την προσφορά και τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας. Πιο ευέλικτοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής που βασίζονται σε εκτόξευση φυσικού αερίου (όπως αεριοστρόβιλοι ανοικτού κύκλου ή υδροηλεκτρικοί σταθμοί) μπορούν να λειτουργούν με μερική φόρτωση και να ανταποκρίνονται στις βραχυπρόθεσμες αλλαγές στην προσφορά και τη ζήτηση.
Η ευελιξία είναι το κλειδί εδώ. Η αποθήκευση μπορεί επίσης να προσφέρει ευελιξία, είτε από μπαταρίες είτε από αντλία-υδροηλεκτρική αποθήκευση. Η ανάγκη για τέτοιους πόρους γίνεται πιο επείγουσα λόγω συνταξιοδότηση των παλαιότερων μονάδων βασικού φορτίου και της αυξανόμενης ποσότητας λιγότερων πηγών ενέργειας που απαιτούν λιγότερες εκπομπές.
Έλεγχος συχνότητας
Οι σύγχρονες γεννήτριες στους σταθμούς παραγωγής ενέργειας περιστρέφονται με περίπου 50 κύκλους το δευτερόλεπτο. Αυτή η ταχύτητα αναφέρεται ως «συχνότητα» (συμβολίζεται με Hertz, σύμβολο Hz). Ο έλεγχος αυτής της σταθερής συχνότητας είναι απαραίτητος για τη διατήρηση της αξιοπιστίας.
Εάν υπάρχει απώλεια παραγωγής κάπου, επιπλέον ισχύς αντλείται μέσω του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας από άλλες μονάδες. Αυτό προκαλεί επιβράδυνση των ρότορων αυτών των γεννητριών και πτώση της συχνότητας του συστήματος. Μια βασική παράμετρος είναι ο λεγόμενος «μέγιστος ρυθμός αλλαγής συχνότητας». Όσο πιο γρήγορα αλλάζει η συχνότητα, τόσο λιγότερος χρόνος είναι διαθέσιμος για τη λήψη διορθωτικών μέτρων.
Αδράνεια
Η αδράνεια αναφέρεται στην ικανότητα ενός συστήματος να διατηρεί μια σταθερή συχνότητα μετά από μια σημαντική ανισορροπία μεταξύ παραγωγής και φορτίου. Όσο υψηλότερη είναι η αδράνεια, τόσο πιο αργός είναι ο ρυθμός αλλαγής συχνότητας μετά από μια διαταραχή.
Μια κρίσιμη ανησυχία είναι ότι η αδράνεια πρέπει σχεδόν πάντα να είναι επαρκής για να επιτρέψει σταθερή ισχύ. Δεδομένου ότι πολλοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα αποσύρονται, η ποσότητα αδράνειας μειώνεται σημαντικά.
Τελικά τα συστήματα ισχύος θα πρέπει να παρέχουν ρητά αδράνεια προσθέτοντας σύγχρονους ρότορες (λειτουργούν ανεξάρτητα από την παραγωγή ενέργειας) ή παρέχοντας άλλα χειριστήρια συστήματος ισχύος που μπορούν να ανταποκριθούν πολύ γρήγορα σε αποκλίσεις στη συχνότητα του συστήματος ισχύος. Αυτά μπορούν να βασίζονται σε ένα συνδυασμό αποθήκευσης και προηγμένων ηλεκτρονικών ισχύος που είναι ήδη διαθέσιμα σήμερα.
Περιφερειακές αγορές εντός της Εθνικής Αγοράς Ενέργειας
Η Εθνική Αγορά Ενέργειας λειτουργεί ως πέντε διασυνδεδεμένες περιφερειακές αγορές στα ανατολικά κράτη: Κουίνσλαντ, Νέα Νότια Ουαλία, Βικτώρια, Νότια Αυστραλία και Τασμανία. Αυτό αντικατοπτρίζει τον τρόπο με τον οποίο τα συστήματα ισχύος δημιουργήθηκαν αρχικά υπό κρατικές αρχές.
Η Εθνική Αγορά Ενέργειας δεν μπορεί να λειτουργήσει ως ενιαία αγορά με ενιαία τιμή λόγω δύο σημαντικών παραγόντων. Δεν είναι οικονομικά αποδοτικό να εξαλειφθούν πλήρως οι περιορισμοί μετάδοσης ισχύος μεταξύ των κρατικών περιοχών και οι ηλεκτρικές απώλειες στη μετάδοση ισχύος σημαίνουν ότι κάθε τοποθεσία απαιτεί διαφορετική τιμή για να αντικατοπτρίζει αποτελεσματικά τον αντίκτυπο αυτών των απωλειών.
Όταν υπάρχουν μεγάλες ροές ενέργειας μεταξύ περιφερειών, οι τιμές μπορεί να ποικίλουν έως και 30% μεταξύ των περιοχών λόγω απωλειών. Οι υψηλές τιμές εμφανίζονται όταν υπάρχει έλλειψη ηλεκτρικής ενέργειας σε σχέση με τη ζήτηση. Οι αρνητικές τιμές εμφανίζονται όταν το φορτίο είναι μικρότερο από την ελάχιστη σταθερή παραγωγή που έχει δεσμευτεί. Σε περιόδους υψηλών τιμών (συνήθως λόγω μεγάλης ζήτησης ή, σπανιότερα, λόγω χαμηλότερης χωρητικότητας) μπορεί να προκύψουν μεγαλύτερες διαφορές τιμών όταν οι διασυνδέσεις φτάσουν στα όριά τους, προκαλώντας την αποστολή πολύ υψηλής τιμής στην περιοχή εισαγωγής.
Η Εθνική Αγορά Ενέργειας λειτουργεί σε όλη την ανατολική ακτή της Αυστραλίας.
Διασυνδέσεις
Λόγω των μεγάλων αποστάσεων στην Εθνική Αγορά Ενέργειας (4000 χιλιόμετρα από άκρη σε άκρη, το μακρύτερο σύγχρονο σύστημα ισχύος στον κόσμο), υπάρχουν σημαντικοί περιορισμοί στη χωρητικότητα μετάδοσης μεταξύ των κρατικών περιοχών. Στους περιορισμούς αυτούς παρέχεται ειδική μεταχείριση που ονομάζεται «διασυνδέσεις».
Οι οριακές απώλειες ισχύος σε αυτούς τους διασυνδετήρες υπολογίζονται κάθε πέντε λεπτά για να υποστηρίξουν την αποτελεσματική αποστολή πόρων και για να διασφαλίσουν ότι οι πραγματικές τιμές σε κάθε περιοχή είναι αποδοτικές και συνεπείς με την επικρατούσα προσφορά και ζήτηση. Αυτές οι διασυνδέσεις έχουν περιορισμένη χωρητικότητα (λόγω υπερθέρμανσης και άλλων παραγόντων), ωστόσο, και η AEMO διαχειρίζεται προσεκτικά τη χρήση τους για να διασφαλίσει την ισορροπία και την αδράνεια μεταξύ των περιοχών.
Βοηθητικές υπηρεσίες και αποθεματικό περιστροφής
Οι βοηθητικές υπηρεσίες αναφέρονται σε μια ποικιλία μεθόδων που απαιτεί η αγορά για συνεπή έλεγχο συχνότητας και τάσης. Διατηρούν την ποιότητα τροφοδοσίας και υποστηρίζουν τη σταθερότητα του συστήματος ισχύος έναντι διαταραχών. Αυτός ο έλεγχος συχνότητας απαιτείται κατά την κανονική λειτουργία για τη διατήρηση της συνεχούς ισορροπίας της προσφοράς και της ζήτησης ενέργειας. Για το σκοπό αυτό, διατηρείται σε απόθεμα κάποια παραγωγική ικανότητα προκειμένου να μεταβληθεί η παραγωγή της προς τα πάνω και προς τα κάτω για να προσαρμοστεί το συνολικό επίπεδο παραγωγής του συστήματος.
Αυτή η διαφορά μεταξύ της μέγιστης ισχύος εξόδου και του χαμηλότερου επιπέδου λειτουργίας ονομάζεται "περιστρεφόμενο απόθεμα". Το αποθεματικό περιστροφής απαιτείται επίσης για τη μείωση της παραγωγής για να καλύψει την ξαφνική αποσύνδεση του φορτίου ή την ξαφνική αύξηση της ηλιακής ή αιολικής ενέργειας.
Αναβαθμίσεις μετάδοσης
Η αναβάθμιση του συστήματος μεταφοράς, συμπεριλαμβανομένων των διασυνδέσεων, είναι μια περίπλοκη ρυθμιστική διαδικασία. Η μετάδοση έχει σημαντική αξία σε ολόκληρη την αλυσίδα εφοδιασμού ηλεκτρικής ενέργειας από παραγωγούς έως καταναλωτές.
Αυτή η τιμή είναι εύκολο να μετρηθεί δεδομένων των συνθηκών της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας ανά πάσα στιγμή. Αλλά είναι δύσκολο να προβλεφθεί πότε πρέπει να κατασκευαστούν ή να αντικατασταθούν αυτοί οι διασυνδετήρες επειδή ορισμένα περιουσιακά στοιχεία μετάδοσης μπορούν να λειτουργήσουν έως και 80 χρόνια. Απαιτείται σημαντικός συντονισμός στο σχεδιασμό νέων επενδύσεων καθώς ο τόπος και ο χρόνος ανάπτυξης της νέας δυναμικότητας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι αβέβαιος και μεταβλητός.
Παράθυρα διακανονισμού τιμών 30 λεπτών (και παράθυρα πέντε λεπτών)
Οι γεννήτριες πληρώνονται με την άμεση τιμή για το σύνολο της παραγωγής τους και οι καταναλωτές (μέσω λιανοπωλητών) χρεώνονται στην τιμή για την κατανάλωσή τους από την AEMO. Αυτή η τιμή "διαπραγμάτευσης" υπολογίζεται κάθε 30 λεπτά με σκοπό τη συναλλαγή των ταμειακών ροών (ως μέσο όρο της τιμής αποστολής πέντε λεπτών). Αυτή η διαδικασία ονομάζεται «διευθέτηση».
Υπάρχει ένα σχέδιο για τη μετάβαση σε πεντάλεπτο διακανονισμό τα επόμενα τρία χρόνια. Αυτό θα βοηθήσει στην επιβράβευση πιο ευέλικτων πόρων (συμπεριλαμβανομένων των μπαταριών) καθώς ανταποκρίνονται πιο αποτελεσματικά στον αντίκτυπο των ξαφνικών αλλαγών στην παραγωγή.
Σχετικά με τους Συγγραφείς
Ariel Liebman, Αναπληρωτής Διευθυντής, Monash Energy Materials and Systems Instutute και Ανώτερος Λέκτορας, Σχολή Τεχνολογίας Πληροφορικής, Πανεπιστήμιο Monash και Ross Gawler, Senior Research Fellow, Πανεπιστήμιο Monash
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Βιβλία για το Περιβάλλον από τη λίστα με τα Best Sellers του Amazon
"Σιωπηλή Άνοιξη"
από τη Ρέιτσελ Κάρσον
Αυτό το κλασικό βιβλίο αποτελεί ορόσημο στην ιστορία του περιβαλλοντισμού, εφιστώντας την προσοχή στις βλαβερές επιπτώσεις των φυτοφαρμάκων και τις επιπτώσεις τους στον φυσικό κόσμο. Το έργο του Carson βοήθησε να εμπνεύσει το σύγχρονο περιβαλλοντικό κίνημα και παραμένει επίκαιρο σήμερα, καθώς συνεχίζουμε να παλεύουμε με τις προκλήσεις της περιβαλλοντικής υγείας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Η ακατοίκητη γη: Η ζωή μετά την θέρμανση"
του Ντέιβιντ Γουάλας-Γουέλς
Σε αυτό το βιβλίο, ο David Wallace-Wells προειδοποιεί για τις καταστροφικές συνέπειες της κλιματικής αλλαγής και την επείγουσα ανάγκη αντιμετώπισης αυτής της παγκόσμιας κρίσης. Το βιβλίο βασίζεται σε επιστημονική έρευνα και παραδείγματα πραγματικού κόσμου για να παρέχει μια νηφάλια ματιά στο μέλλον που αντιμετωπίζουμε εάν αποτύχουμε να αναλάβουμε δράση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Η κρυφή ζωή των δέντρων: Τι νιώθουν, πώς επικοινωνούν; Ανακαλύψεις από έναν μυστικό κόσμο"
από τον Peter Wohlleben
Σε αυτό το βιβλίο, ο Peter Wohlleben εξερευνά τον συναρπαστικό κόσμο των δέντρων και τον ρόλο τους στο οικοσύστημα. Το βιβλίο βασίζεται στην επιστημονική έρευνα και τις εμπειρίες του Wohlleben ως δασοφύλακα για να προσφέρει πληροφορίες για τους περίπλοκους τρόπους με τους οποίους τα δέντρα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και τον φυσικό κόσμο.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Το σπίτι μας φλέγεται: Σκηνές μιας οικογένειας και ενός πλανήτη σε κρίση"
των Γκρέτα Τούνμπεργκ, Σβάντε Τούνμπεργκ και Μαλένα Έρνμαν
Σε αυτό το βιβλίο, η ακτιβίστρια για το κλίμα Γκρέτα Τούνμπεργκ και η οικογένειά της προσφέρουν μια προσωπική αφήγηση του ταξιδιού τους για να αυξήσουν την ευαισθητοποίηση σχετικά με την επείγουσα ανάγκη αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής. Το βιβλίο παρέχει μια ισχυρή και συγκινητική περιγραφή των προκλήσεων που αντιμετωπίζουμε και της ανάγκης για δράση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"The Sixth Extinction: An Unnatural History"
από την Elizabeth Kolbert
Σε αυτό το βιβλίο, η Elizabeth Kolbert εξερευνά τη συνεχιζόμενη μαζική εξαφάνιση ειδών που προκαλείται από την ανθρώπινη δραστηριότητα, βασιζόμενη σε επιστημονική έρευνα και παραδείγματα πραγματικού κόσμου για να παρέχει μια νηφάλια ματιά στον αντίκτυπο της ανθρώπινης δραστηριότητας στον φυσικό κόσμο. Το βιβλίο προσφέρει μια συναρπαστική έκκληση για δράση για την προστασία της ποικιλομορφίας της ζωής στη Γη.
