Rutnätsbalansering
Nätbalansering säkerställer att elförbrukningen matchar elproduktionen på ett elnät när som helst. Elektricitet är till sin natur svår att lagra och måste vara tillgänglig på efterfrågan, så utbudet ska när som helst matcha efterfrågan mycket nära trots att båda varierar kontinuerligt. I ett avreglerat nät är en systemansvarig för överföringssystemet ansvarig för balanseringen (i USA:s elsystem är det mindre enheter, så kallade balanseringsmyndigheter , som ansvarar, övervakade av tillförlitlighetskoordinatorer). I ett stort synkront nät är korttidsbalanseringen kopplad med frekvenskontroll : så länge balansen upprätthålls förblir frekvensen konstant (vid den schemalagda frekvensen ), närhelst en liten obalans mellan aggregerad efterfrågan och aggregerad tillgång uppstår, är det återställs på grund av att både utbud och efterfrågan är frekvenskänsliga: lägre frekvens ökar utbudet och högre frekvens ökar efterfrågan.
Från och med början av 2020-talet tillhandahölls den faktiska balanseringstjänsten i första hand av de konventionella kraftverken : ofta är den enda snabba säkerhetsmarginalen den tröghetsrespons som tillhandahålls av den kinetiska energin hos det fysiskt roterande maskineriet ( synkrona generatorer och turbiner). Om det finns en obalans mellan utbud och efterfrågan absorberar generatorerna extra energi genom att snabba upp eller producera mer kraft genom att sakta ner vilket gör att nätfrekvensen ( antingen 50 eller 60 hertz ) ökar eller minskar. Frekvensen kan dock inte avvika för mycket från målet: många enheter av den elektriska utrustningen kan förstöras av frekvensen utanför gränserna och kommer därför automatiskt att kopplas från nätet för att skydda sig själva, vilket kan utlösa ett strömavbrott .
Sedan 1900-talet har nätbalanseringen blivit mindre förutsägbar med mer variabel förnybar energi som installeras i nätet. Detta har resulterat i vindkraftsparker stängs av nattetid, när vinden är hög och efterfrågan på kraft är låg. I Skottland har detta resulterat i utbetalningar, senast har över 6 miljoner pund på 33 dagar betalats av nätet till vindkraftsparker för att inte generera elektricitet.
Tvångsbetalningar görs till andra elleverantörer samt vind. Under 2011/2012 uppgick betalningar från National Grid i Storbritannien till 324 miljoner pund, varav 31 miljoner pund gick till vindkraft. Under 2012/2013, tack vare förbättrad överföringskapacitet, var de 130 miljoner pund, varav endast 7 miljoner pund var för vind.
Detta tillfälliga överskott av elektrisk energi skulle alternativt kunna användas vid elektrolys av vatten för att göra högrent vätebränsle som används i bränsleceller . I områden med liten vattenkraft pumpade lagringssystem som Dinorwig Power Station tillåta att energin används för driftreserver eller vid tillfällen med toppbehov snarare än att driva ett naturgaskraftverk med toppar .
Se även
Källor
- Ahlqvist, Victor; Holmberg, Pär; Tangerås, Thomas (mars 2022). "En undersökning som jämför centraliserade och decentraliserade elmarknader" . Energistrategirecensioner . 40 : 100812. doi : 10.1016/j.esr.2022.100812 . ISSN 2211-467X . S2CID 246215293 .
- Stawska, Anna; Romero, Natalia; de Weerdt, Mathijs; Verzijlbergh, Remco (januari 2021). "Efterfrågesvar: För hantering av trängsel eller för nätbalansering?" . Energipolitik . 148 : 111920. doi : 10.1016/j.enpol.2020.111920 . ISSN 0301-4215 . S2CID 225128593 .
- NERC (11 maj 2021). Balansering och frekvenskontroll (PDF) . North American Electric Reliability Corporation .