为什么可调度和可预测的电力如此重要?

13/02/2018
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电力系统是一个巨大而复杂的机器。它从数百台大型发电机获得能源,并将其输送到数百万户家庭和各种规模的企业,其中许多也在自己发电。在每一毫秒,系统中的供给和需求必须保持平衡。那么像AEMO这样的运营商是如何控制如此复杂的系统的呢?

为了运行电力系统并为家庭和企业提供所需的电力,世界各地的电力系统运营商需要两件事。

首先,电力系统必须可预测的.通过这种方式,我们知道会发生什么,并准备好采取一切必要措施,以保持系统的供需平衡,并为消费者安全可靠地运行。

首先,电力系统必须是可分派.这意味着我们能够采取任何必要的措施,来维持这种平衡和安全可靠的运作。

无论电力系统如何变化,这两样东西都是必须的。可预测性和可调度性使得系统的安全、可靠供应和高效运行成为可能。

如果没有这两个因素,我们可能会出现导致设备故障或停电的问题,或者可能会在系统不需要的资源和基础设施上花费太多的钱。

dispatchability是什么?

可分派性意味着我们知道我们可以依赖系统中的资源,如果我们需要“分派”或发送指令,让它们在任何时候以特定的方式行动。“资源”可以包括发电机和向系统供电的传输资产,也可以是“资源”。资源的需求,或者消费者改变他们从系统中获取的能量。

如果我们将其分解成一些具体的问题,这将有助于理解可分派性:

  • 是资源可控?如果AEMO要求它削减到零兆瓦,或运行到最大容量,或两者之间的任何地方,这能做到吗?如果不完全可控,资源还能控制到什么程度吗?例如,如果一个风电场不能产生更多的能量(因为它只能在风更大的情况下产生能量),它能不能产生更少的能量或者在需要的时候关闭?
  • 我们能确信当需要的时候资源是可用的吗?(在行业中,我们谈论的是如何公司资源。)可提前多远保证可用性?资源在被请求的级别上可以保持多长时间可用?资源有多可靠?例如,它破裂的风险是什么?
  • 如何灵活的资源吗?当情况发生变化时,它对AEMO的新方向的反应速度有多快?它能迅速增加或减少,或开启或关闭吗?根据它的书面能力,有什么技术上的限制吗?

为了让AEMO运行系统,让消费者获得他们需要的电力,系统中需要有足够的可控、稳固和灵活的资源来匹配供需,并有足够的储备以应对重大和意外的事情发生。

预测未来

为了在正确的时间、正确的地点获得可用资源的正确组合,我们需要能够预测系统将在何时何地需要什么。正如你能理解的那样,这并不容易。操作人员必须知道每时每刻都在发生什么,并预测在接下来的几秒、几分钟、几小时、几天、几周、几年甚至几十年内可能发生什么。

可预测性意味着拥有关于需求和供给的准确数据,显示系统将如何对一系列条件和事件作出反应的模型,以及每个人都可以相信的预测。这是一个巨大的挑战。例如,每个人都知道准确地预测天气是多么困难。但你可能没有意识到,著名的天气不可预测性已经成为电力系统可预测性的最大挑战之一。

要了解更多关于天气和可靠的电力系统之间的联系,请收听我们的播客

当天气更极端的时候,我们都会使用更多的能源,用于制冷和取暖。因此,了解天气状况会使预测电力需求变得更容易,并准备好足够的资源。但是,是否有阳光照射或被云覆盖,也会对太阳能光伏系统产生的能量产生很大的影响。太阳能光伏系统是大型的太阳能农场,还是安装在150多万澳大利亚屋顶上的小型光伏系统。

你知道吗,现在整个澳大利亚的屋顶光伏总发电量约为55吉瓦(GW) ?这超过了新南威尔士州29万千瓦的Eraring发电站(国家电力市场最大的发电站)。当屋顶光伏发电时,150多万户家庭和企业不需要从电网中获取电力。当它们因为太阳消失而减少或停止发电时,对电力系统的需求会产生很大的影响。

当然,对于大型太阳能和风力发电场来说,太阳能或风能的减少意味着向电网提供能源的燃料减少。

此外,不仅仅是天气使得供需都难以预测。屋顶光伏由拥有它的家庭和企业在他们的电表上管理。这些在电力系统之外运行的“分布式资源”一直在增长。它们还会继续增长,因为消费者理所当然地希望更多地控制能源的来源和使用方式。

AEMO无法分配这些资源——我们甚至无法看到屋顶PV何时被使用,更不用说预测它可能做什么了。现在这是一件大事,随着分布式资源的不断增长,这将产生更大的影响。

事物变化越多,就越容易保持不变

在我们欢迎能源领域令人兴奋的变化,这些变化有利于消费者和环境,我们永远不能忽视基本的物理定律和电力系统将继续需要的东西。

我们相信,通过向市场发出正确的信号,并进行正确的规划,电力系统可以具有其所需的可预测性和可调度性,未来澳大利亚的电力系统至少可以像过去的电力系统一样安全、可靠和高效。

更深入的阅读,见我们的2017年9月就国家电力市场的可调度资源向联邦政府提供建议

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