Jaké faktory určují kdy aktivovat špičkové jednotky v elektrických sítích
Faktory určující, kdy spustit pohotovostní jednotky sítě
Čas spuštění pohotovostních jednotek sítě je hlavně určen mnoha faktory, které zajišťují stabilní provoz a efektivní využití zdrojů v elektrickém systému. Níže jsou uvedeny hlavní faktory, které ovlivňují, kdy se mají spouštět pohotovostní jednotky:
1. Fluktuace spotřeby
Období špičkové spotřeby: Během časů, kdy se zátěž sítě blíží nebo dosahuje svého maxima (například během pracovní doby nebo v době špičkové spotřeby klimatizací v létě), je potřeba dodatečné výkonové kapacity, aby byla splněna poptávka. V těchto dobách mohou být spuštěny pohotovostní jednotky.
Období nízké spotřeby: Během noci nebo jiných období nízké spotřeby elektřiny může být nutné snížit výrobu, aby se zabránilo ztrátám. Pohotovostní jednotky mohou rychle upravit svůj výkon nebo dokonce zastavit, aby se přizpůsobily změnám zátěže.
2. Nespojitost obnovitelných zdrojů energie
Fluktuace výkonu větru a slunce: S rostoucí podílem obnovitelných zdrojů energie, jako je větrná a sluneční energie, jejich nespojitost a nepředvídatelnost představují výzvy pro stabilitu sítě. Když jsou rychlosti větru nebo intenzita slunečního záření nedostatečné, mohou pohotovostní jednotky rychle doplnit chybějící výkon.
Předpovědi počasí: Přesné předpovědi počasí pomáhají dispečinkům předpokládat výrobu obnovitelné energie, což jim umožňuje rozhodnout, kdy spustit pohotovostní jednotky.
3. Ceny na trhu s elektřinou
Fluktuace cen: Na trhu s elektřinou se ceny mění v závislosti na nabídce a poptávce. Když jsou ceny vysoké (obvykle kvůli nadbytečné poptávce), může být ekonomicky výhodné spustit pohotovostní jednotky.
Okrajové náklady: Okrajové náklady (tj. náklady na výrobu jednotky elektřiny) pohotovostních jednotek jsou obvykle vyšší, takže se spouštějí pouze tehdy, když jsou tržní ceny dostatečně vysoké.
4. Požadavky na spolehlivost systému
Rezervní kapacita: Aby byla zajištěna spolehlivost systému, musí být udržována určitá rezervní kapacita. Pokud selžou běžné výrobní jednotky nebo budou potřebovat údržbu, mohou pohotovostní jednotky sloužit jako záložní zdroj a rychle začít produkovat.
Řízení frekvence a napětí: Stabilita frekvence a napětí sítě je klíčová pro normální fungování elektrického systému. Pohotovostní jednotky mohou rychle reagovat na změny frekvence a napětí a udržovat stabilitu sítě.
5. Environmentální a politické faktory
Omezení emisí: Některé regiony mají přísná omezení na uhlíkové emise a jiné znečišťující látky, což ovlivňuje volbu a použití pohotovostních jednotek. Například pohotovostní jednotky na základě zemního plynu jsou obecně environmentálně příznivější než uhelné jednotky a proto jsou více preferovány v oblastech s přísnými environmentálními požadavky.
Podpora politik: Vlády mohou zavést politiky podporující použití flexibilních pohotovostních zdrojů nebo poskytnout dotace pro nestabilní obnovitelné zdroje energie, což také ovlivňuje rozhodnutí o spuštění pohotovostních jednotek.
6. Technické charakteristiky
Rychlost startu: Různé typy pohotovostních jednotek mají různé rychlosti startu. Například plynové turbíny mohou startovat během několika minut, zatímco hydroenergetické jednotky mohou také rychle reagovat, ale uhelné jednotky trvají déle na start. Proto volba pohotovostní jednotky závisí na požadované rychlosti odpovědi sítě na změny zátěže.
Rychlost narůstání: Rychlost narůstání (tj. schopnost zvýšit výkon za jednotku času) pohotovostních jednotek je dalším klíčovým faktorem při určování jejich vhodnosti pro rychlou reakci na fluktuace zátěže.
7. Dostupnost systémů uchovávání energie
Systémy uchovávání energie v akumulátorech: V posledních letech se staly systémy uchovávání energie v akumulátorech (například litiové baterie) důležitým prostředkem k pohotovosti. Když mají systémy uchovávání energie dostatečnou kapacitu, může klesnout potřeba spouštět pohotovostní jednotky. Naopak, když jsou systémy uchovávání energie nízko na nabíjení, může klesnout frekvence spouštění pohotovostních jednotek.
8. Sezónní faktory
Sezónní fluktuace zátěže: Požadavky na zátěž se výrazně liší v různých sezónách. Například zvýšená spotřeba klimatizací v létě a topení v zimě vedou k fluktuacím zátěže, což ovlivňuje rozhodnutí o spuštění pohotovostních jednotek.
9. Stav infrastruktury sítě
Kapacita přenosových linek: Pokud je kapacita přenosových linek omezena a nemohou doručovat elektrickou energii z vzdálených zdrojů do středisek zátěže, mohou být lokálně spuštěny pohotovostní jednotky, aby se odlehčilo přenosovým lahvinkám.
Stav transformátorových stanic a distribučních zařízení: Pokud probíhají údržba nebo modernizace některých transformátorových stanic nebo distribučních zařízení, mohou pohotovostní jednotky dočasně zaplnit mezery v dodávce elektrické energie.
Souhrn
Rozhodnutí o spuštění pohotovostních jednotek je komplexní proces, který zahrnuje mnoho faktorů, jako jsou fluktuace zátěže, nespojitost obnovitelných zdrojů, tržní ceny, požadavky na spolehlivost, environmentální politiky a technické charakteristiky. Dispečinky elektrického systému obvykle tyto faktory komplexně zvažují a využívají pokročilé systémy sledování a řízení, aby dynamicky upravovaly provoz pohotovostních jednotek a zajistily bezpečnost, spolehlivost a ekonomický provoz sítě.
