Welke factoren bepalen wanneer piekeenheden in elektriciteitsnetwerken moeten worden geactiveerd

Factoren die bepalen wanneer piekeenheden op het net moeten worden gestart

De timing voor het starten van piekeenheden op het net wordt voornamelijk bepaald door meerdere factoren om de stabiele werking en efficiënte gebruik van middelen in het energienetwerk te waarborgen. Hieronder staan de belangrijkste factoren die bepalen wanneer piekeenheden gestart moeten worden:

1. Variaties in belastingseisen

• Piekbelastingsperioden: Tijdens momenten waarop de netbelasting haar piek bereikt of nadert (zoals tijdens kantooruren of zomerse pieken in airconditioninggebruik), is extra productiecapaciteit nodig om aan de vraag te voldoen. Op dergelijke momenten kunnen piekeenheden worden gestart.

• Buiten de piekbelastingsperioden: Tijdens nachtelijke uren of andere periodes van lage elektriciteitsvraag, kan het net mogelijk generatie verminderen om verspilling te voorkomen. Piekeenheden kunnen snel hun uitvoer aanpassen of zelfs afsluiten om rekening te houden met variaties in belasting.

2. Onderbrekingen in hernieuwbare energie

• Fluctuaties in wind- en zonne-energie: Naarmate hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie een groter aandeel in het net krijgen, stellen hun onderbrekingen en onvoorspelbaarheid uitdagingen voor de netstabiliteit. Wanneer windsnelheden of zonlicht ontoereikend zijn, kunnen piekeenheden snel de ontbrekende productie aanvullen.

• Weersvoorspellingen: Accurate weersvoorspellingen helpen dispatchcentra de hernieuwbare energieproductie te anticiperen, waardoor ze kunnen beslissen wanneer piekeenheden gestart moeten worden.

3. Elektriciteitsmarktprijzen

• Prijsfluctuaties: In elektriciteitsmarkten fluctueren prijzen op basis van aanbod en vraag. Wanneer prijzen hoog zijn (meestal als gevolg van excessieve vraag), kan het starten van piekeenheden economisch gunstiger zijn.

• Marginale kosten: De marginale kosten (d.w.z. de kosten om één extra eenheid elektriciteit te produceren) van piekeenheden zijn doorgaans hoger, dus worden ze alleen gestart wanneer marktprijzen voldoende hoog zijn.

4. Eisen aan systeembetrouwbaarheid

• Reservecapaciteit: Om de betrouwbaarheid van het systeem te waarborgen, moet een bepaalde hoeveelheid reservecapaciteit worden aangehouden. Als conventionele genererende eenheden falen of onderhoud vereisen, kunnen piekeenheden dienen als back-upkracht en snel online komen.

• Frequentie- en spanningcontrole: De stabiliteit van de netfrequentie en -spanning is cruciaal voor normale operatie van het energienetwerk. Piekeenheden kunnen snel reageren op veranderingen in frequentie en spanning, waardoor de netstabiliteit wordt behouden.

5. Milieu- en beleidsfactoren

• Uitstootlimieten: Sommige regio's hebben strenge limieten voor koolstofuitstoot en andere vervuilende stoffen, wat de keuze en het gebruik van piekeenheden beïnvloedt. Bijvoorbeeld, aardgas-piekeenheden zijn over het algemeen milieuvriendelijker dan kolenheden en worden daarom meer gefavoreerd in gebieden met strenge milieueisen.

• Beleidsondersteuning: Overheden kunnen beleidsmaatregelen invoeren die de gebruik van flexibele piekenergiebronnen stimuleren of subsidies bieden voor instabiele hernieuwbare energie, wat ook de beslissing om piekeenheden te starten beïnvloedt.

6. Technische kenmerken

• Opstarttijd: Verschillende soorten piekeenheden hebben verschillende opstarttijden. Bijvoorbeeld, gasturbines kunnen binnen minuten starten, terwijl waterkrachteenheden ook snel kunnen reageren, maar kolenheden nemen langer de tijd om op te starten. Daarom hangt de keuze van de piekeenheid af van de vereiste responssnelheid van het net op belastingsveranderingen.

• Stuwsnelheid: De stuwsnelheid (d.w.z. de mogelijkheid om de krachtuitvoer per tijdseenheid te verhogen) van piekeenheden is een ander cruciaal factor bij het bepalen van hun geschiktheid voor snelle respons op belastingsfluctuaties.

7. Beschikbaarheid van energieopslagsystemen

Batterij-energieopslagsystemen: In recente jaren zijn batterij-energieopslagsystemen (zoals lithium-ion batterijen) een belangrijk middel voor pieken geworden. Wanneer energieopslagsystemen voldoende capaciteit hebben, kan de noodzaak om piekeenheden te starten afnemen. Omgekeerd, wanneer energieopslagsystemen laag op lading zijn, kan de frequentie van het starten van piekeenheden toenemen.

8. Seizoenlijke factoren

Seizoenlijke belastingsvariaties: Belastingsvragen variëren aanzienlijk over de verschillende seizoenen. Bijvoorbeeld, toegenomen gebruik van airconditioning in de zomer en verwarming in de winter leiden beide tot belastingsfluctuaties, wat de beslissing om piekeenheden te starten beïnvloedt.

9. Status van het netwerkinfrastructuur

• Capaciteit van transmissielijnen: Als de capaciteit van transmissielijnen beperkt is en geen energie kan leveren van verre bronnen naar belastingscentra, kunnen piekeenheden lokaal worden gestart om transmissieknelpunten te verlichten.

• Status van transformatorstations en distributiefaciliteiten: Als bepaalde transformatorstations of distributiefaciliteiten onderhoud of upgrades ondergaan, kunnen piekeenheden tijdelijk de energielevering gap vullen.

Samenvatting

De beslissing om piekeenheden te starten is een complex proces dat meerdere factoren omvat, zoals belastingsvragen, fluctuaties in hernieuwbare energie, marktprijzen, systeembetrouwbaarheid, milieubeleid en technische kenmerken. Dispatchcentra van energienetwerken beschouwen deze factoren meestal integraal en gebruiken geavanceerde monitoring- en controle systemen om de werking van piekeenheden dynamisch aan te passen, waardoor de veiligheid, betrouwbaarheid en economische werking van het net worden gewaarborgd.