Hva bestemmer når toppenhetene skal aktiveres i kraftnettene

Faktorer som bestemmer når netttoppeneheter skal startes

Tidspunktet for å starte netttoppeneheter er hovedsakelig bestemt av flere faktorer for å sikre stabil drift og effektiv bruk av ressurser i kraftsystemet. Her er de viktigste faktorene som påvirker når toppeneheter skal startes:

1. Variasjoner i belastningsbehov

• Topplastperioder: Under tider da nettbelastningen når eller nærmer seg sin topp (som under arbeidstid eller sommers toppebruk av luftkondisjonering), trengs det ekstra generasjonskapasitet for å møte behovet. I slike tilfeller kan toppeneheter startes.

• Avtopplastperioder: Om natten eller andre perioder med lav strømbehov, kan nettet måtte redusere generasjonen for å unngå sprell. Toppeneheter kan raskt justere sin produksjon eller selv slukkes for å tilpasse seg belastningsvariasjoner.

2. Ujevnhet i fornybar energi

• Fluktuerasjoner i vind- og solenergi: Som andelen fornybar energi som vind og sol øker i nettet, stiller deres ujevnhet og uforutsigethet utfordringer for nettets stabilitet. Når vindhastigheten eller sollys er utilstrekkelig, kan toppeneheter raskt supplere den manglende generasjonen.

• Værvarsler: Nøyaktige værvarsler hjelper despatchsentrene med å forutse fornybar energigenerasjon, noe som lar dem bestemme når toppeneheter skal startes.

3. Priser i strømmarkedet

• Prisfluktuerasjoner: I strømmarkeder varierer priser basert på tilbud og etterspørsel. Når priser er høye (vanligvis grunnet overetterspørsel), kan det være mer økonomisk lønnsomt å starte toppeneheter.

• Marginalkostnader: Marginalkostnaden (altså kostnaden for å produsere en ekstra enhet strøm) til toppeneheter er vanligvis høyere, så de starter bare når markedsprisene er tilstrekkelig høye.

4. Systemets pålitelighetskrav

• Reservekapasitet: For å sikre systemets pålitelighet, må en viss reservekapasitet opprettholdes. Hvis konvensjonelle genereringsenheter mislykkes eller trenger vedlikehold, kan toppeneheter fungere som sikkerhetsstrøm og raskt settes i drift.

• Frekvens- og spenningskontroll: Stabiliteten i nettets frekvens og spenning er viktig for normal drift av kraftsystemet. Toppeneheter kan raskt reagere på endringer i frekvens og spenning, og sikre nettets stabilitet.

5. Miljø- og politiske faktorer

• Utslippsbegrensninger: Noen regioner har streng begrensning av karbonutslipp og andre forurensetoffer, noe som påvirker valg og bruk av toppeneheter. For eksempel er naturlig gass-toppeneheter generelt miljøvennliger enn kullenheter, og dermed foretrukket i områder med strenge miljøkrav.

• Politisk støtte: Regjeringer kan innføre policyer som oppmuntrer bruk av fleksible toppeneheter eller gi støtte for ustabile fornybare energikilder, noe som også påvirker beslutningen om å starte toppeneheter.

6. Tekniske egenskaper

• Startfart: Forskjellige typer toppeneheter har ulike startfarter. For eksempel kan gasturbiner starte innen få minutter, mens vannkraftenheter også kan reagere raskt, men kulleenheter tar lenger tid å starte. Derfor avhenger valget av toppenhet av nettets nødvendige responsfart til belastningsendringer.

• Ramp rate: Ramp rate (altså evnen til å øke effekten per tidsenhet) til toppeneheter er en annen viktig faktor for å bestemme deres egnethet for rask respons til belastningsfluktuerasjoner.

7. Tilgjengelighet av energilagringssystemer

Batterilagringssystemer: I de siste årene har batterilagringssystemer (som litium-ion-batterier) blitt et viktig middel for toppenhet. Når lagringssystemer har tilstrekkelig kapasitet, kan behovet for å starte toppeneheter minske. Omvendt, når lagringssystemer har lav ladning, kan frekvensen for å starte toppeneheter øke.

8. Sæsongmessige faktorer

Sæsongmessige belastningsvariasjoner: Belastningsbehov varierer betydelig over forskjellige sesonger. For eksempel økt bruk av luftkondisjonering i sommer og opptrekk i varmebehov i vinter, fører begge til belastningsfluktuerasjoner, som påvirker beslutningen om å starte toppeneheter.

9. Status for nettinfrastruktur

• Kapasitet for overføringslinjer: Hvis kapasiteten for overføringslinjer er begrenset og ikke kan levere strøm fra fjerne kilder til belastningsentre, kan lokale toppeneheter startes for å lettet overføringsknutepunkter.

• Forhold ved transformatorstasjoner og distribusjonsanlegg: Hvis visse transformatorstasjoner eller distribusjonsanlegg er under vedlikehold eller oppgradering, kan toppeneheter midlertidig fylle strømforsyningens hull.

Oppsummering

Beslutningen om å starte toppeneheter er en kompleks prosess som involverer flere faktorer som belastningsbehov, fluktuerasjoner i fornybar energi, markedspriser, systemets pålitelighet, miljøpolicyer og tekniske egenskaper. Despatchsentrene i kraftsystemet vurderer vanligvis disse faktorene helhetlig og bruker avanserte overvåkning- og kontrollsystemer for å dynamisk justere drift av toppeneheter, for å sikre trygghet, pålitelighet og økonomisk drift av nettet.