Стоит ли нам беспокоиться о растрате возобновляемой энергии? Вот почему ожидается «растрачивание» избыточной мощности – и эффективное

Нет, это не проблема, что часть возобновляемой энергии не попадает в сеть. Вот почему.

В электроэнергетической системе Австралии все больше и больше энергии солнечного света и ветра «растрачивается» – или не преобразуется в электричество.

В прошлом году количество потерянной возобновляемой энергии было примерно эквивалентно годовому потреблению 750 000 типичных домохозяйств, или трехмесячному потреблению в штате Южная Австралия. Некоторые объясняют эту динамику «избытком солнечной энергии ».

На первый взгляд это кажется ужасной тратой возобновляемой энергии, тем более на фоне резкого спада темпов роста возобновляемой энергетики и острой необходимости сокращения выбросов.

Но история сложнее. Такая утечка, также известная как сокращение, также является ожидаемой и эффективной особенностью систем возобновляемой энергетики.

Что такое «выброшенная энергия»?

Оператор энергетического рынка определяет разлитую энергию как «энергию из переменных возобновляемых источников энергии, которая может быть произведена, но не может быть доставлена».

Он представляет собой энергию, которую можно было преобразовать в электричество, но этого не произошло. Непреобразованная энергия просто остается в окружающей среде.

Обычно его разделяют на две категории в зависимости от причины разлива. Во-первых, происходит сокращение, основанное на работе передающей сети. Выработка электроэнергии может быть ограничена из-за ограничений эксплуатации или перегрузки сети, что приводит к утечке энергии. Это может произойти, когда в одной зоне находится слишком много генераторов, пытающихся передать мощность по одной и той же линии электропередачи. Во-вторых, производитель может снизить выработку из-за низких рыночных цен, что оператор называет «экономическим ущербом», также известным как «экономическое сокращение».

В последние годы объемы этих сокращений растут. За последние 12 месяцев эта сокращенная энергия составляет более 8,5% от общего потенциала. Это значительно варьируется в зависимости от региона: в прошлом году в Виктории разлилось 12%.

Почему разлив эффективен?

Не имеет экономического смысла пытаться использовать каждый возобновляемый электрон. Стоимость хранения, передачи и использования каждого ватта энергии из возобновляемого источника энергии будет непомерной.

Например, мы не строим дополнительные полосы шоссе, чтобы обеспечить движение транспорта в самый загруженный час пасхальных выходных. Аналогично, нет смысла строить передачу так, чтобы гарантировать передачу каждого ватта. Это будет дорого и приведет к тому, что инфраструктура будет сильно недоиспользована. Для более распространенных погодных условий – когда не дует ветер или в середине солнечного дня – размер сети будет значительно больше.

Исследования , которые моделируют энергетические системы, работающие в основном за счет возобновляемых источников энергии, обычно показывают, что экономически более эффективно построить дополнительные возобновляемые мощности и потерять часть генерации, когда предложение превышает спрос.

План интегрированной системы, дорожная карта для электроэнергетической системы , подготовленная оператором энергетического рынка Австралии, прогнозирует увеличение сокращения использования возобновляемых источников энергии в лучшем случае. Ожидается, что к 2050 году будет потеряно около 20% возобновляемой генерации. Это примерно эквивалентно текущему потреблению в штате Новый Южный Уэльс.

С одной стороны, это не должно вызывать удивления.

Домохозяйства часто покупают солнечные фотоэлектрические системы большего размера по сравнению с их потреблением.

И теперь обычной практикой является установка солнечных панелей, мощность которых превышает мощность инвертора, чтобы преобразовывать энергию и отправлять ее в дом или в сеть. Обычно это делается для максимального использования инвертора и экспорта через ограниченное соединение.

Эти два примера в целом аналогичны тому, что происходит в энергосистеме, с экономическим сокращением и сокращением, основанным на передаче электроэнергии.

Эффективны ли нынешние уровни?

На общесистемном уровне текущие уровни утечки превышают ожидаемые. План интегрированной системы предполагает, что темпы сокращения около 5% могут считаться подходящими для сегодняшнего проникновения возобновляемых источников энергии по сравнению с сегодняшним уровнем около 8,5%. Эта разница связана с тем, как все работает в реальном мире, в том числе с тем, как в настоящее время работают правила доступа к пропускной способности.

В недавнем дискуссионном документе Австралийской комиссии по энергетическому рынку подчеркивается это несоответствие и предполагается, что «в отсутствие реформы фактические уровни сокращения, вероятно, превысят уровни, прогнозируемые в ISP», указывая на проблемы с текущими механизмами доступа производителей к электроэнергии. пропускная способность.

Они подразумевают, что нынешняя система приводит к более высоким, чем ожидалось, перегрузкам, что приводит к увеличению затрат для потребителей и потенциально ненужному строительству линий электропередачи. Управление доступом к передаче электроэнергии остается проблемой для разработчиков, реализующих новые проекты в области возобновляемых источников энергии.

Парк угольных электростанций Австралии является еще одним ключевым фактором экономического спада. Хотя угольные генераторы более гибки, чем принято считать, у них есть свои ограничения. В частности, они могут лишь сократить объемы эксплуатации до так называемого минимального уровня генерации. Ниже этих уровней они должны полностью отключиться, что является дорогостоящим мероприятием.

Поэтому угольные генераторы предпочитают продолжать выработку даже при отрицательных ценах, а не полностью отключаться. Как следствие, чтобы не платить за выработку, возобновляемая энергия расходуется, а не отключается уголь. В контексте энергетического перехода и необходимости сокращения выбросов мы фактически имеем избыток угля, а не возобновляемых источников энергии.

Куда дальше?

История сокращения сложна. С одной стороны, это ожидаемое явление, и к нему нам следует привыкнуть по мере перехода к системе электроснабжения, в которой доминируют возобновляемые источники энергии. Однако мы должны поощрять потребителей использовать изобилие возобновляемой генерации там, где это возможно, например, перенося их использование на середину дня .

С другой стороны, некоторые из этих уровней сокращения превышают ожидаемые. Частично это связано с тем, что у нас все еще есть избыток угольной энергии. Отдельно нам необходимо обеспечить надлежащее управление перегрузкой сети и реформирование механизмов доступа, чтобы предотвратить ненужные затраты как для потребителей, так и для разработчиков возобновляемых источников энергии.