Modern Güç Şemslerinde Talep Yanıtını Anlamak
Talep cevabı (DR), hızlı bir şekilde yeni nesil kapasite gerektiren bir program paketine atıfta bulunur, şebeke operatörleri veya yüksek talep dönemlerinde kullanım modellerini ayarlamak için veya fiyat sinyalleri, acil durum uyarıları veya otomatik kontrol sistemleri tarafından teşvik edilir. Temel amacı, tedarik ve talep arasındaki dengeyi korumaktır.
Talep yanıtlarının iki birincil kategorisi vardır: teşvik tabanlı ve zaman bazlı. Teşvik tabanlı programlar, talep üzerine yüklemeyi kabul eden müşterilere doğrudan ödeme sunar, genellikle kesintili tarifeler veya talep indirim tekliflerinin toptan piyasalarda gerektirdiği otomatik yanıtlar. Zaman bazlı programlar, gerçek zamanlı fiyat ve kritik zirve fiyatlama gibi, tüketicilere değişken elektrik maliyetleri açığa çıkararak teşvik eder. Gelişmiş ölçüm altyapısı ve akıllı ev cihazlarının zaman temelli DR'ye ulaşması için dramatik bir şekilde genişledi.
Talep Yanıtı'nda Anahtar Katılımcılar
- [FONT:0]Residential tüketiciler[[Dönetici: 0,4] – Smart termostats, su ısıtıcısı ve elektrikli araç şarj cihazı, üst olaylar sırasında yük dökmek için uzaktan kontrol edilebilir.
- [FONT:0] ⁇ ve endüstriyel tesisler[[Dönetici: 1) Büyük enerji kullanıcıları geçici olarak kritik olmayan süreçler, ayarlanan akışlar veya yerinde yedek jeneratörler çalıştırılabilir.
- [FONT:0]Aggregators - Birçok müşteriden küçük yüklerin toptan pazarlara anlamlı indirimler sunabilmesi için anlamlı bir azaltımlar sunmak için.
- [FONT:0]Utilities and independent system operator (ISOs)[Döneticiler)[FONT:0) ABD'de FERC Order 745 gibi düzenleyici çerçevelere uygun olarak DR programları yapılandırın.
Talep cevabı yeni bir konsept değildir - on yıllardır kesintisiz hız yapıları kullanılmıştır. Ancak, şebekenin dijital dönüşümü, değişken yenilenebilir enerjinin hızlı büyümesiyle birlikte, bir niş acil araçtan ızgara planlama ve operasyonlarda temel bir kaynak için yüksek bir DR. oldu.
Doğal Gaz Santralleri Neden Yanıt Talep Için İdeal Ortaklar
Doğal gaz santralleri, 10 ila 30 dakika içinde tam kapasiteye sahip olan operasyonel özelliklerine sahiptir. Bu hızlı-ramping, talep yanıt olaylarından mükemmel bir şekilde uyum sağlar, bu genellikle 15 ila 60 dakika içinde indirme veya üretim artışına ihtiyaç duyar.
Gaz santralleri ve DR arasındaki sinerji, en pahalı ve en az verimli gaz birimleri için ihtiyaç duydukları tamamlayıcı rollerden kaynaklanmaktadır.Bir DR olayı çağrıldığında, kaçınılan yük etkin bir şekilde “özgürlük” üretim kapasitesi, aksi takdirde yüksek ısı oranlarında çalıştırmak zorunda kalacak olan gaz santralleri üzerindeki stresi azaltmak veya yüksek ısı oranlarına veya yüksek bir başlangıç maliyetlerine ödemek zorunda kalacak şekilde.
Teknik Attributes That Enable Entegrasyon
- [FONT:0)Rapid başlangıç ve dur: [Döntgen: 1) Gaz türbinleri dakikalar içinde senkronize hıza ulaşabilir ve bazı gelişmiş reciproing motorları ( dağıtılmış gaz santrallerinde kullanılır) 30 saniye içinde başlayabilir.
- [FONT:0)Wide turndown oranı:[Dönetici:[Dönetici:0) Modern gaz santralleri, derece düşük puanlarda, DR sinyallerine yanıt vermede oda sağlayarak şarj edebilir.
- [FONT:0] Düşük minimum zaman: [Dönetici: [Dönetici] Genellikle 12+ saat boyunca koşmaya ihtiyaç duyan kömür birimlerin aksine, gaz santralleri minimum kısıtlamalarla ve kapatılabilir.
- [FONT:0) Yüksek kısım yük verimliliği:[Dönetici:[Dönetici:0) Kombine gaz santralleri, DR olayları sırasında kısmi sevk cezasının azaltılmasında bile makul ısı oranları tutar.
Bu özellikler doğal gaz santrallerinin, müşterilerin beklediği gibi cevap vermedikleri dinamik bir denge kaynağı olarak hizmet etmelerine izin verir.Instr|0]Federal Enerji Düzenleme Komisyonu) bu değeri kapasite piyasalarında, DR ve gaz kaynaklarının sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık açık artırmada fayda sağladığını ifade eder.
İntegies ve Teknoloji Enablers
Doğal gaz santralleriyle yapılan talep yanıtını başarıyla bütünleştirmek, koordineli planlama, gelişmiş iletişim altyapısı ve sofistike kontrol algoritmaları gerektirir. Hedef, fiziksel varlıkların son zamanlarda dağıtılmasını sağlayan bir "imevcut enerji santrali" oluşturmaktır.
Gaz Santrali ile Doğrudan Yük Kontrolü
Utilities ve aggregators akıllı cihazlar programlayabilir - termostatlar, su ısıtıcısı kontrolörleri ve havuz pompa anahtarları - bir gaz bitkisi sevk edildiğinde otomatik olarak yanıt vermek. Örneğin, birleştirilmiş döngüsü ünitesinin ilk dakikaları boyunca, sistem aynı anda eve katılmaya veya ısıtmaya katılmak için bir sinyal gönderebilir, o zaman balo makinesine yük atılır.
Gerçek Zamanlı Optimizasyon Platformu
Gelişmiş enerji yönetimi sistemleri (EMS) şimdi DR'yi jeneratörler ile ilgili olarak tedavi eden algoritmaları içerir. Bu platformlar, gaz fabrikalarının dış maliyetini değerlendirir - yakıt, başlangıç-up, değişken O&M ve emisyonlar - ve DR. aracılığıyla yük azaltımının maliyeti ile karşılaştırır.
Gaz Santral Kontrollerinin Kullanımı
Bazı modern doğal gaz santralleri, DR platformları ile doğrudan arayüzeyebilen esnek kontrol sistemleri ile donatılmıştır. Örneğin, bir bitkinin dağıtılmış kontrol sistemi (DCS) hızla serbest yük, geçiş ve minimleme frekansı sapmalarını azaltabilir.
Aggregated Virtual Peaker Bitkiler
Küçük bir gaz toplayıcı bitkisi ile binlerce DR uç noktası birleştirerek, hizmetler tam olarak 50-100 MW gaz türbini gibi performans gösteren bir sanal toplayıcı kapasite oluşturabilir ancak daha düşük emisyonlar ve yakıt maliyeti ile. Gaz tesisi, Birleşik Devletler'deki toplam DR için geri çekilmeye hizmet eder: eğer müşteri yanıtı güçlüyse, gaz ünitesi çevrimdışı kalır; eğer yanıt zayıfsa, boşlukları doldurmanız için otomatik birim-kombin modeli zaten birkaç belediye hizmetleri ve elektrikli kooperatif tarafından dağıtılır.
Doğal Gaz Santralleri ile Talep Yanıtının Faydaları
DR ve gaz kaynaklı neslinin birleşik dağılımı, bir dizi operasyonel, ekonomik ve çevresel avantaja sahiptir, ne kaynak tek başına elde edilebiliyor. Bu avantajlar DR penetrasyonu büyüdükçe ve gaz santralleri daha esnek hale gelir.
Grid Reliability and Resilience
DR, gaz santrallerinin daha önce frekans çürümesini yakalayabilecek acil bir yük azaltımı sağlar. Ani bir rahatsızlık ve tam dönüş rezervlerinin yanıtları arasında, DR, saniyede% 5'e kadar travesti ()NREL araştırma) Gaz santralleri yükseldikçe frekans sabit tutarlar.
Azaltılmış Bisiklet Gaz Santralleri Üzerine Giyindi
Gaz türbinleri sık sık sık sık yönlendirilmiş ve yaygın bir deneyim, daha sık denetimlere ve kısaltılmış bileşen hayatına yol açan ısıtılmış ve yayılmamış olan gaz türbinleri, gaz santrallerinin gerçekleştireceği başlangıç ve keskin yük değişikliklerini azaltabilir.EgRI tarafından yapılan araştırmalar, DR'nin yıllık gaz türbininin% 10 ila 15'ini azaltabileceğine işaret ediyor.
Alt Emisyonlar ve Yakıt Tüketimi
DR, düşük yüklerde veya verimsiz başlangıç sırasında gaz santrallerini çalıştırma ihtiyacını azaltırken, genel yakıt tüketimi azalır. %50 yükte çalışan bir kombinasyon halinde,% 15-20 daha yüksek ısı miktarı tam yük ()U.S. Enerji Bölümü) Daha verimli bir şekilde sabit yük halindeki enerji tasarrufu sağlayan, CO2 ve NOx emisyonları önemli ölçüde daha düşük.
Tüketiciler ve Utilities için ekonomik avantajlar
Talep cevabı genellikle yeni gaz tedariki inşa etmekten daha ucuzdur, özellikle de başkent maliyetleri dahil olduğunda, DR kaynakları, yeniden yapılanma veya zaman fiyat artışları ile aylık olarak 100.000 $ 'a mal olabilir.For services, integrationing with existing gas assets.For services,Compers. For customers, join in DR can lower month through rebates or time-of-use.
Meydanlar ve Mitigation Approaches
Zorlu yararlarına rağmen, doğal gaz santralleriyle olan talep yanıtını entegrasyon engelsiz değildir. Bu zorluklar teknoloji, politika ve piyasa tasarımı ile kombinasyon potansiyelinin tam potansiyelini ortaya çıkmasını sağlamak için ele alınmalıdır.
Düzenleme ve Pazar Engelleri
Birçok toptan elektrik piyasasında, talep yanıtı hala nesillere kaynak kazandırıyor. Örneğin, bazı ISOs, FERC'nin siparişi 745 (bu DR'nin aynı konumsal dışsal fiyatına nesil olarak) sahip olmasını gerektirir, ancak ikna edici kaynaklar doğrudan dışlanmış tedarik teklifleri ile rekabet etme yeteneğini sınırlandırabilir.
Ölçme ve Doğrulama (M&V)
Bir gaz bitkisinden tam olarak kaç megawattın ürettiğine rağmen DR, bir temele göre yükü azaltımı gerektirir (bundan sonra gelen yük, olayda mevcut olmazdı).Inaccurate bazlines, ödeme veya ödeme altında liderlik edebilir. Gelişmiş metre verileri, istatistiksel algoritmaları ve akıllı inverter sinyalleri M&V, ancak grid operatörleri hala muhafazakar muhasebe talep eder.
Müşteri Katılımı ve Persistence
Talep cevabı istekli ve tutarlı müşteri davranışına bağlıdır. Fatigue, faiz kaybı veya binadaki değişiklikler zamanla katılım sağlayabilir.Bu nedenle, program yöneticileri davranışsal psikoloji tekniklerini (örneğin, sosyal rekabet, mevsimsel hatırlatmalar) ve finansal teşvikler, yaşlılarla artışı gerektirir.
Siber güvenlik ve Data Privacy
Bütünleşme, gaz bitki kontrol sistemleri, grid operatörü SCADA ve milyonlarca müşteri cihazı arasındaki iki yönlü iletişim gerektirir. Bu geniş kapsamlı saldırı yüzeyi DR gönderimi veya bitki setlerini manipüle edebilecek siber saldırılar hakkında endişeler ortaya koyar. Utilities kabul edilebilir iletişim protokolleri (OpenADR 2.0b gibi), periyodik penetrasyon testi yapar ve müşteri verilerinden ayrı bitki kontrolüne giriş yapar.
Sistem Koordinasyonu Gelişen Ülkelerde
Şiddetli hava olayları sırasında, hem DR hem de gaz santralleri aynı anda meydan okumalarla karşı karşıya kalabilirler. Gaz yakıt malzemeleri, boru hatları kısıtlamaları nedeniyle kısaltılır, aşırı sıcaklıklar kısa süreler için binalar yeteneği azaltırken (örneğin, yaz hava koşulları sadece çok fazla geri dönebilir).
Doğal Gaz Santrallerinin Geleceği ve Yanıt İstemesi
Elektrik şebekeleri dekarbonizasyon peşinde olduğu gibi, bu iki kaynağın rolü, birkaç temel trende dayanıklı yedeklemeye yönelik temel yük işlerinden kaynaklanmaktadır. Talep yanıtı, elektrikli şebeke yatırımları ve prosumer katılımı yoluyla kendi ayak izlerini genişletmektedir.
Gaz Santralleri Hidrojen-Ready Hubs olarak
Birçok yeni gaz santralleri hidrojen karışımlarını yakmak için tasarlanmıştır (yaklaşık% 30'a kadar) ve sonunda% 100 hidrojene geçiş yapmak için gerekli olacaktır. Talep cevabı, hidrojen üretimini elektrolitlerden yönetmek için geçiş sırasında önemli olacaktır.
Dağılı Enerji Kaynakları Yönetimi (DERMS)
Sophisticated DERMS platformları şimdi milyonlarca esnek yük, batarya depolama ve gaz bitkisi tek kullanımlık portföylere kontrol eder. Doğal gaz santralleri, garanti kapasitesi yedekleme sağlarken, DR en düşük maliyetli, sıfır emisyonlu bir alternatif sunar. Örneğin, Kaliforniya'nın CAISO pazarında, akıllı termostat DR, ve küçük gaz toplayıcıları zaten enerji pazarına giriyor.
Yapay Zeka ve Makine Öğrenme
AI algoritmaları hem DR erişilebilirliği tahmin edebilir (günde, sosyal desenler) ve gaz bitki performansı (örneğin, gaz ekimi modeli ile) Bu tahminler operatörlerin 5 dakikalık aralıklarla DR taahhütleriyle uyumlu gaz ekimine izin verir, yakıt atıklarını azaltır ve en güvenilir hale getirirken, algatörler daha fazla gaz santralleri daha fazla gaz türbinine eşdeğer bir şekilde davranacaktır.
Politika Sürücüleri Tam Dekarbonizasyona Doğru
Devlet ve federal politikalar 2050 veya daha önce net-zero elektrik için itiyor.Son zamanlarda, gaz santralleri her yıl daha az saat çalışacak, onları sadece üst düzeylere korumak için ekonomik olmayan bir şekilde hizmet edebilir. Talep yanıtı, sadece birçok bölgede tamamen vücut tutma ihtiyacı olabilir.[Dönem:0)PJM) Bazı ISOS) belirli bölgelerde DR kapasitelerini görecek.
Sonuç: Bir Dengeli Yol İleri
Doğal gaz santralleri ve cevap programları rekabet etmiyor; şebeke operatörünün cephaneliğinde tamamlayıcı araçlardır. Bu iki kaynağın uyumsuzluğu ve gaz tedariki ile, piyasa reformları ve müşteri bağlılığının daha dayanıklı olmasını sağlar, ancak ödemenin daha uygun maliyetli, ve sürdürülebilir bir şekilde azaltılması gerekir.