Sarcina de bază

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
O centrală electrică pe cărbune din Taiwan .

Sarcina de bază (în engleză base load) pe o rețea electrică este nivelul minim de cerere în rețea într-un interval de timp, cum ar fi o săptămână. Cu alte cuvinte, deoarece tendința de încărcare (adică puterea absorbită) variază considerabil în fiecare zi, precum și având variații sezoniere, sarcina de bază reprezintă puterea minimă care trebuie alimentată continuu sistemului electric. [1]

Această cerere poate fi satisfăcută de centrale electrice invariabile [2] sau de o serie de surse de energie intermitente mai mici [3], în funcție de abordarea care are cea mai bună combinație de cost redus și fiabilitate ridicată pe o anumită piață. Restul cererii, care variază pe parcursul unei zile, este satisfăcută de generarea dispecerizabilă, de centralele de urmărire a sarcinii și de centralele de vârf, a căror producție poate fi crescută sau coborâtă rapid, din rezerva operațională, de la răspuns. cererea și stocarea de energie .

Mai precis, consumul de energie electrică în rețelele electrice este împărțit în „sarcină de bază”, „sarcină medie” și „sarcină de vârf” (sau „vârf”). Încărcarea de bază este deci nivelul minim de cerință, sub care nu scade niciodată (sau foarte rar); sarcina medie este Cantitatea medie de energie electrică consumată în timpul zilei când majoritatea sistemelor și aparatelor electrice sunt în funcțiune; sarcina maximă este cantitatea necesară zilnic de energie electrică care depășește cererea sarcinii de bază și sarcina medie. [4]

Atunci când cea mai ieftină energie electrică a fost cea produsă de centralele mari cu cărbune și nucleare a căror energie nu a putut fi ridicată sau coborâtă rapid, acestea au fost folosite pentru a genera sarcina de bază, deoarece aceasta era constantă și erau numite „centrale de sarcină de bază”. Cu toate acestea, erau necesare rezerve mari de urgență în cazul unei defecțiuni bruște a uneia dintre aceste centrale mari. [2] [5] Centralele electrice de lungă durată nu sunt întotdeauna cel mai ieftin mod de a satisface sarcina de bază. Rețeaua include acum multe turbine eoliene care au costuri marginale atât de mici încât pot oferi prețuri mai mici decât cărbunele sau nuclearul, astfel încât să poată asigura o parte din sarcina de bază atunci când bate vântul. Utilizarea turbinelor eoliene în zone cu condiții variabile de vânt și integrarea lor cu energia solară în timpul zilei, precum și cu generarea și stocarea dispecerizabile, vă permit să gestionați intermitenta surselor individuale de vânt. [3] [6]

Descriere

Operatorii de rețea acceptă prețurile cererii pe termen lung și pe termen scurt pentru a furniza energie electrică pe diferite perioade de timp și pentru a echilibra continuu oferta și cererea. [7] Ajustările detaliate sunt cunoscute ca problema angajamentului unitar în producția de energie electrică.

Deși rețelele electrice mari din punct de vedere istoric foloseau centrale electrice invariabile pentru a satisface sarcina de bază, nu există nicio cerință tehnică specifică în acest sens. Sarcina de bază poate fi satisfăcută în mod egal de cantitatea adecvată de surse de energie intermitente și de așa-numita „generație dispecerizabilă”, adică poate fi activată sau dezactivată în funcție de cererea de energie electrică. [6] [3]

Centralele electrice invariabile pot fi cărbune, nucleare, cicluri combinate , care pot dura câteva zile până la pornire și oprire, [8] hidroelectrice , geotermale , [9] biogaz , biomasă , solare termice cu stocare și, în cele din urmă, conversie de energie . energia oceanelor . Intreruperile pot afecta toate centralele datorate defecțiunilor, centralele hidroelectrice din cauza secetei, centralele de cărbune dacă stocurile lor de cărbune îngheață și centralele de gaze datorate scurgerilor și închiderii conductelor.

Atributul de dorit al expediției se aplică unor centrale electrice cu gaz, eolian (prin pasul palei ) și hidroelectrice. Operatorii de rețea utilizează, de asemenea, reducerea puterii pentru a exclude plantele din rețea atunci când energia lor nu este necesară. [10] [11]

Există, de asemenea, 195.000 MW de stocare instalate în rețelele electrice din întreaga lume; 94% este hidroelectric sub formă de stocare pompată , în timp ce 2% este în baterii. [12] Stocarea pompată folosește energie ieftină în perioadele cu cerere redusă, de obicei noaptea, pentru a pompa apa dintr-un rezervor de nivel inferior la unul mai sus, apoi înapoi prin turbine în perioadele de vârf ale cererii, de obicei ziua. Disponibilitatea energiei solare în timpul orelor de vârf ale zilei poate reduce nevoia de stocare. Cea mai mare instalație de depozitare din lume, hidrocentrala din județul Bath , se află în Statele Unite ale Americii , la granița dintre Virginia și Virginia de Vest , cu o capacitate cu 50% mai mare decât barajul Hoover . [13]

Economie

Vedere panoramică a barajului Hoover , care alimentează una dintre cele mai mari centrale hidroelectrice din lume

Operatorii de rețea solicită oferte pe piața energiei electrice pentru a găsi cele mai ieftine surse de energie electrică pentru perioade de cumpărare pe termen mediu și lung. [14]

Aspectele economice joacă un rol central în diferitele evaluări ale cazului. De exemplu, centralele nucleare și cu cărbune au costuri fixe foarte mari, un factor de încărcare ridicat al instalației , dar costuri marginale foarte mici, deși nu la fel de mici ca energia solară, eoliană și hidroelectrică. Pe de altă parte, generatoarele cu sarcină redusă - cum ar fi cele cu gaze naturale - au costuri fixe reduse, un factor de încărcare scăzut al instalației și costuri marginale ridicate. [15]

Centralele nucleare pe cărbune și nucleare nu modifică producția pentru a se adapta cerințelor de consum de energie, deoarece este mai ieftin să le funcționați la niveluri constante de producție. Prin urmare, utilizarea centralelor electrice cu ciclu combinat sau a turbinelor de ardere mai scumpe este redusă la minimum, puterea acestor centrale putând fi crescută sau redusă pentru a se adapta la fluctuații mai rapide ale consumului - și, prin urmare, ale cererii - în timp.

Centralele nucleare pot dura multe ore, dacă nu chiar zile, pentru a-și schimba puterea, [16] deși cele mai moderne pot funcționa ca urmăritori de sarcină și își pot modifica producția pentru a satisface cerințe variate. [17] Deoarece necesită o perioadă lungă de timp pentru a se încălzi la temperatura de funcționare, aceste instalații sunt economice numai dacă costul mediu pentru timpul în care sunt în funcțiune este mai mic decât costul mediu al alternativelor pentru aceeași perioadă.

Diferite centrale și tehnologii pot avea capacități diferite de a crește sau de a reduce producția la cerere: centralele nucleare sunt, în general, puse în funcțiune continuu aproape de puterea maximă (în afară de ciclurile de întreținere, realimentare și modernizare periodică), în timp ce centralele pe cărbune pot fi a funcționat ciclic pe parcursul unei zile pentru a satisface cererea. Centralele electrice cu mai multe unități generatoare pot fi utilizate ca grup pentru a îmbunătăți „potrivirea” cererii. pornind și oprind unitățile.

Potrivit celor spuse în 2015 de Steve Holliday , director executiv al National Grid (o multinațională britanică care operează rețele de electricitate și gaze în Marea Britanie și nord-estul Statelor Unite ale Americii ), conceptul de sarcină de bază este destinat să fie „depășit”, deoarece microgrile vor deveni probabil principalul mijloc de producție, iar centralele mari vor fi retrogradate pentru a alimenta restul. [18]

În 2016, Ambrose Evans-Pritchard de la Daily Telegraph a scris că, odată cu progresele înregistrate în stocarea energiei, „utilitatea construirii de centrale scumpe cu„ sarcină de bază ”încetează, adăugând că„ reactoarele nucleare nu pot fi pornite și oprite după cum este necesar, spre deosebire de centralele pe gaz. Ele sunt inutile ca suport pentru rețeaua descentralizată a viitorului, când sursa eoliană, solară, hidro și alte surse de energie domină alimentarea cu energie electrică. [19] Prin urmare, ne îndreptăm către un sistem energetic descentralizat, care este produs aproape de locul în care va fi utilizat, mai degrabă decât într-o uzină mare situată în altă parte și trimisă prin rețeaua națională. Această generație locală reduce pierderile de transmisie și emisiile de carbon. [20]

Notă

  1. ^ Încărcare de bază , pe glosarul Dataenergia . Adus pe 29 iunie 2018 ( arhivat pe 30 iunie 2018) .
  2. ^ a b Donald G. Fink și H. Wayne Beatty (ed.), Standard Handbook for Electrical Engineers , ediția a XI-a, Mc-Graw Hill, 1978, pp. 12-16-12-18 , ISBN 9780070209749 .
  3. ^ a b c Cristina L. Archer și Mark Z. Jacobson, furnizarea energiei de bază și reducerea cerințelor de transmisie prin interconectarea fermelor eoliene , în Journal of Applied Meteorology and Climatology , vol. 46, nr. 11, noiembrie 2007, pp. 1701–1717, DOI : 10.1175 / 2007jamc1538.1 , ISSN 1558-8424 ( WC ACNP ) . Accesat la 29 iunie 2018 ( arhivat la 26 aprilie 2019) .
  4. ^ Glosar , pe etichetare-electricitate.ch . Adus pe 29 iunie 2018 ( arhivat pe 30 iunie 2018) .
  5. ^ Dicționar de energie - instalație de încărcare de bază , la energyvortex.com . Adus la 3 august 2008 ( arhivat la 15 februarie 2009) .
  6. ^ a b Roger Peters și Cherise Burda, Noțiunile de bază privind încărcarea de bază: satisfacerea cererii de electricitate a sarcinii de bază din Ontario cu surse de energie regenerabile ( PDF ), la Institutul Pembina , 1 septembrie 2007. Accesat la 16 mai 2018 ( arhivat la 13 februarie 2013) .
  7. ^ Luiz TA Maurer și Luiz A. Barroso, Electricity Auctions: An Overview of Efficient Practices ( PDF ), 2011, ISBN 978-0-8213-8822-8 . Accesat la 29 iunie 2018 ( arhivat la 20 mai 2016) .
  8. ^ Chris Nelder, Why baseload power is condomed , în ZDNet , 28 martie 2012. Accesat la 29 iunie 2012 ( arhivat la 31 decembrie 2017) .
  9. ^ Stephen Lacey, Scalare geotermice pentru putere de încredere de baza Dupa , la renewableenergyworld.com. Adus la 3 august 2008 (arhivat din original la 1 iulie 2018) .
  10. ^ Lori Bird, Debra Lew, Michael Milligan, E. Maria Carlini, Ana Estanqueiro, Damian Flynn, Emilio Gomez-Lazaro, Hannele Holttinen și Nickie Menemenlis, Reducerea energiei eoliene și solare: o recenzie a experienței internaționale , în Recenzii privind energia regenerabilă și durabilă , vol. 65, noiembrie 2016, pp. 577–586, DOI : 10.1016 / j.rser.2016.06.082 , ISSN 1364-0321 ( WC ACNP ) .
  11. ^ Eric Gimon, Robbie Orvis și Sonia Aggarwal, Renewables Curtailment: What We can Learn from Grid Operations in California and the Midwest . Green Tech Media , 23 martie 2015. Accesat la 16 mai 2018 ( arhivat la 17 mai 2018) .
  12. ^ DOE Global Energy Storage Database , la www.energystorageexchange.org . Adus la 16 mai 2018 (arhivat din original la 15 noiembrie 2014) .
  13. ^ Ryan Koronowski, Povestea interioară a celei mai mari „baterii” din lume și viitorul energiei regenerabile , în ThinkProgress , 27 august 2013. Accesat la 16 mai 2018 ( arhivat la 11 iunie 2019) .
  14. ^ David Cay Johnston, AVIZ: Cum sunt pregătite licitațiile de energie electrică pentru a favoriza industria , în Al Jazeera , 29 mai 2014. Accesat la 16 mai 2018 ( arhivat la 2 iulie 2018) .
  15. ^ Ronald J. Daniels, Ontario Hydro at the Millennium: A trecut momentul Monopoly? , Montreal și Kingston: McGill-Queen's University Press, 1996. Accesat la 3 august 2008 ( arhivat la 28 ianuarie 2020) .
  16. ^ Amory B. Lovins, Four Nuclear Myths - A commentary on Stewart Brand's Whole Earth Discipline și despre scrieri similare , Rocky Mountains Institute , 13 octombrie 2009. Accesat la 29 iunie 2018 ( arhivat la 12 septembrie 2016) .
  17. ^ Energie nucleară și regenerabile - Rezumatul executiv ( PDF ), pe oecd-nea.org , OECD-NEA, 2012, p. 6. Accesat la 29 iunie 2018 ( arhivat la 3 martie 2019) .
  18. ^ Karel Beckman, Steve Holliday CEO National Grid: încărcarea de bază este depășită , pe EnergyPost.eu , 11 septembrie 2015. Accesat la 6 octombrie 2016 ( arhivat la 10 septembrie 2016) .
  19. ^ Ambrose Evans-Pritchard, Sfântul Graal al politicii energetice la vedere în timp ce tehnologia bateriilor spulberă vechea ordine , în The Telegraph , 10 august 2016. Accesat pe 29 iunie 2018 ( arhivat pe 11 august 2016) .
  20. ^ Încărcarea de bază a unei rețele de electricitate , op. cit.

Elemente conexe

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Carico_di_base&oldid=119601760 ”