Operator transmisi listrik bisa mendapatkan keuntungan dari pemodelan kecukupan sumber daya yang bergantung pada suhu
Spotlight

Operator transmisi listrik bisa mendapatkan keuntungan dari pemodelan kecukupan sumber daya yang bergantung pada suhu


Kredit: CC0

Seberapa besar keandalan sistem tenaga bergantung pada suhu? Pemodelan kecukupan sumber daya generator sistem tenaga listrik dirancang untuk membantu menentukan persyaratan kapasitas bagi operator sistem tenaga listrik di seluruh Amerika Serikat. Meskipun penghitungan kebutuhan kecukupan sumber daya telah dilakukan selama satu abad, hal ini memerlukan perhatian berkelanjutan karena bauran generasi terus berkembang dan berubah. Makalah baru berkontribusi pada pertimbangan keandalan yang sedang berlangsung ini dengan menggunakan kumpulan data unik untuk menentukan bagaimana suhu rendah dan tinggi mengurangi keandalan pembangkit listrik tenaga batu bara, gas, diesel, hidroelektrik, dan nuklir dan dengan demikian mempengaruhi jumlah pasar pembangkit yang harus dikontrak. .

Makalah, “Implikasi Kecukupan Sumber Daya dari Ketersediaan Generator Listrik yang Tergantung Suhu,” oleh para peneliti di Universitas Carnegie Mellon, diterbitkan di Energi Terapan.

“Fokus kami adalah untuk lebih memahami faktor penentu ketersediaan generator dan memasukkan pertimbangan ini ke dalam pemodelan kecukupan sumber daya,” kata Jay Apt, Profesor dan Wakil Direktur Pusat Industri Listrik Carnegie Mellon, yang ikut menulis makalah ini. “Pada akhirnya, ini dapat meningkatkan kemampuan operator sistem untuk menentukan berapa banyak pembangkit yang dibutuhkan saat suhu sangat dingin atau sangat panas.”

Para peneliti mengevaluasi Interkoneksi PJM, operator sistem transmisi listrik terbesar berdasarkan kapasitas dan beban pembangkit terpasang di Amerika Utara, dengan menggunakan tingkat pemadaman paksa yang bergantung pada suhu yang diamati selama 25 tahun. Pemodelan kecukupan sumber daya jaringan saat ini mengasumsikan bahwa kegagalan generator tidak terkait dengan suhu, meskipun hal ini menimbulkan risiko kecukupan sumber daya yang substansial. Misalnya, dalam kasus PJM, kejadian cuaca ekstrem seperti cold snap Polar Vortex tahun 2014 menambah tekanan yang signifikan pada jaringan listrik, menunjukkan bahwa berlawanan dengan asumsi yang berlaku, kegagalan generator berkorelasi. Selanjutnya, mengasumsikan independensi tanpa syarat dapat mengakibatkan meremehkan persyaratan kapasitas sistem tenaga.

Para peneliti pertama kali menentukan bahwa suhu ekstrim, baik panas maupun dingin, menghasilkan lebih sedikit keluaran dari armada PJM. Mereka kemudian menghitung persyaratan kapasitas untuk PJM dalam dua skenario berbeda untuk periode 12 bulan pada 2018 dan 2019. Yang pertama mewakili praktik saat ini di mana diasumsikan independensi tanpa syarat, dan yang kedua memungkinkan ketersediaan generator bergantung pada suhu. Selain itu, mereka mengeksplorasi bagaimana percepatan perubahan pada campuran sumber daya (yaitu; perpindahan dari bahan bakar fosil ke energi matahari dan angin) dan peningkatan suhu di masa depan karena perubahan iklim dapat mempengaruhi kecukupan sumber daya di PJM.

Mengingat musim yang kuat dari suhu ekstrem, para peneliti mempertimbangkan apakah target pengadaan bulanan akan membantu PJM mengurangi persyaratan kapasitas dibandingkan dengan model pengadaan tahunan saat ini. Mereka mengamati akumulasi kehilangan ekspektasi beban (LOLE) —kemungkinan pemadaman karena pembangkit listrik yang tidak mencukupi — selama setiap bulan kalender di bawah pendekatan pengadaan tahunan, menggunakan tingkat pemadaman paksa yang tidak bersyarat dan bergantung pada suhu. Setelah memperhitungkan ketergantungan suhu pada ketersediaan generator, mereka menentukan bahwa target pengadaan kapasitas bulanan akan secara substansial mengurangi pengadaan cadangan rata-rata tahunan di PJM dengan efek yang dapat diabaikan pada LOLE. Hal ini, jelas mereka, karena bulan-bulan musim semi dan musim gugur mengalami suhu sedang, yang menurunkan beban dan meningkatkan ketersediaan generator.

Pada akhirnya, analisis ini menunjukkan pentingnya mempertimbangkan kondisi yang bergantung pada suhu dalam pemodelan kecukupan sumber daya. Jenis pengadaan kapasitas bulanan atau musiman yang penulis usulkan dapat mengurangi margin cadangan PJM dari 26,6% margin cadangan yang diperoleh PJM pada 2018-19 menjadi 22,9%, mewakili keuntungan ekonomi tahunan $ 315 juta. Para penulis mencatat bahwa penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memperhitungkan risiko kehilangan beban akibat pemadaman generator selama kejadian cuaca ekstrem yang berkelanjutan, menggabungkan sumber daya respons permintaan, mengukur kebutuhan fleksibilitas operasional, dan memungkinkan operator sistem untuk lebih memahami nilai pengadaan cadangan operasi.


Analisis keandalan AS Barat meninjau hambatan menuju masa depan yang dapat diperbarui


Informasi lebih lanjut:
Sinnott Murphy et al, Implikasi kecukupan sumber daya dari ketersediaan generator listrik yang bergantung pada suhu, Energi Terapan (2020). DOI: 10.1016 / j.apenergy. 2019.114424

Disediakan oleh Universitas Carnegie Mellon

Kutipan: Operator transmisi listrik bisa mendapatkan keuntungan dari pemodelan kecukupan sumber daya yang bergantung pada suhu (2021, 12 Februari) diambil 12 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-electric-transmission-benefit-temperature-dependent-resource. html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran SGP Hari Ini