Adeguatezza delle risorse: aggiornamento del settore energetico

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Il commissario Christie della Federal Energy Regulatory Commission (FERC) ha recentemente osservato: “Gli Stati Uniti si stanno dirigendo verso una crisi di affidabilità…. Le risorse generatrici dispacciabili stanno andando in pensione troppo rapidamente e in quantità che minacciano la nostra capacità di mantenere le luci accese”.

Le questioni complicate stanno cambiando i modelli meteorologici – periodi di caldo e ondate di freddo – e le richieste sulla rete sia da parte delle risorse energetiche distribuite che da parte delle crescenti risorse eoliche e solari variabili.

Queste tendenze e gli eventi recenti hanno portato l’industria elettrica a riesaminare la questione dell’adeguatezza delle risorse.

L’adeguatezza delle risorse (o RA) è “la capacità del sistema elettrico di fornire in ogni momento la potenza elettrica complessiva e il fabbisogno energetico dei consumatori di elettricità, tenendo conto delle interruzioni programmate e previste non programmate dei componenti del sistema”.

L’approccio storico all’adeguatezza delle risorse è stato quello di garantire una fornitura di energia sufficiente al momento del picco della domanda, con un livello target di affidabilità del sistema che consentisse il rischio che la produzione di energia fosse al di sotto della domanda un giorno (24 ore) in dieci anni (o 2,4 ore al giorno). anno).

Storicamente, la generazione di stazioni centrali di grandi dimensioni e dispacciabili e i flussi unidirezionali da tali unità ai clienti hanno reso la RA relativamente semplice. Tuttavia, il contesto attuale ha introdotto nuove considerazioni sull’adeguatezza:

I servizi pubblici, i pianificatori delle risorse e i coordinatori dell’affidabilità stanno ora prendendo in considerazione nuovi approcci alla pianificazione che prenderanno in considerazione scenari estremi, eventi di più ore e più giorni e una maggiore variabilità sia dei livelli di domanda che delle prestazioni delle risorse (inclusa la potenziale interruzione del carburante). La North American Electric Reliability Corporation (NERC) ha raccomandato di condurre analisi a tutte le ore che considerino non solo la capacità di soddisfare i picchi di domanda ma anche l’adeguatezza energetica durante tutte le ore, che il NERC ha identificato come una sfida con un mix di risorse in evoluzione.

I leader di pensiero stanno esaminando nuovi approcci per tenere conto del cambiamento delle condizioni e delle risorse. Alcuni hanno sollecitato l'utilizzo di molteplici parametri di adeguatezza oltre alle aspettative di perdita di carico per tenere conto dei diversi usi (ad esempio, l'entità degli eventi di rischio di coda) e dei tempi. Altri hanno notato che, con eventi correlati influenzati dalle condizioni meteorologiche che influenzano l’AR e diversi tipi di carenze (dimensioni, frequenza e durata), sono necessarie simulazioni più probabilistiche e granulari nel tempo.

In attesa di un cambio di regime nella pianificazione e nella modellizzazione, gli operatori di sistema e i pianificatori stanno testando altri approcci più discreti per l’AR a breve termine.

La condivisione delle risorse è un approccio che può aiutare l’AR, in particolare per le regioni con risorse diverse. Il Western Resource Adequacy Program è un approccio volontario a livello regionale che consente la condivisione e il trasferimento delle risorse in condizioni ristrette dove esiste una capacità di trasmissione sufficiente.

La performance mista delle risorse dispacciabili e variabili in periodi di stress del sistema ha portato diverse regioni a rivedere come e quanta capacità viene loro accreditata (detta anche capacità di carico equivalente).

I mercati RTO/ISO hanno o stanno contemplando flessibilità controllabile e prodotti o requisiti in espansione e relativa compensazione per rispondere a esigenze significative e di breve durata.

Anche FERC e NERC stanno dando il loro contributo. Il personale FERC ha condotto un seminario alla fine del 2022 incentrato su questioni relative all’aumento della capacità minima di trasferimento di trasmissione interregionale, che potrebbe aiutare la condivisione delle risorse. Il NERC sta stabilendo uno standard che richiede la pianificazione del sistema di trasmissione per climi estremi di caldo e freddo su vaste aree geografiche, compreso lo studio dell’impatto di guasti simultanei dei sistemi di generazione di energia elettrica e delle apparecchiature di trasmissione.

Date queste tendenze, i pianificatori delle risorse migliorano la loro pianificazione RA sulla base di sguardi iterativi sulla potenziale composizione delle risorse future e sulle condizioni meteorologiche e climatiche. Ciò significherà utilizzare un’analisi più probabilistica e meno deterministica. La previsione della domanda sarà sempre più critica e dovrebbe tenere conto di una più ampia gamma di incertezze.