米乐m6工程师解释_市场_太阳能_风能南澳大利亚人，加利福尼亚人和德克萨斯人知道过度依赖不可靠的人会带来什么，他们遭受了多次与天气相关的减载和大规模停电。

　　对混乱的间歇性风能和太阳能的日益依赖是我们让意识形态凌驾于健全的工程和坚实的经济之上而付出的代价。

　　一旦工程师被配备社会学或艺术/法律学位的风能和太阳能崇拜理论家降级到后台，以可承受的价格可靠地输送电力的终结是不可避免的。

　　现在，我们来了。随着电价飙升失控，电网在全面崩溃的边缘摇摇欲坠。这一切都要归功于一群狂热者，他们无法分辨“能量”和“力量”之间的关键区别;声称风能和太阳能无望的间歇性可以用几块巨大的锂电池治愈;谁斥责任何在一句话中提到日落、平静天气和可再生能源的人;谁发现数学、逻辑和推理都是致命的无聊。工程师接受过生活和呼吸训练的所有东西，都被简单地视为老派的废话。

　　好吧，STT认为现在是工程师们获得一些过期的广播时间的时候了。因此，我们将交给来自新西兰的半退休电站工程师克里斯·莫里斯（Chris Morris）和电气系统规划工程师拉斯·舒斯勒（Russ Schussler），以及佐治亚输电公司（Georgia Transmission Corporation）的退休输电规划副总裁，简要介绍理论家对我们曾经可靠且负担得起的电力供应所做的工作。

　　澳大利亚正在从燃煤发电系统过渡到基于太阳能和风能的系统。在两个主要政党的推动下，有一个加速计划来做到这一点。关于事态发展的文章很多，主要是作为宣传，许多相关事实没有提及。支持者认为这种转变是世界领先的，而怀疑论者认为该国将成为碰撞测试假人，证明它行不通。已经存在重大问题。这些本身和所需的补救措施预示着渗透率的提高可能会导致非常昂贵和不可靠的电能系统。

　　这个国家不是旅游海报宣传的形象。超过80%的澳大利亚人居住在距离海岸英里的范围内，城市地区的比例甚至更高。大城市在边缘相距数百英里。这些因素对他们的电网产生了重大影响。直到最近，该系统主要由位于煤田旁边的大型多机组燃煤发电站提供支持。输电线路从他们延伸到他们所服务的城市。几乎没有相互联系。这是受到非常狭隘的制度的影响。

　　澳大利亚是一个联邦制国家，有六个州和几个领土。各州小心翼翼地保护自己的权利，并经常与邻国和联邦政府发生争端。州际竞争可以超越一个笑话。每个州最初都运行自己的电力系统。这种扩大和国家之间的相互联系逐渐被纳入其中。除了交流线路外，还有三条直流互连器，包括一条连接塔斯马尼亚州和的近200英里的海底电缆。互连器是允许州际流动的国家电网之间的纽带，但它们通常充当阻塞点。

　　90年代，全国电力市场（NEM）开始。这个名字用词不当。西澳大利亚州约占全国的三分之一，不是其中的一部分，因为它太远而无法连接。众多孤立的城镇也不是与任何地方都没有联系。第1部分涉及东部和东南部各州的电网现状。

　　电气系统的管理和操作很复杂，主要由市场驱动。最高层是能源监管机构，这是一个执行规则、监控市场、为垄断企业设定收入的联邦机构，也是争议的仲裁者。与他们一起制定和修改规则的AEMC（澳大利亚能源市场委员会）是他们制定和修改规则，但他们不能提出这些规则。联邦AEMO（澳大利亚能源市场运营商）是系统运营商，负责运营其电力（和天然气）市场。市场以绩效订单调度运行，受负载要求和约束。允许负定价以确保必须运行生成。对于每个交易周期，最初是半小时，但现在是五分钟，发电机提交功率和价格。这是可以毕业的。这是以增加价格的方式排列的，形成总兆瓦与价格堆栈。支付给所有调度资源的价格是负载线穿过此优点订单堆栈的位置。有些植物可能会被限制打开或关闭，无论它们在功绩顺序中的位置如何。还有许多二级市场提供储备和频率控制等服务。

　　大多数发电机由寻求盈利的公司拥有。如果他们遵守规则，他们可以连接到电网。如果没有本地线路或线路过载，则连接可能会出现问题。它们在调度时生成。对于那些像风能和太阳能这样半预定的（不可靠的委婉说法），他们的出价有特殊的规则。

　　每个州都有一个拥有和运营其高压网络的输电网公司。低压网络的配电公司拥有他们负责的领土。例如，新南威尔士州（新南威尔士州）有三个。输电和配电都是自然垄断，因此是受监管的垄断企业。

　　有无数的电力零售商。有些是基于发电机的零售商（gentailers），为他们的一代提供客户负荷。大多数零售商与发电公司签订了长期合同，以满足他们的负荷要求。有些利基供应商以现货市场价格运行，但对其负载要求有备用对冲。有些将天然气或互联网作为一个包装销售。NEM为大约9万客户提供服务，他们是最终支付运营和资本开发成本的群体。

　　在这个市场上，必须加上太阳能电池板不受控制的国内发电。这些构成了发电基数中重要且不断增加的一部分。在一个州，有一天，他们提供了超过90%的瞬时发电。这些装置得到了补贴和慷慨的上网电价的支持。大多数家庭没有电池。

　　AEMO进行预测。他们着眼于政府政策、负荷预测、发电发展计划、系统安全要求等因素。他们使用这些来发布各种定期报告;一些一般性的，一些具体的，详细说明需要进行哪些更改。输电公司负责执行并获得监管机构的资金批准。除此之外，如果发生重大事件，他们将发布一份报告，详细说明发生了什么，为什么以及需要进行哪些更改。这些通常会反馈到其他报告中。

　　这就是一切组合在一起的方式。不用说，官僚机构的成本很高，行政人员和律师有很多就业机会。此处的地图显示了现有和拟议的输电系统和发电机在每个州的位置。NEM为大约9万客户提供服务，他们是最终支付运营和资本开发成本的群体。

　　的成本可再生能源得到不同程度的补贴。因为它可以存在于不同的层面，通过不同的形式一直到国内层面，似乎没有人确切地确定有多少可再生能源得到了补贴。然而，电价在过去40年中以通货膨胀率的两倍上涨，价格在2007年真正起飞，与可再生能源目标的增加相吻合。除了与RET（可再生能源目标）的相关性之外，作者不知道导致这种增长的确切原因的任何详细细分。电价还在上涨。我们注意到，尽管澳大利亚没有进口电力或火力发电厂燃料，但乌克兰战争被归咎于部分上涨。与现实相反，AEMC在两年前和其他最近的公司预测，现在电力将变得越来越便宜。即使不在电费单上，这些补贴的价格也来自某个地方，最终由纳税人支付。

　　[作者注意：直接补贴是可再生能源证书（或更确切地说是大规模发电证书）中授予风力和大型太阳能发电机的每兆瓦时调度到电网的价值。LGC的成本通常与零售商签订约85美元的合同，零售商购买风能和大型太阳能以避免短缺罚款，LGC的成本包含在零售电费中并由所有电力消费者支付。有关更多详细信息，请参阅STT的帖子：这里]

　　在哪里风能和太阳能，不可靠的，现在是当前NEM发电的重要组成部分，但骨干仍然是煤炭 - 超过60%的能源。风能占比不到15%，电网太阳能占5%。下面没有阳光明媚时的快照显示了煤炭仍然做出了贡献。国内光伏也存在大量。由于它主要在仪表后面，因此没有关于其精确大小的准确数据。但是，扩大电网太阳能的贡献并允许效率较低的安装，它将再增加10%。然而，即使在这些水平上，间歇性和不可预测性也对电力稳定性产生了重大不利影响。请注意，瞬时功率贡献可能比上面引用的数字高得多。本文主要着眼于其不可预测性的更广泛问题。以后的帖子可能会更详细地分析迄今为止发生的一些具体问题。

　　电网的日常管理取决于可靠的发电和可调度性。可再生能源两者都不提供。对于风，经常有风吹到某个地方的口头禅。实际数据并不支持这一点。多年来，一位怀疑论者一直在编制NEM上的每日风力发电量。结果很能说明问题。下图仅代表一个月，即 2022 年 400 月。所有风电场的输出都是同步的。为了应对风力下降的下降，需要迅速增加大量功率。如果风不吹，现在是晚上，弥补下降的能量从何而来？构成能源供应背景的支柱MW+燃煤机组如果寒冷，可能需要三天时间才能满负荷。

　　太阳能可能同样糟糕。1 年 4 月 2022 日和 4 日，昆士兰州当时的太阳能发电量仅为前一周左右的一小部分。15日，全州东半部整天都有云库，风力也很少。新南威尔士州的互连器与进口产品评级一致，市场价格最高为000，美元/兆瓦时。

　　可再生能源的支持者吹嘘像南澳大利亚州（SA）这样的地方如何实现接近100%的可再生能源发电，通常是在中午左右，这意味着他们可以一直这样做。他们没有说的，因为它破坏了叙事，更有启发性。看看下面一个这样一天的生成配置文件。他们必须保持燃气轮机打开以提供惯性。这些必须在黎明前和黄昏时产生大部分负荷，因为风不在那里。电池提供的很少。与维多利亚州的平衡互连器允许近20%的燃煤发电出口进入，即使不是必需的，也是重要的。如果没有天然气动力和海伍德生产线，SA将陷入真正的麻烦。

　　即使在“正常”的日子里，SA 中的功绩顺序也类似于转换。当太阳出来，风吹拂时，功绩顺序为负定价。如果不是米乐m6官网，价格就会上涨，通常在400美元/兆瓦时左右。这增加了将其转嫁给客户的分销公司的成本。

　　海伍德的互连器在缓冲SA不稳定的发电方面发挥着比可再生能源支持者承认的更大的日常作用。在适当的条件下，高达40%的国家负荷通过其线路进入。当频率锁定在NEM的频率上时，这稳定了其电压。维多利亚州西北部有一个较小的互连器，但这是DC，所以它的作用要小得多。海伍德的好处在 22 月的一次孤岛停电中得到了证明。在停电期间，电网运营商在短短两天内花费了万美元来提供频率控务。这些是过去在具有大量惯性的电网和大型蒸汽轮机上所谓的调速器控制。在现代电网上，许多热电厂，尤其是燃气轮机都可以在这种模式下运行。对于不太传统的发电，事情通常发生得更快，因此必须加快频率控制的校正。电网运营商提倡电池能够实现此功能，但这是一种美德。所有这些孤岛成本都需要由电力消费者或纳税人支付。这就是为什么南非拥有NEM中所有州中最昂贵的电力。

　　上面的例子显示了NEM电网运营商必须定期应对的不可预测性。当条件恰到好处时，匹配负载和发电相对容易。然而，它通常需要一个非常精细的平衡，由许多非常昂贵的工厂基础设施支持。其中大部分不是日常运营需要的。然而，当事情出错时，它们可能会在很短的时间内变成灾难性的。城市内主要基础设施的电网供电可能99.99%可靠，但它能否应对每年不可预测的停电一小时？可靠的电力不仅是现代生活的好东西，而且是必不可少的。

　　四十年前，澳大利亚有一个电力系统，提供廉价、可靠的电力。现在情况已经不同了。发展和变革是由和教条驱动的，而不是工程和经济。那些有效的东西正在被那些对美德信号员来说看起来不错的东西所取代，尤其是对那些不了解这个问题的人来说。物价上涨速度比通货膨胀快得多。即便如此，电费单上的数字可能也不是全部成本，因为有隐藏的成本。作者不知道最近对价格的任何研究考虑甚至确定了所有补贴。然而，对于所花费的钱，他们应该有一个有能力、强大的镀金系统。其实不然。这个体系从一个危机到另一个危机摇摇欲坠，解决方案通常是更多的规则、市场干预和补贴。电力价格在过剩和稀缺之间波动，甚至每天都如此。像冶炼厂这样的大型工业用户正在缩小规模、离岸外包或获得其他补贴。澳大利亚曾经被称为幸运的国家。情况可能不再如此。

　　接下来：“澳大利亚第2部分;电网即将到来？还是只是一群人的疯狂？将研究澳大利亚国内为减少对同步发电机的需求并允许可再生能源的高渗透率所做的努力。随后可能会增设其他职位，涉及澳大利亚境内的其他问题。

　　许多人将目光投向澳大利亚，并看到了大胆、创新的举措，以提高风能和太阳能资源的渗透水平。电网指日可待？还是只是人群的疯狂？这篇文章讨论了我们可以从他们迄今为止的努力中辨别出来的东西。

　　第1部分介绍了迄今为止可再生能源对澳大利亚主要电网的影响。许多人受到这个标题的启发：南澳大利亚可能是世界上第一个没有同步发电的大型电网。文章首先指出：

　　南澳大利亚州 - 已经在风能和太阳能的吸收方面处于世界领先地位，并以高水平的可再生能源运行其电网 - 可能是世界上第一个在没有同步发电的情况下运行的千兆瓦级电网。根据AEMO的数据，南澳大利亚州是世界上独一无二的，因为它是第一个在如此高水平的风能和太阳能下运行的千兆瓦级电网，在过去一年中，风能和太阳能占当地发电量的64%。

　　在遥远的西澳大利亚州，拥有较小的独立电网，也正在创造风能和太阳能的记录。他们认为，到2025年，可能有足够的风能和太阳能完全由可再生能源为电网供电，至少需要半小时。 16 年 2022 月 日，那里有足够的可用风能和太阳能来满足当地需求。

　　与净零电网相关的已识别问题经常被不恰当地驳回，并提及某处正在开展的工作，或参考学者的主张。经常，改变行业的创新似乎即将“指日可待”。尽管他们的助推器充满热情，但这些即将到来的突破往往效果不佳。“拐角处”项目的最终相关复杂性和成本往往被证明是瘫痪的。这种说法几乎令人难以理解地令人困惑。“拐角处”的说法往往被夸大或误解。让我们更深入地了解此处的可用信息。

　　首先，应该指出的是，南澳大利亚州（SA）在自给自足和独立的背景下不是一个网格。它是大网格中相对较小的组件。第 1 部分介绍了较大网格上的资源：

　　风能和太阳能，不可靠的，现在是当前NEM发电的重要组成部分，但骨干仍然是煤炭 - 超过60%的能源。风能占比不到15%，电网太阳能占5%。....国内光伏也存在大量。由于它主要在仪表后面，因此没有关于其精确大小的准确数据。但是，扩大电网太阳能的贡献并允许效率较低的安装，它将再增加10%。

　　大型电网具有大量同步发电机，这些发电机以多种方式支持SA系统。如第 1 部分所述，维多利亚州的发电特别有助于通过海伍德互连缓冲南澳大利亚已经不稳定的发电。邻近系统上的大型同步机器支持南澳大利亚实验。这个实验所受到的炒作将是当之无愧的，如果更大的网格参与程度与南澳大利亚相同。

　　这不是第一次夸大其词，根据电网有限区域内的渗透水平，独立电网在高水平可再生能源下运行的能力。不久前，许多人指出德国展示了电网如何容纳高水平的可再生能源。这是一幅非常具有误导性的画面。网格的物理学并不关心谁拥有什么。来自邻居发电机的同步资源为整个欧洲电网提供支持，尽管语言和国籍存在差异。电流在每条潜在的路径上快速流动，接近光速，以支持系统的所有部分，无论谁拥有什么。德国部分由邻近系统（包括波兰的煤炭资源）的常规发电提供支持。

　　南澳大利亚州会异步吗？电网专家认为，南澳大利亚州可能是世界上第一个没有同步发电的大型电网，应该知道某个地方有一个技巧，即使他们还不太确定诀窍是什么。诀窍（除了SA不是网格）是，正如快速阅读标题所暗示的那样，它们不是在考虑构建不依赖于同步资源的网格。

　　电网需要同步发电机的论点存在漏洞。南澳大利亚的头条新闻正在利用这个漏洞。需要四个同步冷凝器来维护电网，而无需同步气体发生器。这些同步调振器在拆除传统发电之前需要就位。同步调相机与同步发电机基本相同，区别在于它们缺乏发电能力。现有的蒸汽设备可以通过拆除为装置提供动力的原动机来转换为同步冷凝器。组件的其余部分与栅格同步旋转。同步调振器可以提供惯性、电压控制并提供或吸收无功。同步调相机在发电机过渡到电机的位置工作。同步调相机是同步机器，但它们消耗电力，而不是提供电力。

　　考虑到这一点，SA实验并不是像许多人认为的那样创建一个在风能和太阳能上运行的异步独立电网。该实验正在解决大型电网的一个组件如何整合大量的风能和太阳能，从其邻居的同步发电机中受益，并安装了特殊的同步冷凝器来取代他们正在退役的同步发电机，

　　没有。同步调相机已经存在了很长时间。在规划工程师在气候等的第一个职位上。2014年，他指出：

　　是否可以建造一个与我们类似的电力系统，仅依靠可再生资源？答案是肯定的，也不是。如上所述，大多数可再生能源不能供应或供应良好的基本系统特征。然而，可再生系统可以与广泛的电池和其他存储设备、大型机械飞轮和冷凝器（基本上是可以吐出或消耗无功功率的无动力电机/发电机）相结合。这些设备可以接近我们传统电力系统的行为，但它们需要巨大且令人望而却步的成本。

　　需要明确的是，同步调相机是电网上的好东西。它们在过去很少使用，因为通常存在许多同步发电机来支持电网。风能和太阳能正在创造对同步冷凝器的需求，这些电容器已被重新命名为“syncons”。其中一位作者过去曾多次建议将退役工厂转换为同步冷凝器，以更好地支持电网。然而，所有权和费用分摊结构注定了这种战略考虑。由于澳大利亚认为承担新型同步冷凝器的全部成本是值得的，也许可以做出政策改变，以允许更多的经济转换，特别是因为异步可再生能源正在提高其渗透水平。通常，保留旧燃煤电厂以在需要时提供应急发电和同步资源是有意义的。如果这是不可能的，应该考虑至少将它们保留为同步聚光镜。两者都没有这样做的部分原因是，许多人自豪地声称他们正在关闭燃煤电厂。当多个工厂因单独行动而关闭时，您知道很少考虑细节。除此之外，有缺陷的市场和成本回收计划正在导致许多机会被错过。

　　正如市场运营商AMEO所指出的那样，在允许100%可再生能源并网之前，必须解决详细的工程挑战。“他们正在进行各种其他改进，以应对世代变化。目前计划花费12亿美元建造7条新的高压输电线路，以加强其系统。南澳大利亚州对存储也有强烈的需求，以实现频率控制和储备服务。允许使用更多风能和太阳能输出的计划还包括更奇特的程序，例如在某些条件下更严重地削减屋顶光伏的电力。在住宅层面削减太阳能以允许在电网层面实现更大的可再生能源渗透（或者由于太阳能和风能调度带来的困难）很好地说明了这种转变可能具有挑战性和过于复杂。这篇文章指出米乐m6官网，“AEMO修复破碎能源系统的计划似乎很简单，但事实可能并非如此。

　　目前的做法能否持续下去是值得怀疑的。请记住，煤炭仍然是澳大利亚的主要发电能源。随着电网渗透率的提高，继续并扩大他们正在采取的步骤只会加剧成本和挑战。他们的“解决方案”不是提议的发电变化所需的大胆创新，而是昂贵的、临时的、权宜之计的创可贴。

　　更换发电、添加存储、添加同步计算机和使程序复杂化可能会损害成本和可靠性。风能和太阳能与天然气的平准成本比较如果忽略支持异步可再生能源所需的变化，就会产生很大的误导。风能和太阳能的支持者希望这些额外的成本被隐藏起来并由其他人支付。但是，如果风能和太阳能需要大型同步机器来使它们能够与电网和存储一起工作，那么当竞争资源将同步功能作为其设计的固有部分时，就需要进行一些成本计算。可再生能源倡导者不能继续依赖劣质成本研究，而忽视与竞争资源相关的巨大成本差异。随着风能和太阳能变得越来越普遍，解决可靠性问题所需的额外成本将增加，并且更难隐藏。

　　AMEO必须意识到这一点，因为他们已经表示打算开发基于逆变器的资源（如风能，太阳能和电池）的能力，以提供他们现在从同步冷凝器中寻求的功能。基于逆变器的工作要欠发达得多，而且要远得多。如果它可以发挥作用，它可能比他们目前的方法便宜得多。但是它可以在复杂的电网上工作吗？目前还没有人提议大规模地开始这项实验。主要依赖于基于逆变器的支持的系统，无论是同步还是异步，都将是性的。如果这是他们的重点所在，那么澳大利亚境内的发展将真正值得关注。

　　电网转型似乎需要在这两个独立的问题上同时取得进展。第一个问题更容易解决，而第二个问题更具挑战性，并且在风能和太阳能的更高渗透水平下变得越来越棘手。可以理解为什么个人或团体可能会选择解决第一个问题而不是另一个问题，尤其是在个人激励和奖励方面。但令人难以置信的是，一个致力于能源转型的实体会寻求在改变能源资源方面做出最大的努力，同时希望奇迹会发生，允许以经济和可靠的方式提供能源。

　　能源采购和能源输送之间的不匹配在责任和成本方面提出了挑战。这位脱碳顾问指出，“关于谁应该支付建筑费用的争论不休”。脱碳顾问的其他一些有趣引述出现在本文中。

　　除了本末倒置，这些引述表明我们可能同意很多。取出煤炭很简单，如果你不在乎接下来会发生什么。如果可能的话，启用替换将非常困难。将要求所有资源发挥重要作用，但这可能还不够。当基本负载产生时，需要给予很多关注，并且可能会出现许多没有实际解决方案的挑战。许多需要的东西还不存在，也可能永远不会存在。能源系统可能无法识别，也许是因为它将不再像经济可靠的电力系统。

　　显然，组合中有很多个人短期激励措施，与大量电力消费者的任何长期收益无关。显然，许多有关决策者在必要领域缺乏信息和专门知识，并受到同舟共济的其他人的极大影响。从工程角度来看，很明显，要提高风能和太阳能的渗透率，这两个问题领域都不能忽视，必须在这两个领域的进步的同时取得进展。在乘客在空中之后，你不知道如何降落飞机。

　　对于政策制定者来说，能源太重要了，无法投资于“梦想的领域”。你不能改变能源供应的基本原理，那么只是希望支持系统能够有机地出现。这种单一的焦点和神奇的思维最好用那些在人类、团体、组织、或宗教行为领域具有专业知识的人来解释，也许是那些对“人群的疯狂”有很好的理解的人。

　　南澳大利亚最初的努力并不像看起来那么具有性。相反，他们的努力显示了同步机器的重要性和中心地位。澳大利亚正在退役同步发电机，并用其他同步发电机取而代之。这一步不是性的。这一点以及他们正在采用的其他解决方案证实了净零电网面临相当大的挑战。结合其他计划中的更改，它们的整体努力将加剧现有的可靠性趋势米乐m6官网。AEMO目前看到惯性不足和系统安全性差。新的努力是否会继续朝着更昂贵的低可靠性电网发展的趋势？作者认为，即使他们在实施所有计划的更改方面做得很好，成本很可能会显着增加，可靠性也会大大降低。更高的能源成本将损害他们的消费者和工业，同时将制造业和工业从澳大利亚转移到能源更便宜（基于化石燃料）的地区。最终结果可能会造成更大的环境危害。

　　南澳大利亚州未来计划的有效性仍有待证明。目前尚不清楚实施拟议更改可能有多复杂或昂贵。减少住宅太阳能以允许更大的基于电网的风能和太阳能，这表明它可能非常复杂。澳大利亚没有解决这些问题，也没有展示如何解决这些问题，就像他们只是在努力解决这些问题一样。运营商将如何应对复杂性尚不清楚。这可能要花多少钱是完全未知的。在宣布这是未来在其他电网和电力系统中模拟的路径之前，需要仔细考虑它的成本和运行情况。用基于逆变器的资源替换同步机器的工作充其量还处于起步阶段。围绕他们努力的文件表明，对异步可再生能源的高渗透率的担忧是有根据的。现在在这里宣布任何形式的胜利还为时过早。他们可能会发现事情比他们想象的更具挑战性。