Адекватность ресурсов ( RA , также адекватность поставок ) в области электроэнергетики - это способность электрической сети удовлетворять спрос конечного потребителя на электроэнергию в любое время (обычно проблема при пиковом спросе ). RA является компонентом надежности электрической сети . [1] Например, достаточная неиспользуемая мощность генерации должна быть доступна для электрической сети в любое время, чтобы компенсировать крупные отказы оборудования (например, отключение атомного энергоблока или высоковольтной линии электропередачи ) и падения переменных возобновляемых источников энергии (например, затухание ветра). Стандарт адекватности должен соответствовать выбранному индексу надежности , обычно ожидаемой потере нагрузки (LOLE) 1 день за 10 лет (так называемый «1 из 10»). [1]
Установленный резервный запас (IRM) — это величина генерирующей мощности сверх ожидаемой нагрузки, рассчитанная для удовлетворения ожидания потери нагрузки , обычно 1 день в 10 лет. [2] IRM используется для измерения адекватности генерирующей мощности и служит руководством для оценки потребностей в изменении мощности. [3] При обсуждении будущих потребностей в мощности для метрики используется термин плановый резервный запас . Североамериканская корпорация по надежности электроснабжения (NERC) по умолчанию использует целевой резерв в 15% для в основном тепловых энергосистем и 10% для гидроэлектростанций . [4] IRM отличается от эксплуатационного резервного запаса (ORM). Расчеты ORM учитывают текущие отключения генерации и передачи и предполагают, что все нагрузки реагирования на спрос и прерываемой мощности подключены. [5] Таким образом, ORM ниже, чем IRM ( CAISO допускает ORM всего на уровне 3% [5] ).
В случае вертикально интегрированной электроэнергетической компании RA была частью интегрированного планирования ресурсов , осуществляемого самой компанией, дополнительные расходы согласовывались с регулирующими органами, которые представляли интересы зависимых потребителей. [1] Эти монопольные компании имели стимул переоценивать пиковый спрос, чтобы нарастить мощности и оправдать увеличение тарифов, одобренных регулятором. [6] Нехватка мощностей, как правило, не была проблемой. [7]
В нерегулируемой сети необходимы определенные стимулы для участников рынка, чтобы создавать и поддерживать ресурсы генерации и передачи, которые могут когда-нибудь быть востребованы для поддержания баланса сети, но большую часть времени простаивают и не приносят дохода от продажи электроэнергии. Требование установленной мощности ( ICAP ) используется некоторыми независимыми системными операторами для поддержания требований RA. ICAP позволяет участнику энергетического пула избегать создания собственной резервной мощности генерации для удовлетворения RA и вместо этого приобретать «кредиты ICAP» у какой-либо другой компании в пуле, которая уже имеет такую мощность (вероятность того, что две компании одновременно упадут ниже своих целевых показателей RA, считается незначительной). Обязательство ICAP вызывается не покупателем, а региональной организацией по передаче , которая также требует от поставщиков предлагать все имеющиеся ресурсы на день вперед («обязательное предложение»). Если вызывается блок, получивший платеж ICAP, он должен работать. [8]
Типичный регулятор требует, чтобы обслуживающая нагрузку организация приобретала контракты RA на гарантированную мощность на 110–120% от ее годовой пиковой мощности. [9] Как и любая схема, основанная на мощности, этот подход опирается на достоверные оценки гарантированной мощности. Эти оценки просты для обычных диспетчерских источников , [10] но сложны в случае гидроэнергетики и возобновляемых источников энергии, поскольку доступная энергия из этих источников, как правило, сильно коррелирует на большой географической территории. [11] Включение солнечных и ветровых генераторов в рамки гарантированной мощности представляет собой проблему из-за их прерывистости (ср. Кредит мощности ) [12] и может потребовать использования накопителей энергии .
Рынки электроэнергии совершенно уникальны в своей потребности в механизме RA, [13] хотя характер высоких фиксированных затрат /низких предельных затрат на производство электроэнергии довольно типичен для других отраслей, которые не испытывают проблем с возмещением производственных затрат и получением прибыли от инвестиций по рыночным ценам. [14] Однако клиенты электроэнергетических компаний часто не имеют возможности переключить свое потребление с периодов высоких цен (например, рассмотрите потребности в отоплении помещений ). При таких обстоятельствах ценообразование в условиях дефицита не сразу влияет на потребление и становится карательным. [9] «Рынки, торгующие только энергией, могут привести к точке равновесия для рынка, которая не соответствует тому, что хотят видеть пользователи и регулирующие органы», [15] поэтому каждый оптовый рынок электроэнергии в мире в той или иной форме полагается на ограничения предложения . [16]
Волак [13] указывает на сочетание пределов предложения и стратегий смягчения дефицита электроэнергии ( веерные отключения ), что приводит к необходимости механизма RA (Волак называет эту зависимость внешним эффектом надежности ): ценовой предел создает стимул для субъектов, обслуживающих нагрузку (LSE), недоплачивать за электроэнергию на срочном рынке , в то время как веерные отключения в равной степени наказывают как LSE, которые закупили достаточно ресурсов, так и те, которые этого не сделали. [17] Это приводит к проблеме недостающих денег (в форме отсутствия инвестиций в генерирующие мощности). [18] По словам Волака, более низкие пределы предложения усложняют ситуацию, [16] как и электрификация отопления помещений, внедрение электромобилей и растущая доля переменных возобновляемых источников энергии. [9]