Техасская межсетевая сеть представляет собой энергосистему переменного тока (AC) – синхронную сеть большой площади – которая охватывает большую часть штата Техас . Сетью управляет Совет по надежности электроснабжения Техаса (ERCOT) .
Техасская межсетевая сеть является одной из трех второстепенных сетей электропередачи Северной Америки . Два других второстепенных межсоединения — это межсоединение Квебека и межсоединение Аляски . Двумя основными межсетевыми соединениями являются восточная межсетевая связь и западная межсетевая связь . Техасская межсетевая сеть поддерживается как отдельная сеть по политическим, а не техническим причинам, [1] но может также получать некоторую мощность из других сетей, используя связи постоянного тока . Поскольку синхронная электросеть не пересекает границы штата, она во многих отношениях не подлежит федеральному регулированию ( Федеральной комиссии по регулированию энергетики ). [2]
Все электроэнергетические предприятия в Техасской межсетевой сети электрически связаны друг с другом в нормальных условиях системы и работают на синхронной частоте 60 Гц.
Совет по надежности электроснабжения Техаса (ERCOT) управляет потоками электроэнергии по Техасской межсистемной сети, которая снабжает электроэнергией 26 миллионов потребителей Техаса, что составляет 90 процентов электрической нагрузки штата. [3] ERCOT — первый независимый системный оператор (ISO) в США [4] и один из девяти ISO в Северной Америке. [5] ERCOT работает с Техасской организацией по надежности (TRE), [6] одной из восьми региональных организаций Североамериканской корпорации по надежности электроснабжения (NERC), которые координируют свои действия для повышения надежности энергосистемы. [7]
Являясь ISO для региона, ERCOT распределяет электроэнергию по электрической сети, которая соединяет 46 500 миль линий электропередачи и более 550 энергоблоков. [8] ERCOT также осуществляет финансовые расчеты на конкурентном оптовом рынке электроэнергии и управляет розничным переключением для 7 миллионов помещений в конкурентных регионах выбора. [9]
ERCOT — это некоммерческая корпорация, основанная на членстве в соответствии со статьей 501(c)(4) , управляемая советом директоров и подлежащая надзору со стороны Комиссии по коммунальным предприятиям Техаса (PUC) и Законодательного собрания Техаса . [10] [11]
В состав ERCOT входят потребители, электрические кооперативы, производители, торговцы электроэнергией, розничные поставщики электроэнергии, электроэнергетические компании, принадлежащие инвесторам (поставщики передачи и распределения), а также муниципальные электроэнергетические компании. [12]
Спрос на электроэнергию самый высокий летом, в первую очередь из-за использования систем кондиционирования воздуха в домах и на предприятиях. На 19 июля 2018 года потребительский спрос составил 73 259 МВт. [14] Новый пик в 74 820 МВт был установлен между 16:00 и 17:00 по центральному летнему времени (22:00 по Гринвичу) в понедельник, 12 августа 2019 года, когда высокие температуры в Хьюстоне достигли 100 градусов по Фаренгейту (38 °C). [15] Летом 2019 года у ERCOT было более 78 000 МВт генерирующих мощностей, доступных для удовлетворения спроса, что обеспечивало адекватную, хотя и не щедрую прибыль. На 2020 год прогнозируемый пиковый спрос составит 76 696 МВт. [16] Мегаватт электроэнергии может обеспечить электроэнергией около 200 домов в Техасе в периоды пикового спроса.
Ранним утром в период низкого спроса на электроэнергию энергия ветра обслуживала более 56% общего спроса в 3:10 утра по центральному стандартному времени в субботу, 19 января 2019 года. [17] Двумя днями позже ERCOT установила новый рекорд мощности ветра. около 19,7 ГВт в 19:19 по центральному поясному времени в понедельник, 21 января 2019 г. [17]
Ветроэнергетика Техаса состоит из более чем 40 ветряных электростанций , общая паспортная мощность которых превышает 30 000 МВт (по состоянию на 2020 год). [18] [19] Техас производит больше всего энергии ветра среди всех штатов США [18] [20], и лишь несколько стран превышают его установленную мощность. По данным ERCOT (Техасского совета по энергетической надежности), на энергию ветра приходилось не менее 15,7% электроэнергии, вырабатываемой в Техасе в 2017 году, поскольку ветер составлял 17,4% электроэнергии, вырабатываемой в ERCOT, который управляет 90% электроэнергии Техаса. [21] [22]
Ресурсы ветра во многих частях Техаса очень велики. Фермеры могут сдавать свою землю в аренду застройщикам ветроэнергетики, создавая новый источник дохода для фермы. Ветроэнергетика также создала более 24 000 рабочих мест для местных сообществ и государства. Техас считается ориентированным на прибыль лидером коммерциализации возобновляемых источников энергии в Соединенных Штатах. Ветровому буму в Техасе способствовало расширение стандарта портфеля возобновляемых источников энергии штата , использование выделенных конкурентоспособных зон возобновляемой энергии, ускоренное строительство линий электропередачи и необходимые правила Комиссии по коммунальным предприятиям. [23]
Ветряная электростанция Роско ( 781 МВт), расположенная недалеко от города Роско, является крупнейшей ветряной электростанцией штата. Другие крупные ветряные электростанции в Техасе включают: Центр ветроэнергетики Хорс-Холлоу , Ветряная электростанция Шербино , Ветряная электростанция Каприкорн-Ридж , Ветряная электростанция Суитуотер , Ветряная электростанция Баффало-Гэп , Ветряная электростанция Кинг-Маунтин , Ветряная электростанция Desert Sky , Ветряное ранчо Вильдорадо и Ветряная электростанция Бразос. Ферма .
Солнечная энергия в Техасе, наряду с энергией ветра , потенциально может позволить Техасу оставаться штатом-экспортером энергии в долгосрочной перспективе. Западная часть штата особенно богата открытыми территориями с одним из самых больших в Соединенных Штатах потенциалом солнечной и ветровой энергии. [25] [26] Деятельность по развитию там также поощряется относительно простыми разрешениями и значительной доступной пропускной способностью. [27] [28]
Соединения могут быть связаны друг с другом через высоковольтные линии электропередачи постоянного тока ( связи постоянного тока ) или с помощью преобразователей переменной частоты (VFT), которые обеспечивают контролируемый поток энергии, а также функционально изолируют независимые частоты переменного тока с каждой стороны. Техасское межсетевое соединение связано с Восточным межсетевым соединением двумя связями постоянного тока, а также имеет связь постоянного тока и VFT с системами, не входящими в NERC ( Североамериканская корпорация по обеспечению надежности электроэнергии ) в Мексике . В Дейтоне, штат Техас, есть один выключатель переменного тока , который за всю свою историю использовался только один раз (после урагана Айк ).
13 октября 2009 года было объявлено, что Tres Amigas SuperStation соединит восточные, западные и техасские межсоединения через восемь сверхпроводниковых линий мощностью 5 ГВт, хотя Texas Interconnection не собирается соединяться по нормативным причинам. Компания Eastern Interconnection вышла из проекта в 2015 году, что сделало проект спорным. Строительство так и не было начато. [29]