Mistari ya nguvu-voltage kusimama karibu na badala ya umeme nje kidogo ya Sydney. Reuters
Soko la nishati nchini Australia ni muundo maarufu katika mzunguko wetu wa habari wa kila siku. Huku kukiwa na itikadi na siasa zisizo na mwisho zinazozunguka sekta nzima, maneno ya kiufundi kama "nguvu ya baseload" na "kizazi kinachoweza kutumiwa" hutupwa pande zote mara nyingi kwamba kuna hatari maana ya maneno haya yanaweza kupotea katika mjadala wa umma.
Neno "shida ya nishati" ni bandied karibu kabisa na machafuko kadhaa karibu ikiwa shida ni kuhusu bei au usalama wa usambazaji. Siasa za hii ni za asili na zinaweza kuepukika ikiwa pande zote za siasa zilikuwa zimetazama kwa umakini na kanuni za nishati kwa miaka ya 20 tangu kuanzishwa kwa Soko la Nishati la Kitaifa.
Inafaa kuweka rekodi moja kwa moja juu ya maana ya baadhi ya maneno haya na jinsi yanavyohusiana na sera za hali ya hewa, teknolojia mpya na maendeleo ya mageuzi ya soko na kanuni huko Australia.
Ujumbe huu, ambao kwa kweli hauna nguvu, ni hatua ya kwanza.
Nguvu ya baseload
Nguvu ya baseload inahusu rasilimali za kizazi ambazo kwa ujumla zinaendelea kila mwaka kwa mwaka na zinafanya kazi katika viwango thabiti vya pato. Uendeshaji unaoendelea wa rasilimali za baseload hufanya akili ya kiuchumi kwa sababu zina gharama za chini zinazohusiana na vyanzo vingine vya nguvu. Thamani ya mimea ya baseload ni ya kiuchumi zaidi, na haihusiani na uwezo wao wa kufuata mahitaji ya mfumo wa kila wakati.
Mimea ya baseload ni pamoja na makaa ya mawe-ya-moto na mitambo ya kumaliza-mzunguko wa nguvu ya gesi. Walakini, Australia ya kimataifa dhamira kupunguza uzalishaji wa kaboni ni kupunguza uwezekano wa kiuchumi wa vyanzo vya jadi vya baseload.
Vituo vya nguvu vya makaa ya makaa ya mawe kama hii huko Loy Yang wanastaafu hatua kwa hatua.
Uuzaji wa jumla ("Soko la Nishati la Kitaifa")
Soko la Nishati ya Kitaifa linafadhaisha kwa sababu inahusu soko la ushindani kwa nishati ya jumla zaidi juu ya gharama ya mashariki ya Australia. Haijumuishi Australia ya Magharibi au Wilaya ya Kaskazini na inajumuisha pia mfumo wa gesi. Soko la Nishati ya Kitaifa inaruhusu kila aina ya rasilimali za nguvu za umeme kuungana na mfumo wa usambazaji kukidhi mahitaji ya nguvu kubwa.
Walakini, tasnia ya majadiliano juu ya "soko la nishati" au hata "NEM" inaweza pia kurejelea ugavi mzima wa usambazaji ambao unajumuisha mitandao ya usambazaji wa voltage, na usambazaji wa kati na wa chini na vile vile kurejelea watumiaji wa mwisho. Bei ambayo watumiaji wanaona ni pamoja na huduma hizi zote za mnyororo wa usambazaji. Hii inaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa kwa machafuko.
Soko la jumla linatajwa kama "soko" kwa sababu kuna ushindani kati ya jenereta. Kila jenereta inaweka "zabuni" za bei ya kila siku kuuza nguvu na hurekebisha idadi ya hadi bendi za bei za 10 kila dakika tano. Kwa njia hii, uuzaji wa nguvu unaendana na nishati inayopatikana na utendaji wa kitengo cha kutengeneza.
Soko inafanya kazi kwa ufanisi kupeleka rasilimali zote zenye utofauti na "zinazoweza kutumiwa" kupunguza gharama ya umeme. The Operesheni ya Soko la Nishati la Australia (AEMO) kuratibu Soko la Nishati la Kitaifa.
Bei ya jumla
Bei ya jumla ya "doa" ambayo nguvu inauzwa katika NEM ni msingi wa jenereta inayokubalika zaidi kutoa ugavi na mahitaji katika kila mkoa. Hii imekusudiwa kuhimiza tabia inayofaa kwa jenereta, na pia kuratibu uelekezaji bora wa rasilimali.
kuhifadhi
Hifadhi inahusu nishati inayopigwa kwa matumizi ya baadaye, kawaida kwenye betri. Umeme umekuwa ghali kuhifadhi hapo zamani, lakini gharama ya uhifadhi inatarajiwa kuendelea kushuka na uboreshaji wa teknolojia za betri. Kwa mfano, betri ya lithiamu-ioni zilitengenezwa kwa mawasiliano ya rununu na kompyuta ndogo lakini sasa zinaandaliwa kwa magari ya umeme na uhifadhi wa nishati ya kiwango.
Betri za Lithium-ion zilitengenezwa kwa simu za rununu, lakini sasa zinatumika kama sehemu ya magari ya umeme kama vile Modeli S ya Tesla Inc na Model X. Reuters
Kwa sababu ya jadi viwango vya chini vya kuhifadhia kwenye mfumo, umeme lazima uzalishwe ndani ya sekunde chache wakati inahitajika, vinginevyo utulivu wa mfumo unaweza kuwekwa katika hatari. Teknolojia ya uhifadhi itakuwa ya thamani zaidi wakati kupenya kwa soko kwa upepo na nguvu za jua huongezeka. Kwa kupungua kwa gharama ya teknolojia mbali mbali za betri, hii itakuwa rahisi kutoa.
Mahitaji (na mahitaji ya kilele)
Mahitaji yanahusu kiasi cha umeme kinachohitajika kufikia viwango vya matumizi wakati wowote. Nguvu inahusu kiwango cha matumizi ya nishati katika megawati (mamilioni ya Watts, au MW), wakati nishati katika masaa ya megawati (MWh) inahusu matumizi jumla kwa kipindi, kama siku, mwezi au mwaka.
Mahitaji ya kilele ni kiwango cha juu cha matumizi ya nishati kinachohitajika katika msimu fulani, kama vile inapokanzwa wakati wa baridi au baridi katika msimu wa joto. Ni hatua muhimu kwa sababu huamua ni vifaa ngapi vya kizazi vinahitajika kufunika malisho ya nje na kutunza usambazaji wa uhakika.
Kizazi kinachoweza kutolewa
Kizazi kinachoweza kutolewa hurejelea aina ya kizazi kulingana na mafuta au nishati ya hydro ambayo inaweza kudhibiti kudhibiti usambazaji wa umeme na mahitaji. Mimea yenye nguvu zaidi inayobadilika kulingana na uporaji wa gesi asilia (kama vile injini za gesi-wazi au mitambo ya umeme wa hydro) inaweza kufanya kazi katika upakiaji wa sehemu na kujibu mabadiliko ya muda mfupi katika usambazaji na mahitaji.
Kubadilika ni ufunguo hapa. Hifadhi inaweza kutoa kubadilika pia, kutoka kwa betri au uhifadhi wa hydro uliyopunzwa. Haja ya rasilimali kama hii inazidi kuwa ya haraka sana kwa sababu ya kustaafu ya mimea mzee ya baseload na kuongezeka kwa vyanzo vya nishati-chini ya uzalishaji.
Udhibiti wa mara kwa mara
Jenereta za Synchronous katika vituo vya nguvu huzunguka mzunguko wa 50 kwa sekunde. Kasi hii inajulikana kama "frequency" (inaashiria Hertz, ishara Hz). Kudhibiti frequency hii ya mara kwa mara ni muhimu kwa kudumisha kuegemea.
Ikiwa kuna upotezaji wa kizazi mahali fulani, nguvu za ziada hutolewa kupitia mtandao wa umeme kutoka kwa mimea mingine. Hii husababisha mzunguko wa jenereta hizi kupungua na mfumo wa mfumo kushuka. Param muhimu ni ile inayoitwa "kiwango cha juu cha mabadiliko ya masafa". Kasi ya mabadiliko ya mzunguko, wakati mdogo unapatikana kuchukua hatua za kurekebisha.
Hali
Inertia inahusu uwezo wa mfumo wa kudumisha masafa ya mara kwa mara baada ya kukosekana kwa usawa kati ya kizazi na mzigo. Kuzidisha kwa kiwango cha juu, polepole kiwango cha mabadiliko ya masafa baada ya usumbufu.
Hoja moja muhimu ni kwamba inertia lazima karibu kila wakati iwe ya kutosha kuwezesha nguvu thabiti. Kwa kuzingatia mimea mingi ya umeme wa makaa ya mawe iliyopewa makao makuu inastaafu, kiwango cha hali ya hewa kinaanguka sana.
Mwishowe mifumo ya nguvu itahitaji kupeana inertia wazi kwa kuongezea rotors za kusawazisha (zinajitegemea kwa uzalishaji wa umeme) au kwa kutoa udhibiti mwingine wa mfumo wa nguvu ambao unaweza kujibu haraka sana kwa kupotoka kwa mzunguko wa mfumo wa nguvu. Hizi zinaweza kutegemea mchanganyiko wa umeme na vifaa vya umeme vya hali ya juu ambavyo vimepatikana leo.
Uuzaji wa Mkoa ndani ya Soko la Nishati la Kitaifa
Soko la Nishati ya Kitaifa linafanya kazi kama masoko matano yaliyounganika katika majimbo ya mashariki: Queensland, New South Wales, Victoria, Australia Kusini na Tasmania. Hii inaonyesha jinsi mifumo ya nguvu ilivyoundwa hapo awali chini ya mamlaka za serikali.
Soko la Nishati ya Kitaifa haliwezi kufanya kazi kama soko moja na bei moja kwa sababu ya sababu mbili muhimu. Sio gharama kubwa kuondoa kabisa vizuizi vya usambazaji wa umeme kati ya mikoa ya serikali, na upotezaji wa umeme katika usafirishaji wa umeme inamaanisha kuwa kila eneo linahitaji bei tofauti ili kuonyesha vyema athari za hasara hizi.
Wakati kuna mtiririko mkubwa wa nguvu kati ya mikoa, bei zinaweza kutofautiana kwa hadi 30% kati ya mikoa kutokana na hasara. Bei kubwa hupatikana wakati kuna uhaba wa nguvu na mahitaji. Bei mbaya hujitokeza wakati mzigo ni chini ya kiwango cha chini cha kizazi kilichopangwa. Wakati wa bei ya juu (kawaida ni kwa sababu ya mahitaji ya juu au, chini ya mara kwa mara, kwa sababu ya uwezo mdogo) tofauti kubwa za bei zinaweza kutokea wakati waingilianaji wanapofikia mipaka yao, na kusababisha kizazi cha bei ya juu sana katika mkoa wa kuagiza kusafirishwa.
Soko la Nishati la Kitaifa linafanya kazi katika pwani ya mashariki ya Australia.
Viunganisho
Kwa kuzingatia umbali mrefu katika Soko la Nishati la Kitaifa (4000km kutoka mwisho hadi mwisho, mfumo wa nguvu mrefu zaidi wa maingiliano ulimwenguni), kuna vizuizi vikuu katika uwezo wa maambukizi kati ya mikoa iliyo na serikali. Vizuizi hivi hupewa matibabu maalum inayoitwa "viboreshaji".
Upotezaji wa nguvu ya pembezoni kwa maingiliano haya huhesabiwa kila dakika tano kusaidia usafirishaji mzuri wa rasilimali na kuhakikisha kuwa bei ya papo hapo katika kila mkoa inafanikiwa na inaendana na ugavi na mahitaji. Viunganisho hivi vina uwezo mdogo (kwa sababu ya kuzidisha joto na sababu zingine), na AEMO inasimamia kwa umakini matumizi yao ili kuhakikisha kuwa kusawazisha na hali inaweza kutolewa kwa maeneo yote.
Huduma za misaada na hifadhi ya inazunguka
Huduma za kuongezea hurejelea anuwai ya njia ambazo soko inahitaji kwa frequency na udhibiti wa voltage. Wanatunza ubora wa usambazaji na wanaunga mkono utulivu wa mfumo wa nguvu dhidi ya usumbufu. Udhibiti wa mzunguko huu unahitajika wakati wa operesheni ya kawaida ili kudumisha usawa unaoendelea wa usambazaji wa nishati na mahitaji. Kwa sababu hii uwezo wa kizazi fulani huwekwa katika hifadhi ili kutofautisha uzalishaji wake juu na chini kurekebisha kiwango cha jumla cha mfumo wa kizazi.
Tofauti hii kati ya upeo wa nguvu ya umeme na kiwango cha chini cha utendaji huitwa "gombo la kuhifadhi". Hifadhi ya Spinning inahitajika pia kwa upunguzaji wa pato ili kufunika kukatwa kwa ghafla kwa mzigo au kuongezeka ghafla kwa nguvu ya jua au upepo.
Uboreshaji wa maambukizi
Uboreshaji wa mfumo wa maambukizi, pamoja na viunganisho, ni mchakato ngumu wa kisheria. Uhamisho una thamani kubwa katika mlolongo mzima wa usambazaji wa umeme kutoka kwa wazalishaji hadi watumiaji.
Thamani hii ni rahisi kupima hali ya soko la umeme wakati wowote. Lakini ni ngumu kutabiri wakati wa unganisho hizi zinahitaji kujengwa au kubadilishwa kwa sababu mali zingine za usafirishaji zinaweza kufanya kazi hadi miaka 80. Uratibu muhimu unahitajika katika kupanga uwekezaji mpya kwani eneo na wakati wa kupelekwa kwa uwezo mpya wa kizazi kisicho na shaka hauna uhakika na kutofautiana.
Madirisha ya bei ya dakika ya 30 (na zile za dakika tano)
Jenereta hulipwa bei ya doa kwa mazao yao yote, na watumiaji (kupitia wauzaji) wanashtakiwa kwa bei ya papo hapo kwa matumizi yao na AEMO. Bei hii ya "biashara" huhesabiwa kila dakika ya 30 kwa kusudi la kupitisha mtiririko wa pesa (kama wastani wa bei ya kupeleka kwa dakika tano). Utaratibu huu unaitwa "kutulia".
Kuna mpango uliowekwa wa kuhamia makazi ya dakika tano kwa miaka mitatu ijayo. Hii itasaidia malipo ya rasilimali rahisi zaidi (pamoja na betri) kwani wanajibu kwa ufanisi zaidi kwa athari ya mabadiliko ya ghafla katika matokeo.
kuhusu Waandishi
Ariel Liebman, Mkurugenzi Msaidizi, Vifaa vya Nishati ya Monash na Mifumo, na Mhadhiri Mwandamizi, Kitivo cha Teknolojia ya Habari, Chuo Kikuu cha Monash na Ross Gawler, Mtu Mashuhuri wa Utafiti, Chuo Kikuu cha Monash
Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.
Vitabu kuhusu Mazingira kutoka kwenye orodha ya Wauzaji Bora wa Amazon
"Silent Spring"
na Rachel Carson
Kitabu hiki cha kitamaduni ni alama ya kihistoria katika historia ya utunzaji wa mazingira, kikivutia umakini wa athari mbaya za viuatilifu na athari zake kwa ulimwengu wa asili. Kazi ya Carson ilisaidia kuhamasisha harakati za kisasa za mazingira na inabaki kuwa muhimu leo, tunapoendelea kukabiliana na changamoto za afya ya mazingira.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
"Dunia Isiyokaliwa: Maisha Baada ya Joto"
na David Wallace-Wells
Katika kitabu hiki, David Wallace-Wells anatoa onyo kali kuhusu athari mbaya za mabadiliko ya hali ya hewa na hitaji la dharura la kushughulikia mzozo huu wa kimataifa. Kitabu hiki kinatumia utafiti wa kisayansi na mifano ya ulimwengu halisi ili kutoa mtazamo wa kustaajabisha kuhusu siku zijazo tunazokabili iwapo tutashindwa kuchukua hatua.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
"Maisha Yaliyofichwa ya Miti: Wanachohisi, Jinsi Wanavyowasiliana? Uvumbuzi kutoka kwa Ulimwengu wa Siri"
na Peter Wohleben
Katika kitabu hiki, Peter Wohlleben anachunguza ulimwengu unaovutia wa miti na jukumu lake katika mfumo ikolojia. Kitabu hiki kinatokana na utafiti wa kisayansi na uzoefu wa Wohlleben mwenyewe kama mtaalamu wa misitu ili kutoa maarifa kuhusu njia changamano ambazo miti huingiliana na ulimwengu wa asili.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
"Nyumba Yetu Imewaka Moto: Mandhari ya Familia na Sayari Katika Mgogoro"
na Greta Thunberg, Svante Thunberg, na Malena Ernman
Katika kitabu hiki, mwanaharakati wa hali ya hewa Greta Thunberg na familia yake wanatoa akaunti ya kibinafsi ya safari yao ili kuongeza ufahamu juu ya hitaji la dharura la kushughulikia mabadiliko ya hali ya hewa. Kitabu hiki kinatoa maelezo yenye nguvu na ya kusisimua ya changamoto tunazokabiliana nazo na hitaji la kuchukua hatua.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
"Kutoweka kwa Sita: Historia Isiyo ya Kiasili"
na Elizabeth Kolbert
Katika kitabu hiki, Elizabeth Kolbert anachunguza kutoweka kwa wingi kwa viumbe vinavyoendelea kunakosababishwa na shughuli za binadamu, akitumia utafiti wa kisayansi na mifano ya ulimwengu halisi ili kutoa mtazamo wa kustaajabisha wa athari za shughuli za binadamu kwenye ulimwengu asilia. Kitabu hiki kinatoa wito wa kuchukua hatua ili kulinda utofauti wa maisha Duniani.
