美国清洁能源计划对电力可靠性构成风险:肯普

来源:肯普,可靠性,电力 作者:凤组 人气: 发布时间:2019-11-29
摘要:伦敦(路透社) - 环境保护局(EPA)清洁电力计划可能会损害电网的可靠性,可能需要在最终确定之前进行修改

伦敦(路透社) - 环境保护局(EPA)清洁电力计划可能会损害电网的可靠性,可能需要在最终确定之前进行修改。

煤炭通过传送带运输到燃煤Jim Bridger发电厂,该发电厂由邻近的Jim Bridger矿提供,该矿由能源公司PacifiCorp和爱达荷电力公司在2014年3月14日在怀俄明州Point of the Rocks外部拥有.REUTERS /吉姆厄克特

在周三公布的初步审查中,北美电力可靠性公司(NERC)评估了现有化石燃料发电站的温室气体排放限制将如何影响大型电力系统的可靠性(“EPA提议的清洁电力的潜在可靠性影响”计划“,11月5日)。

NERC小心翼翼地强调,它并不反对或反对6月发布的计划,这是奥巴马政府遏制全球变暖战略的核心内容,但它确实引发了对该计划中有关未来发电的一些假设的现实性的质疑。和消费。

美国环保署在其自己的清洁能源计划评估中表示,预计到2020年,现有发电容量的108至134千兆瓦(GW)(约占总发电量的10%)将退役。

该计划设想从燃煤转向更高效,更清洁的联合循环天然气工厂,增加可再生能源和提高效率,以减少到2020年的电力需求。

NERC担心这种快速转型将损害容量利润率,使得维持电力质量方面更加困难并使电网容易受到极端天气的影响。

该组织对EPA依赖的四个构建模块中的每一个都有疑问,到2030年,EPA依赖于将排放量降低到比2005年水平低30%。其中最重要的是能否及时做出大规模变化。

该行业通常计划在10 - 15年的时间范围内进行发电和输电变更,但清洁电力计划仅需5到10年。

热效率

美国环保署的假设是,更好的操作实践和设备升级可以减少燃烧产生一千瓦电力的燃料(“加热率”)6%,这一点也受到质疑。

例如,EPA声称通过常规汽轮机大修可以提高热效率,而NERC警告说,这种程序的停机时间意味着定期的涡轮机大修通常既不实用也不经济。

NERC认为EPA过高估计了实现简单且具有成本效益的改进的潜力。 正如可靠性专家所指出的那样,运营商已经拥有足够的价格和成本激励来尽可能高效地运营其设备。

气体开关

EPA计划的另一个关键要素是大规模转向最有效的联合循环天然气发电厂,以降低排放率。

目前,燃煤电厂倾向于以稳定的速率提供基本负荷电力,而联合循环天然气电厂则发挥负荷跟随作用,随着需求的变化,全天增加和减少产量。 清洁能源计划假定角色将被颠倒。

但是燃煤电厂需要更长的时间才能达到工作温度,同时排放更多的二氧化碳,这使得它们不适合负载跟踪的作用。 以这种方式使用燃煤发电厂实际上可以提高排放。

NERC还担心该系统将过度依赖天然气,缩小所需的多样化燃料组合,以尽量减少不可预见事件的风险。

“燃料多样化是......'所有危害'系统规划方法的一个组成部分,”它说。

2014年1月极地涡旋天气系统横扫美国时,危险很明显。数量惊人的发电厂无法运行,因为他们无法获得足够的天然气,使可靠性达到极限并迫使运营商采取紧急措施。

“随着电力行业向天然气消费的转变,该行业将越来越容易受到天然气供应和运输风险的影响,”NERC警告说。

零排放源

美国环保署还假设发电量的更大份额将来自核能,风能,太阳能和水能等零排放源。

其中一些核资产已经面临关闭的风险,但更普遍的是,NERC认为EPA可能会过高估计未来二十年可与电网连接的可再生能源发电量。

传统的化石燃料发电机和水电提供各种基本可靠性服务(ERS),包括频率响应,电压支持,无功功率,运行储备和斜坡变压能力,以确保始终为客户提供高质量的电力。

除水电外,风能和太阳能等零排放源通常无法以同样的方式提供这些服务。 更多化石燃料发电机(主要是燃气发电机)需要保持备用或运行部分负载以提供可靠性服务,这将增加资金,运营和维护成本。

效率改进

另一个值得关注的领域是美国环保署依靠提高能源效率来减少2020年至2030年间的电力需求。

该机构预测,在整个20世纪20年代,电力需求将以每年平均0.2%的速度下降,但没有其他预测者预测需求下降。 美国能源信息署,电力研究所和NERC都表示,消费将在未来十年内上升。

EPA认为可持续的每年1.5%的效率节省也未能与可靠性专家的观点相吻合。 “能源效率潜力的任何同行评审或技术研究都不支持这种可持续性,”NERC说。

NERC担心,如果这四个构件中的任何一个被证明是不现实的,那么通过其他构件将会有更大的减少压力。

例如,如果节能效果不能达到1.5%的年度目标,或者平均不能将热耗率提高6%,那么就需要更大的天然气转换和更多的可再生能源。

除了大量新发电厂的快速建设外,电网整合更多的风能和太阳能将需要更多的输电线路连接偏远的农村地区和主要城市。 但是,获得所有必要的许可和通行权,以及新的高压电力线的所有设计,工程和施工工作通常需要五年以上。

简而言之,NERC担心清洁电力计划推得太快太快,并没有充分关注电力可靠性问题,推高成本和增加停电风险。

David Goodman编辑

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