전력망 운영자는 폭염에 대해 어떻게 경고합니까?

전력망 운영자는 특히 여름철에 온도계에 주의를 기울이는 경우가 많습니다. 위험 시즌매일 기온이 화씨 90도 이상으로 치솟고 폭염이 전국으로 퍼지면서.

그리고 정당한 이유는 다음과 같습니다. 극심한 더위로 인해 수많은 신뢰성 문제 그리드용. 높은 온도와 습도로 인해 전력 수요가 급증하고 때로는 가용 발전 공급량을 초과하기도 합니다. 극심한 더위 조건 종종 발전소와 송전 시스템의 효율성에도 영향을 미칩니다. 최악의 시나리오는 정전으로 이어질 수 있으며, 이는 불편함부터 불편함까지 다양합니다. 치명적인 영향을 받은 지역사회를 위해. 그리고 최상의 시나리오에도 다음이 필요합니다. 유틸리티에서 스크램블링 및 운영자는 사용 가능한 자원을 관리하고, 예정된 유지 관리를 연기하여 발전소를 온라인 상태로 유지하고, 수요를 충족하기 위해 전력 시장에서 막바지 구매를 수행합니다.

전체적으로 극심한 열은 전력망 신뢰성의 주요 관심사이므로 발전소 및 배전 운영자(경우에 따라 고객)에게 전력 인프라에 임박한 부담에 대해 경고하는 강력하고 투명한 경보 시스템의 사용을 보장합니다.

일곱 지역 전송 기관 국가 전기의 약 3분의 2를 관리하는 RTO(RTO)는 각기 다른 방식으로 경보 시스템을 구성합니다.

미국 내 7개 지역 전송 사업자가 담당하는 지역과 미공개 지역입니다. 원천: 지속 가능한 FERC 프로젝트.

그리드가 긴장될 때 고객이 보는 것

캘리포니아 주에 거주하는 경우 Flex Alert라고 불리는 이메일이나 문자 메시지를 받거나 뉴스 보도나 고속도로 광고판에서 본 적이 있을 것입니다. Flex Alerts는 열파로 인한 전력망 압력을 처리하기 위해 CAISO(California Independent System Operator)가 선호하는 방법 중 하나입니다.

소속사 임원진 Flex Alerts 인용 주의 정전을 방지하는 데 매우 중요합니다. 이러한 알림은 전력 수요가 발전원이 따라잡을 수 없는 수준에 도달하기 시작할 때 고객에게 전송되며, 이로 인해 전력회사는 고객에게 단기간 동안 불필요한 사용을 중단하도록 요청하게 됩니다. 비록 상대적으로 작지만 그에 따른 전력 수요 감소로 인해 전력망 운영자가 배후에서 위기 모드에 들어가는 것을 방지하는 경우가 많습니다. Flex Alert는 발전원 조정을 위한 마지막 순간의 혼란, 예정된 플랜트 유지 관리 연기, 최악의 시나리오 등을 방지하는 데 도움이 됩니다. 순환 정전.

캘리포니아, 이제 귀하의 소비량을 줄여야 할 시간이 다가왔습니다. #힘 사용. 전기 흐름을 유지하는 데 도움을 줄 수 있는 방법은 다음과 같습니다. pic.twitter.com/qlzYbW9niz

— 캘리포니아 ISO(@California_ISO) 2022년 9월 6일

원천: https://twitter.com/California_ISO/status/1567279029992013826

ERCOT(Electric Reliability Council of Texas)는 ​​텍사스 대부분 지역에 서비스를 제공하는 RTO입니다. 무더위가 닥쳤을 때 공공 뉴스 매체를 통해 에너지 절약을 호소하는 것과 비슷한 방법을 사용합니다.

CAISO와 ERCOT는 운영자와 함께 사용하는 알림 절차 외에도 극심한 폭염과 관련된 RTO 수준의 경고를 고객에게 발행하는 소수의 기관 중 2개입니다. 다른 RTO는 주로 플랜트 및 유통 운영자에게 관련 이벤트를 알리고 소비자의 손에서 조치를 취하도록 하는 알림 체계에 의존합니다.

폭염 동안 고객의 시야 밖에서 그리드의 백엔드에서 일어나는 일은 다음과 같습니다.

폭염 속 비하인드 스토리

지역 및 국가 규모의 다양한 이해관계자를 대상으로 하는 여러 수준의 안정성 경고가 있습니다. 북미 전기 신뢰성 공사(North American Electricity Reliability Corporation)인 NERC는 캐나다와 미국 전역의 전기 부문에 대한 신뢰성 표준을 확립합니다. 이를 EEA(에너지 비상 경보)라고 합니다. 특정 지역에 대해 EEA 1 발행은 전기를 생산할 수 있는 모든 자원이 현재 수요를 충족하는 데 사용되고 있음을 나타냅니다.

EEA 2는 한 단계 높은 수준으로, 지역이 예상되는 에너지 수요를 충족할 수 없고 다른 지역에 비상 상황을 알리고, 발전 자원을 추가로 조정하고, 송전 제한 사항을 해결하는 등 부하 관리 절차를 수행해야 할 때 사용됩니다.

EEA 3은 지역이 현재 에너지 수요를 충족할 수 없어 정전이 발생한 경우 발행됩니다.

폭염으로 인해 EEA로 이어지는 전력망에 부담을 줄 수 있으므로 대부분의 RTO는 NERC의 EEA 구조를 자체 경보 시스템에 통합합니다. 그런 다음 일부 RTO는 경보, 특히 날씨 관련 경보를 더욱 구체적으로 시스템에 구체화하는 반면 다른 RTO는 기본을 고수합니다.

SPP(Southwest Power Pool)는 NERC보다 더 구체적인 경보 시스템을 사용합니다. 원천: 사우스웨스트 파워 풀.

많은 RTO에는 기상 조건을 구체적으로 알려주는 그리드 상태 알림이 있습니다. 뉴잉글랜드의 ISO-NE는 3단계 경보 시스템 추운 날씨에는 뉴욕의 NYISO가 뇌우 경고. 남서부의 SPP 고용하다 악천후에 대한 보다 일반적인 ‘날씨 주의보’ 카테고리입니다.

전력망 운영자는 미국 전역에서 폭염에 다르게 접근합니다.

7개 지역 전송 사업자 중 MISO(Midcontinent Independent System Operator)와 PJM(Pennsylvania-New Jersey-Maryland Interconnection)이 유일한 사업자입니다. 구체적으로 불러 더운 날씨를 자체 경보 카테고리로 지정합니다. 두 지역 모두에서 “더위 경보”는 사물의 생성 및 전송 측면의 운영자에게 향상된 보고 및 조정 절차를 수행하도록 요구합니다. 이러한 폭염 사태가 발생하는 동안 영향을 받는 지역의 발전소 소유주와 기타 기관은 업데이트된 연료 및 자원 가용성을 RTO에 보고하고, 정전 계획을 검토하고, 가능한 경우 발전 장치의 예정된 유지 관리를 연기하여 최대한 많은 용량이 온라인 상태로 유지되도록 합니다.

반면 CAISO와 ERCOT는 모두 어떤 종류의 기상별 경보 시스템도 없는 지역으로 그리드 상태를 설명하는 경보만 고집합니다. ERCOT 문제 다른 유형 알림 – 작동 정보, 감시 및 작동 조건 알림(OCN). Watch나 OCN의 설명에는 일반적으로 발행 이유가 설명되어 있으며 폭염이 포함될 수 있지만, 그 이상으로 날씨는 자체 범주가 아닙니다.

마찬가지로 CAISO는 제한된 유지 관리 작업(RMO), 전송 비상 사태 및 EEA 1-3과 같은 다양한 비상 알림을 발행합니다. 기상 조건과 고온은 일반적으로 이러한 공지의 설명에 나열되지만 그 자체로 별도의 경보로 분류되지는 않습니다. 다른 RTO와 마찬가지로 CAISO 또는 ERCOT의 긴급 통지는 향상된 보고 및 조정 절차를 촉발합니다. 즉, 발전소 소유자는 예정된 유지 관리를 연기하고, 발전 장치의 가용성을 조정하고, 필요에 따라 정전 계획을 검토합니다. 이러한 비하인드 스토리 활동은 CAISO의 Flex Alerts 형식과 ERCOT의 에너지 절약 호소를 통한 고객의 실시간 응답으로 보완됩니다.

모든 전력망 운영자가 고객에게 다가가는 것은 아닙니다

MISO나 PJM의 더운 날씨 경보는 유틸리티 및 기타 운영 주체 이외의 이해관계자의 조치를 요구하지 않습니다. 이는 이러한 경고가 공개적으로 제공되지만 개인 고객, 가구 또는 기업이 대상 대상이 아니라는 것을 의미합니다. 그러나 고객은 고온 기간을 포함하여 그리드의 수요를 줄이는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.

고객이 피크 사용 기간 동안 전력 수요를 줄이도록 권장하는 수요 대응은 전력 공급과 수요의 균형을 맞추는 일반적인 솔루션입니다. 실시간 고객 응답은 냉방 및 냉방 수요 증가로 인해 전력망에 추가적인 부담이 발생하는 극심한 더위 기간 동안 특히 유용할 수 있습니다.

MISO 및 PJM의 경우 실시간 고객 응답 요청은 현재 더운 날씨 경보 절차와 통합되어 있지 않습니다. 경고는 극한의 열 조건에 대비하여 전력망 및 발전소 운영자를 준비시키기 위한 것입니다. 따라서 수요보다 전기 신뢰성 방정식의 공급 측면에 더 중점을 둡니다. 이는 극심한 열 관련 경보에 대한 고객의 대응과 그에 따른 수요 감소가 지역 전력망의 안정성을 유지하는 데 중요한 CAISO와 같은 RTO와 대조됩니다.

캘리포니아 ISO 전력망 피크 수요는 새로운 사상 최고 기록인 52,061MW를 기록했습니다. 여전히 EEA3를 유지하고 있으며 부하 차단이 없습니다. 보존이 변화를 만들고 있습니다. https://t.co/9gv5TqmPuQ

— 캘리포니아 ISO(@California_ISO) 2022년 9월 7일

원천: https://twitter.com/California_ISO/status/1567334737617846273

우리는 미래를 항상 경계해야 합니다

미국 전역에서 기후 변화로 인해 폭염의 빈도와 강도가 모두 증가하고 있습니다. 올여름 폭염의 80% 이상이 폭염을 나타냈다. 명확한 기후 신호와 더불어 미국 남서부 특히 일부 지역에서는 기록적인 기온을 경험하고 있습니다. 몇 주 동안 지속되었습니다.

이러한 극단적인 기상 조건으로 인해 이미 전력망에 대한 신뢰성 문제와 부담이 커지고 있습니다. 그러나 폭염에 대한 강력한 경고 및 메시징 시스템과 공급 및 수요 측 대응의 원활한 통합을 통해 운영자와 고객은 협력하여 모든 조건에서 조명을 유지할 수 있습니다.

작성자: Tasnima Naoshin, 제공: 관심있는 과학자 연합, 방정식.

Tasnima Naoshin은 매사추세츠 주 케임브리지에서 2023 UCS Summer Schneider Fellow로 근무했습니다. 그녀는 2022년 UC 버클리에서 토목공학 학사 학위를 취득했으며 현재 스탠포드에서 대기/에너지 석사 과정을 밟고 있습니다.