Nowe kryteria niezawodności zarządzania sieciami elektroenergetycznymi
Zarządzanie niezawodnością systemów elektroenergetycznych umożliwia utrzymanie wydajności sieci na pożądanym poziomie przy jednoczesnej minimalizacji kosztów socjoekonomicznych związanych z utrzymaniem tego poziomu. Zarządzanie niezawodnością sieci w Europie tradycyjnie wykorzystuje tzw. kryterium „N-1”. Oznacza to, że jeśli jeden z istotnych elementów zawiedzie, pozostałe w użyciu elementy muszą być zdolne dostosować się do nowych warunków pracy bez naruszania operacyjnych limitów bezpieczeństwa przewidzianych dla sieci. Dziś, przez wzgląd na rosnącą niepewność co do wytwarzania energii w związku ze zmiennością jej odnawialnych źródeł oraz możliwość zarządzania z nastawieniem na popyt i przechowywanie energii, potrzebne jest nowe kryterium niezawodności. Wyzwanie to zostało podjęte w ramach projektu GARPUR, co zaowocowało zaprojektowaniem, opracowaniem i oceną nowego probabilistycznego kryterium niezawodności dla paneuropejskiego systemu energoelektrycznego i jego dalszego rozwoju. Ocena konsekwencji awarii systemu elektroenergetycznego Badacze ocenili znaczenie nowych kryteriów i ich praktyczne zastosowanie, jednocześnie starając się zmaksymalizować opiekę społeczną. „Ta metodologia opiera się na dwóch innowacyjnych elementach”, wyjaśnia koordynator projektu Oddbjørn Gjerde. „Po pierwsze, ma na względzie zarówno prawdopodobieństwo, jaki konsekwencje awarii systemu energetycznego. Po drugie, bierze pod uwagę socjoekonomiczne skutki takiej awarii”. Nowa metodologia umożliwia operatorom ocenę prawdopodobieństwa i konsekwencji awarii systemów energetycznych wyrażonych jako potencjalne koszty przerw w dostawie energii do konsumentów. „Mając te informacje, operator może podejmować decyzje i inwestować tak, by zapewnić najlepszy stosunek bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej do kosztów”, wyjaśnia Gjerde. Nowe kryteria zostały opracowane z myślą o rozwoju systemu, zarządzaniu aktywami i funkcjonowaniem systemu, zapewniając niezmienne podejście do niezawodności na przestrzeni czasu. Wykorzystano także modele matematyczne i obliczeniowe, aby przewidzieć umiejscowienie, czas trwania i skalę zaburzeń w dostawach energii. Nowe podejście opracowano tak, by bezproblemowo dopasowało się do już funkcjonujących u operatorów procesów. Operatorzy przetestowali metodologię na potrzeby planowania lub funkcjonowania ich sieci, a otrzymane w ten sposób wyniki są bardzo obiecujące. Znaleźć równowagę Partnerski TSO z Francji porównał obecnie stosowaną zasadę N-1 z nowym podejściem i doszedł do wniosku, że skutkuje ono zbliżoną niezawodnością przy niższym koszcie. Operator z Belgii ocenił metodologię, wykazując, w jaki sposób techniki grupowania mogą zostać wykorzystane na potrzeby stworzenia statusów operacyjnych na przyszły rok. Operator z Islandii zastosował probabilistyczną ocenę niezawodności w kontekście funkcjonowania systemu, otrzymując w ten sposób wizualizację ryzyka w czasie rzeczywistym oraz wskaźniki przydatne dla operatorów w centrum kontrolnym. Co więcej, operator z Norwegii wykorzystał nową metodologię na potrzeby przeprowadzenia badania planowego rozwoju systemu, które wskazało, że dla pewnego obszaru nie byłoby socjoekonomicznie opłacalne, by wybrać alternatywę o najwyższym stopniu niezawodności, gdyż podwyższone koszty inwestycji przerastają potencjalne korzyści. W tym konkretnym przypadku znaczne oszczędności na poziomie około 25% mogłyby zostać osiągnięte głównie przez obniżenie kosztów inwestycji. Projekt GARPUR rozszerzy probabilistyczne zarządzanie niezawodnością od ekspertów w organizacjach TSO, którzy są odpowiedzialni za zapewnienie bezpieczeństwa dostaw elektryczności, do wszystkich zainteresowanych stron, które zajmują się zarządzaniem niezawodnością systemów elektroenergetycznych. Dotyczy to również inspektorów i rządów, których zadaniem jest zapewnienie funkcjonowania systemu na potrzeby wszystkich grup społecznych. Jedną z najważniejszych korzyści płynących z projektu GARPUR jest zapewnienie operatorom możliwości podejmowania decyzji w warunkach pełnej informacji. Stosując metodologię opracowaną dzięki projektowi GARPUR, znane będzie ryzyko przerw w dostawach energii (zdefiniowane jako prawdopodobieństwo pomnożone przez konsekwencje), co umożliwi porównanie alternatyw i wybór optymalnego rozwiązania. „Celem jest znalezienie optymalnej równowagi między kosztami zapewnienia niezawodnych dostaw energii elektrycznej i socjoekonomicznymi skutkami przerw w dostawach energii”, reasumuje Gjerde.
Słowa kluczowe
GARPUR, niezawodność, operatorzy systemów przesyłowych, sieć energii elektrycznej, prawdopodobieństwo
