Saluran listrik bertegangan tinggi berdiri di dekat gardu listrik di pinggiran Sydney. Reuters
Pasar energi Australia adalah perlengkapan utama dalam siklus berita harian kami. Di tengah ideologi dan politik tanpa akhir yang berputar-putar di sekitar sektor ini, istilah-istilah teknis seperti "kekuatan beban dasar" dan "generasi yang dapat dikirim" begitu sering dilontarkan sehingga ada bahaya sehingga makna istilah-istilah ini dapat hilang dalam debat publik.
Istilah "krisis energi" adalah bandied sekitar cukup longgar dengan beberapa kebingungan tentang apakah krisis adalah tentang harga atau keamanan pasokan. Politik ini bersifat infernal dan sebagian besar dapat dihindari jika semua pihak politik telah memberikan perhatian yang konsisten dan berprinsip pada kebijakan energi selama tahun-tahun 20 sejak pembentukan Pasar Energi Nasional.
Layak untuk mencatat secara langsung makna beberapa istilah ini dan bagaimana kaitannya dengan kebijakan iklim, teknologi baru, dan perkembangan reformasi dan regulasi pasar di Australia.
Glosarium ini, yang sama sekali tidak lengkap, adalah langkah pertama.
Kekuatan Baseload
Kekuatan Baseload mengacu pada sumber daya pembangkit yang umumnya berjalan terus menerus sepanjang tahun dan beroperasi pada tingkat output yang stabil. Operasi terus menerus dari sumber daya beban dasar masuk akal secara ekonomi karena mereka memiliki biaya operasional yang rendah relatif terhadap sumber daya lain. Nilai pangkalan muatan sebagian besar bersifat ekonomis, dan tidak terkait dengan kemampuan mereka untuk mengikuti permintaan sistem yang terus berubah.
Pabrik Baseload mencakup pembangkit listrik tenaga siklus gabungan berbahan bakar batubara dan berbahan bakar gas. Namun, internasional Australia komitmen untuk mengurangi emisi karbon membatasi kelayakan ekonomi dari sumber-sumber beban dasar tradisional.
Pembangkit listrik tenaga batu bara seperti ini di Loy Yang secara bertahap pensiun.
Pasar grosir ("Pasar Energi Nasional")
Istilah Pasar Energi Nasional membingungkan karena mengacu pada pasar kompetitif untuk energi grosir sebagian besar pada biaya timur Australia. Itu tidak termasuk Australia Barat atau Wilayah Utara dan juga termasuk sistem gas. Pasar Energi Nasional memungkinkan semua jenis sumber daya daya skala utilitas untuk terhubung ke sistem transmisi untuk memenuhi kebutuhan daya skala besar.
Namun, pembicaraan industri tentang "pasar energi" atau bahkan "NEM" juga dapat merujuk ke seluruh rantai pasokan yang mencakup jaringan untuk transmisi tegangan, dan distribusi tegangan menengah dan rendah serta ritel ke konsumen akhir. Harga yang dilihat konsumen mencakup semua aspek rantai pasokan ini. Ini dapat menambah kebingungan secara signifikan.
Pasar grosir disebut sebagai "pasar" karena ada persaingan antara generator. Setiap generator menempatkan "tawaran" harga harian untuk menjual daya dan menyesuaikan jumlah hingga band harga 10 setiap lima menit. Dengan cara ini, penjualan daya disesuaikan dengan energi yang tersedia dan kinerja unit pembangkit.
Pasar bekerja untuk secara efisien mengirimkan semua sumber daya variabel dan "yang dapat dikirim" untuk meminimalkan biaya listrik. Itu Operator Pasar Energi Australia (AEMO) mengoordinasi Pasar Energi Nasional.
Harga grosir
Harga "spot" grosir di mana daya diperdagangkan di NEM didasarkan pada penawaran generator yang diterima tertinggi untuk menyeimbangkan penawaran dan permintaan di setiap wilayah. Ini dimaksudkan untuk mendorong perilaku efisien oleh generator, serta mengkoordinasikan pengarahan sumber daya yang efisien.
Storage
Penyimpanan mengacu pada energi yang ditangkap untuk digunakan nanti, biasanya dalam baterai. Listrik telah mahal untuk disimpan di masa lalu, tetapi biaya penyimpanan diperkirakan akan terus turun dengan peningkatan teknologi baterai. Sebagai contoh, baterai lithium-ion dikembangkan untuk komunikasi seluler dan laptop tetapi sekarang sedang ditingkatkan untuk kendaraan listrik dan penyimpanan energi skala utilitas.
Baterai lithium-ion dikembangkan untuk ponsel, tetapi sekarang digunakan sebagai bagian dari kendaraan listrik seperti Tesla Inc Model S dan Model X. Reuters
Karena tingkat penyimpanan yang secara tradisional rendah dalam sistem, listrik harus sebagian besar dihasilkan dalam hitungan detik ketika dibutuhkan, jika tidak maka stabilitas sistem dapat berisiko. Teknologi penyimpanan akan menjadi lebih berharga karena penetrasi pasar tenaga angin dan matahari meningkat. Dengan menurunnya biaya berbagai teknologi baterai, ini akan menjadi lebih mudah untuk dikirimkan.
Permintaan (dan permintaan puncak)
Permintaan mengacu pada jumlah listrik yang dibutuhkan untuk memenuhi tingkat konsumsi pada saat tertentu. Daya mengacu pada tingkat konsumsi energi dalam megawatt (jutaan Watt, atau MW), sedangkan energi dalam megawatt-jam (MWh) mengacu pada total konsumsi selama periode tertentu, seperti hari, bulan atau tahun.
Permintaan puncak adalah tingkat konsumsi energi tertinggi yang diperlukan pada musim tertentu, seperti pemanasan di musim dingin atau pendinginan di musim panas. Ini adalah ukuran vital karena menentukan berapa banyak peralatan generasi yang diperlukan untuk menutup pemadaman yang tak terduga dan menjaga pasokan yang dapat diandalkan.
Generasi yang dapat dikirim
Pembangkitan yang dapat dikirim mengacu pada jenis pembangkitan berdasarkan bahan bakar fosil atau tenaga air yang dapat dikontrol untuk menyeimbangkan pasokan dan permintaan listrik. Pembangkit listrik yang lebih fleksibel berdasarkan pembakaran gas alam (seperti turbin gas siklus-terbuka atau pembangkit listrik tenaga air) dapat beroperasi pada pemuatan sebagian dan menanggapi perubahan jangka pendek dalam penawaran dan permintaan.
Fleksibilitas adalah kuncinya di sini. Penyimpanan juga dapat memberikan fleksibilitas, baik dari baterai atau penyimpanan air yang dipompa. Kebutuhan akan sumber daya semacam itu menjadi semakin mendesak karena pensiun dari pembangkit beban-dasar yang lebih tua dan semakin banyak sumber energi yang tidak membutuhkan banyak emisi.
Kontrol frekuensi
Generator sinkron di pembangkit listrik berputar di sekitar siklus 50 per detik. Kecepatan ini disebut sebagai "frekuensi" (dilambangkan Hertz, simbol Hz). Mengontrol frekuensi konstan ini sangat penting untuk menjaga keandalan.
Jika ada kehilangan generasi di suatu tempat, daya tambahan diambil melalui jaringan listrik dari pembangkit lain. Ini menyebabkan rotor generator ini melambat dan frekuensi sistem turun. Parameter kunci adalah apa yang disebut "laju perubahan frekuensi maksimum". Semakin cepat frekuensinya berubah, semakin sedikit waktu yang tersedia untuk mengambil tindakan korektif.
Kelembaman
Inersia mengacu pada kemampuan suatu sistem untuk mempertahankan frekuensi yang stabil setelah ketidakseimbangan yang signifikan antara pembangkitan dan beban. Semakin tinggi inersia, semakin lambat tingkat perubahan frekuensi setelah gangguan.
Satu keprihatinan kritis adalah bahwa inersia hampir selalu cukup untuk memungkinkan daya yang stabil. Mengingat banyak pembangkit listrik tenaga batu bara sedang pensiun, jumlah kelembaman menurun tajam.
Akhirnya sistem tenaga perlu menyediakan inersia secara eksplisit dengan menambahkan rotor sinkron (beroperasi secara independen dari pembangkit daya) atau dengan menyediakan kontrol sistem tenaga lain yang mampu merespons dengan sangat cepat terhadap penyimpangan dalam frekuensi sistem tenaga. Ini dapat didasarkan pada kombinasi penyimpanan dan elektronik daya canggih yang sudah tersedia saat ini.
Pasar regional dalam Pasar Energi Nasional
Pasar Energi Nasional beroperasi sebagai lima pasar regional yang saling terhubung di negara-negara bagian timur: Queensland, New South Wales, Victoria, Australia Selatan, dan Tasmania. Ini mencerminkan cara sistem tenaga pada awalnya didirikan di bawah otoritas negara.
Pasar Energi Nasional tidak dapat beroperasi sebagai pasar tunggal dengan harga tunggal karena dua faktor penting. Tidaklah efektif dari segi biaya untuk sepenuhnya menghilangkan hambatan transmisi daya antara wilayah negara bagian, dan kerugian listrik dalam transmisi daya berarti bahwa setiap lokasi memerlukan harga yang berbeda untuk secara efisien mencerminkan dampak kerugian ini.
Ketika ada aliran daya besar antar daerah, harga dapat bervariasi hingga 30% antar daerah karena kerugian. Harga tinggi terjadi ketika ada kekurangan daya relatif terhadap permintaan. Harga negatif terjadi ketika beban kurang dari generasi stabil minimum yang dilakukan. Selama periode harga tinggi (biasanya karena permintaan tinggi atau, lebih jarang, karena kapasitas yang lebih rendah) perbedaan harga yang lebih besar dapat terjadi ketika interkonektor mencapai batasnya, menyebabkan generasi yang sangat mahal di wilayah pengimpor dikirim.
Pasar Energi Nasional beroperasi di sepanjang pantai timur Australia.
Interkonektor
Mengingat jarak yang jauh di Pasar Energi Nasional (4000km dari ujung ke ujung, sistem tenaga sinkron terpanjang di dunia), ada kendala yang signifikan dalam kapasitas transmisi antara wilayah berbasis negara. Kendala ini diberi perlakuan khusus yang disebut "interkonektor".
Kehilangan daya marjinal di seluruh interkonektor ini dihitung setiap lima menit untuk mendukung pengiriman sumber daya yang efisien dan untuk memastikan bahwa harga spot di setiap wilayah efisien dan konsisten dengan penawaran dan permintaan yang berlaku. Namun, interkonektor ini memiliki kapasitas terbatas (karena terlalu panas dan faktor-faktor lain), dan AEMO dengan hati-hati mengelola penggunaannya untuk memastikan penyeimbangan dan inersia dapat disediakan di seluruh wilayah.
Layanan tambahan dan cadangan pemintalan
Layanan tambahan merujuk ke berbagai metode yang dibutuhkan pasar untuk kontrol frekuensi dan tegangan yang konsisten. Mereka menjaga kualitas pasokan dan mendukung stabilitas sistem tenaga terhadap gangguan. Kontrol frekuensi ini diperlukan selama operasi normal untuk menjaga keseimbangan pasokan dan permintaan energi secara berkelanjutan. Untuk tujuan ini, beberapa kapasitas pembangkit disimpan sebagai cadangan untuk memvariasikan outputnya naik dan turun untuk menyesuaikan tingkat generasi sistem total.
Perbedaan antara output daya maksimum dan tingkat operasi yang lebih rendah ini disebut "cadangan berputar". Cadangan pemintalan juga diperlukan untuk reduksi keluaran untuk mencakup pemutusan tiba-tiba beban atau peningkatan mendadak tenaga surya atau angin.
Peningkatan transmisi
Peningkatan sistem transmisi, termasuk interkonektor, adalah proses pengaturan yang rumit. Transmisi memiliki nilai signifikan di seluruh rantai pasokan listrik dari produsen ke konsumen.
Nilai ini mudah untuk mengukur kondisi pasar listrik pada saat tertentu. Tetapi sulit untuk memprediksi kapan interkonektor ini perlu dibangun atau diganti karena beberapa aset transmisi dapat beroperasi hingga 80 tahun. Koordinasi yang signifikan diperlukan dalam merencanakan investasi baru karena lokasi dan waktu penempatan kapasitas pembangkit baru yang terbarukan tidak pasti dan bervariasi.
Jendela penyelesaian harga 30 menit (dan lima menit)
Generator dibayar harga spot untuk semua output mereka, dan konsumen (melalui pengecer) dibebankan pada harga spot untuk konsumsi mereka oleh AEMO. Harga "perdagangan" ini dihitung setiap menit 30 untuk keperluan transaksi arus kas (sebagai rata-rata harga pengiriman lima menit). Proses ini disebut "penyelesaian".
Ada rencana untuk pindah ke pemukiman lima menit selama tiga tahun ke depan. Ini akan membantu menghargai sumber daya yang lebih fleksibel (termasuk baterai) karena mereka merespons lebih efisien terhadap dampak perubahan mendadak dalam output.
Tentang Penulis
Ariel Liebman, Wakil Direktur, Institusi Bahan dan Sistem Energi Monash, dan Dosen Senior, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Monash dan Ross Gawler, Peneliti Senior, Universitas Monash
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku tentang Lingkungan dari daftar Penjual Terbaik Amazon
"Musim Semi Sunyi"
oleh Rachel Carson
Buku klasik ini adalah tengara dalam sejarah lingkungan hidup, menarik perhatian pada efek berbahaya pestisida dan dampaknya terhadap alam. Karya Carson membantu menginspirasi gerakan lingkungan modern dan tetap relevan hingga saat ini, karena kami terus bergulat dengan tantangan kesehatan lingkungan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Bumi yang Tidak Dapat Dihuni: Kehidupan Setelah Pemanasan"
oleh David Wallace-Wells
Dalam buku ini, David Wallace-Wells memberikan peringatan keras tentang dampak buruk perubahan iklim dan kebutuhan mendesak untuk mengatasi krisis global ini. Buku ini mengacu pada penelitian ilmiah dan contoh dunia nyata untuk memberikan pandangan serius tentang masa depan yang kita hadapi jika kita gagal mengambil tindakan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Kehidupan Tersembunyi Pohon: Apa yang Mereka Rasakan, Bagaimana Mereka Berkomunikasi? Penemuan dari Dunia Rahasia"
oleh Peter Wohlleben
Dalam buku ini, Peter Wohlleben menjelajahi dunia pohon yang menakjubkan dan perannya dalam ekosistem. Buku ini mengacu pada penelitian ilmiah dan pengalaman Wohlleben sendiri sebagai rimbawan untuk menawarkan wawasan tentang cara kompleks pohon berinteraksi satu sama lain dan alam.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Rumah Kami Terbakar: Adegan Keluarga dan Planet dalam Krisis"
oleh Greta Thunberg, Svante Thunberg, dan Malena Ernman
Dalam buku ini, aktivis iklim Greta Thunberg dan keluarganya memberikan kisah pribadi tentang perjalanan mereka untuk meningkatkan kesadaran tentang kebutuhan mendesak untuk mengatasi perubahan iklim. Buku ini memberikan kisah yang kuat dan mengharukan tentang tantangan yang kita hadapi dan perlunya tindakan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Kepunahan Keenam: Sejarah yang Tidak Wajar"
oleh Elizabeth Kolbert
Dalam buku ini, Elizabeth Kolbert mengeksplorasi kepunahan massal spesies yang sedang berlangsung yang disebabkan oleh aktivitas manusia, dengan memanfaatkan penelitian ilmiah dan contoh dunia nyata untuk memberikan gambaran serius tentang dampak aktivitas manusia terhadap alam. Buku ini menawarkan ajakan bertindak yang menarik untuk melindungi keragaman kehidupan di Bumi.
