Quando uma turbina eólica não produz eletricidade suficiente, como a companhia de energia compensa a perda?

Ouvi uma vez que, quando uma usina de turbina eólica não produz eletricidade suficiente, a empresa de energia às vezes é forçada a ligar alguns motores a jato para compensar a perda, há alguma verdade nisso? Imagino que a estabilidade seja um fator-chave para manter a produção estática e eficiente; então, o que a empresa de energia faria?

Isto está certo. Quando a demanda excede a oferta, a tensão diminui e a frequência diminui (o que pode arriscar a falha do equipamento e é certamente uma situação indesejável). Os operadores de redes elétricas ativarão fontes alternativas de geração para corrigir o desequilíbrio assim que for percebido (muitas vezes sob a coordenação de uma organização regional de transmissão como o CAISO ).

Os operadores de rede são muito cuidadosos para garantir que a frequência da rede seja mantida adequadamente ( fonte ); mesmo alguns segundos de desvio (ou seja, algumas centenas de ciclos à frente ou atrás) exigem que as RTOs e agências relacionadas tomem as ações corretivas onde forem seguras. A maioria dessas medidas funciona da mesma forma, se a demanda aumenta ou a oferta diminui (e, portanto, é relevante se estamos falando de um aumento na carga do consumidor ou de uma redução na oferta de energia eólica ou de outras fontes renováveis).

Para entender o mix de energia um pouco mais detalhadamente, é necessário levar em consideração os tipos de geração, que incluem plantas de carga básica, plantas de acompanhamento de carga, fontes intermitentes e plantas de pico:

• As plantas de carga básica são projetadas para operar com alta eficiência de custos (não necessariamente eficiência ambiental ou qualquer outra medida de eficiência, a menos que seja exigido pelas leis e prioridades locais), mas não podem ser ajustadas rapidamente. Exemplos destes podem incluir grande carga de carvão e base nuclear.
• As usinas que seguem a carga podem se ajustar se tiverem capacidade (por exemplo, usinas hidrelétricas ou pequenas para queima de combustível)
• As plantas Peaker são ágeis e podem ser colocadas on-line rapidamente (por exemplo, turbinas a gás), mas são ineficientes. Quando as plantas de carga base são insuficientes, as plantas que seguem a carga aumentam sua carga; se essa capacidade estiver esgotada ou se a grade estiver sofrendo oscilações rápidas na carga que as plantas que acompanham a carga não conseguem acompanhar, os coletores ficarão online e começarão a queimar combustível para obter suprimento suficiente para equilibrar a demanda.

Outro fator a considerar é o planejamento: se uma área possui ventos consistentes e turbinas eólicas suficientes, o vento pode ser considerado parte da carga-base: não pode ser ajustado, mas é relativamente previsível e consistente no dia-a-dia. As brechas no vento são tratadas da mesma maneira que qualquer outro déficit de carga de base: primeiro através de instalações que acompanham a carga, se possível, e depois com a ajuda dos cotonetes.

As lacunas e deficiências conhecidas também podem ser tratadas através da negociação. Por exemplo, o estado de Washington, EUA, possui energia hidrelétrica abundante e exporta energia para quatorze outros estados. Sua superprodução de energia (que pode ser tão prejudicial quanto a subprodução) é utilmente desviada para ajudar a compensar parte do suprimento de estados vizinhos, como a Califórnia ( fonte ). Essa exportação inclui carga básica se a demanda local estiver caindo muito rapidamente para que as usinas em operação se ajustem.

A energia armazenada também contribui. As fontes para essa energia extra podem ser locais de armazenamento, como armazenamento de energia bombeada , baterias (por exemplo, isso ) ou podem ser de geração (não necessariamente queima de combustível).

Por fim, o derramamento de carga é um último recurso. Se as condições forem adversas (demanda muito alta, como ar-condicionado em um dia quente, falhas na linha de transmissão, perda de carga-base, etc.), o operador da rede poderá aumentar o preço em tempo real da energia industrial ou até exigir que os equipamentos industriais os usuários da rede reduzem sua demanda para evitar a instabilidade da rede. Se isso for insuficiente, ocorrerão apagões e quedas de energia, para evitar a perda total da rede e de seus usuários mais críticos (hospitais, serviços de emergência, comunicações).

Eu ia repreendê-lo por não fazer uma pesquisa - então não consegui encontrar uma resposta decente! Então - aqui está uma resposta curta:

Primeiro, motores a jato - não. Você está pensando em turbinas a gás, mas elas não são motores a jato (tente uma pesquisa na web em "Turbina a gás").

Segundo, não há muito armazenamento de energia na rede elétrica, além de tanques de gás, pilhas de carvão, barras de urânio e água atrás de barragens. As baterias estão começando a parecer que talvez sejam práticas, eventualmente. Mas, em geral, quando fontes de energia "alternativas" surgem, é preciso haver uma fonte de energia "tradicional" que entra em ação. As turbinas a gás são boas para isso porque podem ser colocadas em operação rapidamente.

Este artigo wiki trata da questão do armazenamento em grade.