Planowanie dostaw energii

Przeciętnego użytkownika energii elektrycznej nie interesują na co dzień problemy, z jakimi spotykają się fachowcy - energetycy odpowiedzialni za dostawy prądu dla ludzi podłączonych do sieci dystrybucyjnych. Problemy takie przeżywa w ostatnim czasie Kalifornia. Na przykładzie dostępnych obrazów pobranych z sieci  CAISO  spróbuję opisać problem planowania dostaw energii.

W Polsce możemy obserwować na bieżąco przepływy energii w krajowej sieci elektroenergetycznej na stronach PSE. Wcześniej pisałam wielokrotnie o planowaniu podaży i popycie mocy w Polsce, a ostatnio porównałam pod tym względem Polskę z Kalifornią. Grafiki i tabele muszą być dostępne także w sieci, zaraz po rozpoczęciu doby. Plan dnia następnego, opracowany na podstawie zamówionych prze odbiorców wielkości mocy, przedstawiany jest w Polce w formie tabel średnich mocy dla każdej godziny oraz w formie wykresu liniowego. Po skończeniu każdej godziny wpisywana jest do tabeli realnie osiągnięta średnia moc godzinowa (w oddzielnej kolumnie, z opóźnieniem na opracowanie danych). Co godzinę zmienia się także fragment wykresu mocy osiągniętej,  linia czarna zastępuje fragment linii czerwonej, którą rysuje się planowany przebieg zapotrzebowania mocy. Takie wykresy przedstawiałam już wielokrotnie. Są to znane słoniki słoniki zimowe oraz letnie bociany. Na wykresie rysowanych w czasie zbliżonym do rzeczywistego linie stają się praktycznie gładkie, różnią się jednak chwilowymi przyrostami mocy, zależnymi od pory dnia i aktywności odbiorców energii. W raportach rocznych PSE przedstawia także wykresy zrobione na podstawie danych kwadransowych. Rzeczywiste dane są rejestrowane nawet w odstępach kilkunastu sekund, co można obserwować na bieżąco na linkowanej stronie PSE. Z nich można obliczać średnią moc dla dowolnie przyjętego odcinka czasu. 

Plany dla każdego rozpoczynającego się dnia są publikowane także przez największego operatora sieci w Kalifornii. Rzeczywistą moc odebraną podaje się tu dla 5-minutowych przedziałów czasu. Opisane wyżej procedury planowania przedstawię na wykresach z Kalifornii, ze względu na wyżej zaawansowaną grafikę obrazów, z dostępnym zoomem. 

Pierwszy obraz przedstawia dane kończącego się dnia, czas miejscowy 20:55 17.09.2020 (po prawej), czyli trzy godziny przed zakończeniem doby. Dane z tego dnia widzimy przez woalkę dnia poprzedniego, omówionego w kolejnych odsłonach. Obie doby mają bardzo podobny przebieg dostaw energii. Dlaczego godzinowy plan z dnia poprzedniego, był tak nietrafny? Praktycznie schody wejściowe od lewej i zejściowe po prawej schowały się w cielsku zielonego potwora. Te schody przedstawiają godzinowy plan zapotrzebowania mocy z dnia poprzedniego. Dlaczego tak się stało w sieci z etykietą Stan sieci normalny? Tego jeszcze nie wiem, ale może się kiedyś dowiem lub ktoś mi podpowie. Wklejona tabliczka opisująca dane chwilowe informuje o różnicy 2,5 GW w prognozowaniu szczytu, który w Kalifornii zawsze występuje w godzinach popołudniowych, tu o o godzinie 16:45. 

Komiks o dniu 16 września 2020 r. rozpocznę od przedstawienia fragmentu szczytu brutto zrealizowanego zapotrzebowania mocy z podwieszoną do sufitu mocą sumaryczną słońca i wiatru (zielone) oraz z reszty mocy z innych źródeł (szary). W tle widać szare kropki, wystające zza linii z zielonych kropek. Omówię je niżej, bo tutaj jest ważniejszy bohater - energia netto, z rampą wzrostową o średniej wysokości 9,1 MW/3 godz. W tym szarym cielsku jest wszystko inne: moc pozostałych OZE, moc z elektrowni wodnych, nuklearnych oraz elektrowni gazowych - krajowych i z importu. Na bieżąco pokazywane są na innej stronie wykresy kołowe z podziałem mocy chwilowej w MW i procentach, które przedstawiałam w poprzednich odcinkach serialu kalifornijskiego. Szczyt poboru mocy przypada w czasie zachodzącego słońca, szczyt dostaw mocy netto znajduje się po prawej stronie, w okolicy godziny 19:00. 

Szczyt zapotrzebowania mocy dnia 16 września lepiej się prezentuje na zbliżeniu. Widzimy tu ponakładane na siebie plan godzinowy z dnia poprzedniego i korygowany na bieżąco plan kwadransowy, częściowo schowane za zieloną półprzeźroczystą ścianką realizacji planów. Kolejne obrazki przedstawiają klisze każdego elementu z tego obrazka: plan godzinowy z dnia poprzedniego, plan kwadransowy korygowany przed czasem dostaw oraz rejestrowaną co 5-minut realizację tych planów. 

Pokazałam w tej notce bardzo rozbudowany opis graficzny pracy dużej sieci elektroenergetycznej, pracującej w warunkach normalnych. Kłopoty z dostawami energii występujące w okresach upałów oraz pożarów w Kalifornii można było dostrzec w czasie obserwacji linkowanego portalu CAISO. Pisałam o tym w komentarzach do notek poprzednich. Mam nadzieję, że niebawem i na witrynie PSE pojawią się nowe formy grafiki bieżącej, dotyczące zwłaszcza planowanej i bieżącej produkcji energii z wiatru i słońca. Tak, tak - planowanej - to nie pomyłka. Takie dane tabelaryczne są już w bazie PSE. 

Ja też nie chcę być gorsza, zrobiłam pierwszy obrazek dobowej produkcji energii z wiatru i słońca, podwieszonej w szczycie mocy rzeczywistej. Obrazek ma wiele grzechów wynikających z testowania nowego programu graficznego, ukryłam go więc głęboko. Mimo błędów ma on pewne walory poznawcze i kto będzie chciał, może te walory zobaczyć.  https://m.salon24.pl/c0229990697f56320ea03cecfe8a9139,860,0,0,0.png