Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Hvad er energisikkerhed, og hvordan har det ændret sig?

Australien skal tænke på fremtidens energinet. Kredit:DAVID MARIUZ/AAP

Ideen om energisikkerhed har været i centrum for megen politisk debat på det seneste. Den føderale regering definerer energisikkerhed som tilstrækkelig energiforsyning på tværs af elen, gas- og flydende brændstofsektorer.

Men denne forestilling er blevet forældet, efter den strøm af strømafbrydelser, der er sket i de sidste par år. Begrebet energisikkerhed er nu i stigende grad synonymt med modstandsdygtighed:hurtig reaktion på problemer og undgå strømafbrydelser.

For at være sikker, det nationale energimarked skal sikre tilstrækkelig elforsyning til en overkommelig pris og være i stand til at reagere på store forstyrrelser. At være "energisikker" i denne sammenhæng betyder nu at have en backupplan. Desværre, Det gør Australien ikke.

Alt om olie

Historisk set energisikkerhed handlede udelukkende om olieforsyning. Det udviklede sig som et politisk svar på den arabiske olieembargo i 1973. På det tidspunkt, målet var at koordinere mellem de industrialiserede lande, hvis forsyningen blev afbrudt, at undgå fremtidige forsyningsproblemer og afskrække eksportører fra at bruge ressourcer som et strategisk våben. Fire nøgleudviklinger kom frem af embargoen:

  • Det Internationale Energiagentur (IEA), hvis medlemmer er de industrialiserede lande;
  • strategiske lagre af olie, herunder US Strategic Petroleum Reserve;
  • fortsat overvågning og analyse af energimarkeder og politikker; og
  • energibesparelse og koordineret nøddeling af forsyninger i tilfælde af afbrydelse.

Australien er ikke 'sikkert'

Da Australien sluttede sig til IEA i 1979, det var en nettoeksportør af olie og var derfor fritaget for kravet om lagring af flydende brændstof. Siden denne tid, imidlertid, Australiens olieproduktion har toppet og er nu i tilbagegang.

Årsagerne til dette er forskellige, men omfatter reduktion i olieraffineringskapacitet og betydelige stigninger i afhængigheden af ​​importerede olieprodukter.

I 2012 blev Australien ikke-klage over IEA-kravet om, at alle medlemmer beholder oliebeholdninger svarende til mindst 90 dage af det foregående års daglige nettoimport af olie.

I modsætning til mange andre IEA -medlemmer, Australien har ikke et offentligt (eller statsejet) lager af olie og har i stedet stolet på kommercielt lagrede beholdninger. I øjeblikket, Australien har en samlet brændstofreserve på cirka 48 dage, herunder ca. 22 dages levering af råolie, 59 dages LPG, 20 dage benzin, 19 dages flybrændstof, og 21 dages diesel.

Denne mangel gør Australien meget sårbar i en krise - 98% af vores transport er afhængig af flydende brændstof, ligesom alle vores store forsvarsplatforme. En udvidet afbrydelse betyder vores økonomi, politikraft og hær kunne ophøre med at fungere.

Mens den føderale regering agter at vende tilbage til overholdelsen inden 2026, vores vedvarende mangel på at forstå og reagere på et skiftende miljø har resulteret i, at vi blev, i det mindste i forbindelse med flydende brændstof, energi "usikker".

Er vi klar til en ny tilgang?

Det moderne energilandskab er komplekst, og energisikkerhed er et meget bredere og mere dynamisk begreb, end det var for tredive år siden. Offentlige forventninger har også udviklet sig. Australien skal løse en lang række nye udfordringer, der omfatter:klimaforandringer, integrering af vedvarende energi, stigende spidsbehov, stigende indenlandske gaspriser og en række nye geopolitiske rivaliseringer.

I mange dele af verden, mekaniske og analoge systemer, der traditionelt drives af olieprodukter, er blevet erstattet med automatiserede og netværksbaserede systemer, der kører på elektricitet. Som resultat, antallet af digitalt tilsluttede enheder er vokset fra 400 millioner i 2001 til over 25 milliarder i 2018.

Disse ændringer gør elektricitet og naturgas, ud over olie, nøgleunderstøttelse af mange aspekter af samfundet. De sikrer, at den moderne verden er fuldstændig afhængig af energiproduktion. Inden for denne sammenhæng, modstandsdygtighed er et kritisk vigtigt krav.

Fremtidige energisystemer, reagerer på dette udvidede koncept for energisikkerhed vil derfor se meget anderledes ud. Store fossile brændstoffer og synkrone generatorer erstattes af et rent elsystem, der består af små, rene asynkrone generatorer. Det vil blande store vedvarende projekter (hvilket vil betyde forlængelse af det fysiske transmissionsnet) med distribueret energiproduktion (f.eks. fra solceller på taget), og netværket vil kræve nye systemer for at sikre koordinering og stabilitet.

Vedvarende energi er en vigtig komponent i energisikkerheden, men den fungerer anderledes end fossile brændstoffer. For eksempel, inerti fungerer forskelligt. Inerti er et elsystems kapacitet til at reagere på uventede stød, og dets evne til at reagere og stabilisere systemets balance.

Inerti bremser den hastighed, hvormed frekvensen ændres efter en afbrydelse i nettet, såsom svigt i et kraftværk eller en transmissionsledning. Inerti er traditionelt blevet leveret af fossile brændstofgeneratorer. Imidlertid, inden for en blandet energiramme, vedvarende energi giver syntetisk inerti. For eksempel, moderne vindmøller kan bruge den kinetiske energi, der er lagret i generatoren og vinger, til at reagere under netstress. Dette kan give en effektiv indsprøjtning af strøm til nettet, hvor det er påkrævet, og leveringen kan fleksibelt kontrolleres, så den passer til regionale netforhold. Nye lagringsteknologier vil imidlertid, skal indarbejdes i netværk tidligt, så deres anvendelse i praksis kan forstås.

Disse er alle svar på en ny forståelse af energisikkerhed. I dag, det afgørende for definitionen af ​​energisikkerhed er ikke bare en tilstrækkelig energiforsyning til en passende pris, men en tilstrækkelig forsyning af bæredygtig, modstandsdygtig energi til en passende pris, som er lydhør over for kravene fra en decarboniserende økonomi.

I lyset af dette, energisikkerhed er måske endnu mere afgørende i vores moderne verden, end det var tilbage i 1973. At forstå den udviklende betydning af energisikkerhed betyder, at vi er bedre rustet til at forstå de forskellige måder, hvorpå vores globale sammenkobling kan gøre os sårbare.

Vi er nødt til at minimere risikoen og reducere eksponeringen. Vi skal forestille os, hvordan en sikker energiramme i fremtiden ser ud. Vi har brug for en energipolitik, der er mere lydhør over for det sociale, økonomiske og miljømæssige krav i det moderne Australien.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler