چه چیزی سبب تنگناهای گاز طبیعی در شرایط ضربه‌های شدید سرما می‌شود

چیزهایی که سبب تنگناهای گاز طبیعی می‌شود در حالی که ضربه‌های شدید سرما اتفاق می‌افتد
 

توضیح تصویر: تمام انرژی اندازه گیری شده در هزاران مگاوات ساعت. دسته بندی باد همچنین شامل منابع تجدید پذیر غیر از نیروی آبی و خورشیدی است.

هنگامی که درجه حرارت در مینیاپولیس در طول گرداب قطبی ژانویه 2019 به 27 درجه زیر صفر نزول کرد، صنایع همگانی Xcel Energy از همه مشتریان مینه سوتا خواستند ترموستات خود را برای حفظ گاز طبیعی مورد نیاز برای تولید برق کاهش دهند. جنرال موتورز در میشیگان، جایی که از سمت شمالی نیز خنک تر بود، حتی چندین کارخانه را به عنوان احتیاط در برابر قطع برق متوقف کرد.
 
این ممکن است شبیه یک پارادوکس به نظر برسد. تولید گاز امریکا در تمام زمان‌ها بالا است، و تولید برق از منابع تجدید پذیر در حال افزایش است و در حال رکورد زنی است.
 
به عنوان یک اقتصاد دان مهندسی که بازارهای برق و زنجیره تأمین سوخت را مطالعه می‌کند، به دنبال راه‌هایی برای حفظ تحویل انرژی با وجود نامعینی و شدت آب و هوا هستم. همچنین یک مجله دانشگاهی برای تحلیل هزینه‌ها، مزایا و خطرات سرمایه گذاری را ویرایش می‌کنم. بر اساس آنچه دیده‌ام، این که تولید برق را در هنگام افزایش دسترسی به گاز ذخیره شده انعطاف پذیرتر سازیم، بهترین راه، در زمانی که ضربه‌های سرما حادث می‌شود، برای کمک به روشن نگاه داشتن چراغ‌ها بدون قربانی کردن گرماست. تقاضا برای برق به صورت ساعتی، روزانه و فصلی نوسان دارد، و تنها گاهی اوقات تحت تأثیر حوادث شدید آب و هوایی و تغییرات در ترکیبات تجدید پذیر تولید کننده تشدید می‌شود.
 

کمبود گاز 2019 تنها اخیرترین مورد در میان یک رشته شرایط مشابه بود. گرداب‌های قطبی پیشین در سال‌های 2013 و 2014 به ویژه نیواینگلند را به شدت ضربه زد. گردباد بمب که ساحل شرقی را در زمستان سال 2018 به آتش کشید، سبب شد که قیمت گاز افزایش یابد.
 
فقط این نیست که رخدادهای شدید آب و هوا بدتر و شایعتر می‌شوند، هرچند که هستند. شبکه برق نیز به طور فزاینده‌ای وابسته به گاز طبیعی است.
 
بسیاری از ژنراتورهای قدیمی‌تر زغال سنگ که بازنشسته می‌شوند جایگزینشان گازهای احتراقی و منابع تجدید پذیر مانند باد و انرژی خورشیدی می‌شوند. سهم برق تولید شده توسط گاز طبیعی در سال 2017 نسبت به 18 درصد در سال 1990 به میزان 32 درصد افزایش یافت همان طور که سهم زغال سنگ در همین بازه زمانی از 76 درصد به 30 درصد کاهش یافت.
 
قیمت گاز طبیعی بسیار کمتر از آن است که قبلاً بود، و ژنراتورهای گاز سوز با انعطاف پذیری بیشتری کار می‌کنند. خاموش و روشن کردن نیروگاه‌های گاز سوز خیلی راحت‌تر از مثلاً رآکتورهای هسته‌ای است. علاوه بر این، کارخانجات گاز طبیعی می‌توانند به منظور هموار کردن تنوع اجتناب ناپذیر در تولید برق از توربین‌های باد و پانل‌های خورشیدی - زمانی که خورشید درخشش نداشته باشد و باد ناپدید شود - تولید را به سرعت بالا و پایین کنند.
 
همچنین چون انرژی‌های تجدید پذیر سهم‌های بزرگتری از تولید برق را به خود اختصاص می‌دهند، تولید توان از گاز رشد خود را ادامه خواهد داد.
 

اکثر گازها خانه‌ها و املاک تجاری را گرم می‌کنند و ساخت همه چیز از کاغذ روزنامه تا آلومینیوم و کنسرو ماهی تون را سوخت رسانی می‌کنند. در سال‌های پس از رشد، تولید برق هنوز تنها در حدود یک سوم از کل مصرف گاز در ایالات متحده را مصرف می کند.
 
و در حالی که صنایع همگانی دارای گزینه‌های مختلفی است که می‌توانند ایجاد کنند، هیچ راهی آسان و سریع برای پیدا کردن جایگزینی برای استفاده های دیگر گاز وجود ندارد - به ویژه اگر آنها بخواهند یک منبع نسبتا پاک باشند. سیستم های گرمایش برای تبدیل شدن، زمانی طولانی و پولی زیاد به صاحبان خانه تحمیل می‌کنند، و این برای تولید کنندگان حتی سخت‌تر است.
 
برای جلوگیری از اختلالات خدماتی، اکثر کاربردهای بزرگ صنعتی و تجارتی، و نیز شرکتهای گاز محلی، قراردادهایی را ایجاد می کنند که تضمین عرضه گاز مورد نیاز خود را دارند. یکی از راهبردها این است که ژنراتورهای گاز برای قابلیت سوخت دوگانه تکمیل گردد. به طور عملی، این به معنی ساخت یک مخزن ذخیره برای یک سوخت دیگر، مانند نفت، همراه با لوله‌ها و دیگر تجهیزات برای تزریق آن به محفظه‌ای است که گاز آن سوخته است.
 
قراردادهای گاز مورد استفاده برای تولید برق متفاوت است. بسیاری از شرکت‌های برق، به خصوص در شمال شرق و غرب میانه، قراردادهای وقفه پذیر با تامین کنندگان گاز را دارند. این ترتیبات به آنها اجازه می‌دهد قیمت‌های پایین‌تری را پرداخت کنند و این به آنها اجازه می‌دهد در بازارهای برق عمده فروشی رقابت کنند. اما این یک جنبه منفی هم دارد: آنها این شرکت‌ها را برای تامین گاز از اولویت‌های پایینتری نسبت به سایر مشتریان برخوردار می‌کنند.
 
صنعت برق و تنظیم کننده‌های آن می‌توانند ببینند که مشتریان نمی‌خواهند ترموستات خود را تا 65 درجه یا کمتر در شرایط آب و هوایی سرد و تلخ تنظیم کنند. در حقیقت، آنها اقداماتی را برای کاهش آسیب پذیری شبکه در مقابل تنگناهای گاز انجام داده‌اند، از قبیل تنظیم زمان بازار برق عمده فروشی برای کمک به نیروگاه‌ها برای خرید گاز اضافی وقتی به آن نیاز دارند. و ارتباطات بهتر، پیش بینی‌های مربوط به تقاضا را بهبود می‌بخشد و نیروگاه‌های برق در اوایل بروز اختلالات عرضه اطلاعات را آسان‌تر می‌کنند.

ضربه‌های سرما باعث افزایش همزمان نیاز به برق و گاز طبیعی برای گرمایش خانه‌ها و کسب و کارها می‌شود، و این باعث ایستا شدن قیمت برق عمده فروشی می‌شود چون اپراتورهای بازار برق تلاش می‌کنند عملیات شبکه را نرم نگاه دارند.
تقاضا برای برق به صورت ساعتی، روزانه و فصلی نوسان دارد، و تنها گاهی اوقات تحت تأثیر حوادث شدید آب و هوایی و تغییرات در ترکیبات تجدید پذیر تولید کننده تشدید می‌شود. به جای ساختن خطوط لوله که تنها به ندرت در ظرفیت کامل مورد استفاده قرار می‌گیرد، منطقی است که سرمایه گذاری در انعطاف پذیری برای سیستم تولید برای تنظیم راحت‌تر در تغییرات در تقاضای برق و عرضه سوخت صورت گیرد.
 
یکی از راهبردها این است که ژنراتورهای گاز برای قابلیت سوخت دوگانه تکمیل گردد. به طور عملی، این به معنی ساخت یک مخزن ذخیره برای یک سوخت دیگر، مانند نفت، همراه با لوله‌ها و دیگر تجهیزات برای تزریق آن به محفظه‌ای است که گاز آن سوخته است. این یک سرمایه گذاری قابل توجه است، اما در این حالت، زمانی که آب و هوای شدید باعث می‌شود تقاضا برای گاز بیش از ظرفیت خطوط لوله‌ی در دسترس باشد، نیروگاه‌ها بتوانند به صورت موقت به سوخت جایگزین شیفت کنند.
 
 برگرفته از سایت فیز ارگ