Статья "Что вызывает нехватку топлива на природном газе на электростанциях США?" исследователями из Университета Карнеги-Меллон и Североамериканской корпорации электрической надежности, была опубликована в Энергетическая политика.

Нехватка газа в генераторах привела к одновременным отказам нескольких электростанций. Физические сбои и перебои в работе сети трубопроводов природного газа встречаются редко; авторы обнаружили, что на их долю приходится не более 5% выработки электроэнергии электростанциями, потерянной из-за нехватки топлива за шесть исследованных лет. Подавляющее большинство перебоев в работе генераторов природного газа из-за отсутствия топлива было вызвано сокращением поставок газа в условиях дефицита. На Среднем Западе и в Среднеатлантических штатах природный газ был доступен, но электростанции, которые не заключали твердых контрактов, были в приоритете у коммерческих и промышленных потребителей.

"Хотя неудивительно, что заводы, использующие спотовый рынок или контракты на поставку топлива по трубопроводам с возможностью прерывания поставок, несколько чаще испытывали нехватку топлива, чем предприятия с твердыми контрактами, эти контракты все же могут существенно повысить надежность в определенных регионах", - говорит Джей Апт, профессор и содиректор Carnegie. Центр электроэнергетики Меллона, который был соавтором статьи. "Тем не менее, твердые контракты не являются решением для таких районов, как Новая Англия, где мало газопроводов, и следует изучить дальнейшее обсуждение других стратегий смягчения последствий".

Природный газ все чаще используется для выработки электроэнергии в США, и Североамериканская корпорация электрической надежности (NERC) прогнозирует, что в течение следующего десятилетия мощности по производству природного газа увеличатся еще на 12 ГВт, что примерно на 5%. Нехватка топлива была проблемой на электростанциях, которые используются исключительно в периоды пикового спроса, например, в экстремально холодную и жаркую погоду, а также на более интенсивно используемых газовых электростанциях. Это указывает на то, что нехватка топлива влияет на способность энергосистемы функционировать независимо от того, реагирует ли она на чрезвычайную ситуацию или просто обслуживает нагрузку во время нормальной работы.

Предыдущие исследования были сосредоточены на технических отчетах организаций по обеспечению надежности или региональных организаций по передаче данных. Впервые исследователи для этой статьи использовали исторические данные, собранные NERC, для изучения нехватки топлива в период с 2012 по 2018 год на электростанциях, работающих на природном газе, в Северной Америке, чтобы определить их причину. Основной целью исследователей было определить, сколько из этих сбоев с нехваткой топлива было вызвано физическими перебоями в подаче газа, в отличие от оперативных процедур в трубопроводной сети, таких как приоритет сокращения подачи газа. Они также стремились ответить на вопросы политики относительно того, могут ли генераторы смягчить последствия нехватки топлива, перейдя на твердые контракты с трубопроводами.

Наряду с анализом данных NERC за 2012-2018 годы исследователи разработали системный подход для сопоставления данных об отказах NERC с данными о характеристиках генераторов Управления энергетической информации США, чтобы оценить, как характеристики системы газопроводов исторически влияли на сбои при нехватке топлива на природном газе. Они рассчитали временной ряд незапланированных, недоступных мощностей из-за нехватки топлива и сопоставили время начала отказов электростанций из-за нехватки топлива с временными интервалами отказов трубопроводов, чтобы определить, могли ли отказы трубопроводов вызвать перебои в подаче топлива на электростанциях. Затем они завершили аналогичный процесс пространственного сопоставления электростанций с центрами торговли газом, чтобы оценить историческую доступность природного газа для операций электростанций.

В конечном счете, исследователи заметили, что как заводы с твердыми контрактами, так и заводы без твердых контрактов испытывали нехватку топлива и перебои в консервации, но что предприятия, не являющиеся фирмами, были чрезмерно представлены в данных о сбоях при нехватке топлива. Это говорит о том, что приоритет сокращения в трубопроводных сетях является вероятной причиной большинства взаимосвязанных отказов. Однако данные также свидетельствуют о том, что твердые контракты не решат всего, и следует изучить другие стратегии, особенно в таких районах, как Новая Англия, где сеть трубопроводов исторически была ограниченной.