A Texas Synchronous Grid egy regionális szinkron váltakozó áramú hálózat , amely az Egyesült Államok Texas államának nagy részét lefedi . A hálózatot a texasi Electric Reliability Council (ERCOT) üzemelteti.
A texasi szinkronhálózat az észak-amerikai villamosenergia- hálózat három másodlagos hálózatának egyike . Két másik kisebb hálózat a quebeci és az alaszkai szinkron hálózat . A két fő hálózat a keleti és a nyugati . A texasi szinkronhálózat inkább politikai, mintsem technikai okok miatt van elszigetelve [1] , de egyenáramú kapcsolatokon keresztül más hálózatokból is tud áramot venni. Az államhatárok átlépése nélkül a texasi hálózat sok szempontból nem tartozik a Szövetségi Energiaszabályozási Bizottság szabályozása alá [2] .
A Texas Synchronous Grid összes elektromos alhálózata általában elektromosan kapcsolódik egymáshoz, és 60 Hz névleges frekvencián működik.
A texasi Electric Reliability Council ( ERCOT ) irányítja az elektromos áram áramlását a texasi szinkronhálózatban, amely 26 millió fogyasztót lát el elektromos árammal, ami az állam elektromos terhelésének 90%-a [3] . Az ERCOT az első független rendszerüzemeltető az Egyesült Államokban [4] és egyike a kilenc független rendszerüzemeltetőnek Észak-Amerikában [5] . Az ERCOT együttműködik a Texas Reliability Entity -vel (TRE) [6] , a North American Electric Reliability Corporation (NERC) nyolc regionális részlegének egyikével, amely összehangolja erőfeszítéseiket a fő energiaellátó rendszer megbízhatóságának javítására [7] .
Az ERCOT 75 000 km távvezetéket és több mint 550 termelőegységet magában foglaló elektromos hálózatban szállítja az áramot [8] . Az ERCOT emellett pénzügyi elszámolásokat is végez a versenyben álló nagykereskedelmi villamosenergia-piacon, és 7 millió fogyasztó villamosenergia-ellátását irányítja a versenyképes választási területeken [9] .
Az ERCOT egy tagságon alapuló non- profit társaság , amelyet igazgatótanács irányít, és a Texas Public Utilities Commission (PUC) és a texasi törvényhozás felügyel [10] [11] .
Az ERCOT tagjai közé tartoznak a fogyasztók, a villamosenergia-szövetkezetek, a termelők, az árameladók, a kiskereskedelmi áramszolgáltatók, a befektetők tulajdonában lévő villamosenergia-társaságok (átviteli és elosztó szolgáltatók), valamint az önkormányzati villamosenergia-társaságok [12] .
| Erőmű típusa | 2019 (GWh) | Részvény |
|---|---|---|
| Biomassza | 421 | 0,11% |
| Szén | 77 857 | 20,30% |
| Gáz | 27 379 | 7,14% |
| kombinált ciklusú | 154 391 | 40,26% |
| Hydro | 956 | 0,25% |
| Nukleáris | 41 314 | 10,77% |
| Egyéb | 24 | 0,01% |
| Napos | 4398 | 1,15% |
| Szél | 76 708 | 20,00% |
| Teljes | 383 447 | 100 % |
Az elektromos áram iránti kereslet nyáron a legnagyobb a klímaberendezések nagy igénybevétele miatt. A kereslet 74 820 MW-on tetőzött 2019. augusztus 12-én 16:00 és 17:00 CST (22:00 GMT) között, amikor a hőmérséklet Houstonban elérte a 38 °C -ot [14] . Az ERCOT több mint 78 000 MW termelő kapacitással rendelkezett, amely megfelelő, bár nem túl nagy tartalékot biztosított. 2020-ra a tervezett csúcsigény 76 696 MW volt [15] . A csúcsigény időszakában 1 MW villamos energia mintegy 200 fogyasztó számára tud energiát biztosítani.
A szélturbinák által biztosított villamosenergia-fogyasztás legnagyobb százalékát egy alacsony reggeli kereslet időszakában regisztrálták 2019. január 19-én, szombaton délelőtt 3 óra 10 perckor CST, és több mint 56%-ot tett ki [16] . Két nappal később, 2019. január 21-én 19 óra 19 perckor CST közel 19,7 GW-on állították fel a szélturbinák teljesítményrekordját.
A texasi szélenergia több mint 40 szélerőműparkból áll , amelyek teljes beépített kapacitása 2020-ban meghaladja a 30 GW-ot [17] [18] . Ha Texas különálló ország lenne, akkor Kína , az Egyesült Államok , Németország és India után az ötödik helyen állna a világon . Texas vezet az Egyesült Államokban a szélenergia-termelésben [19] . Az ERCOT szerint 2017-ben a szélenergia adta a Texasban termelt villamos energia legalább 15,7%-át [20] [21] .
A szélerőforrás Texas számos részén nagyon nagy. A gazdálkodók bérbe adják földjüket szélerőmű-építőknek, új bevételi forrást teremtve ezzel. A szélenergia több mint 24 000 munkahelyet teremtett a helyi közösségek és az állam számára. Texas az Egyesült Államokban vezető szerepet tölt be a megújuló energia kereskedelmi forgalomba hozatalában . A texasi szélrohamot a Megújuló Energia Szabvány kiterjesztése, a versenyképes megújulóenergia-zónák létrehozása, a távvezetékek felgyorsítása és a Közszolgáltatások Bizottságának szükséges szabályozása [22] okozta .
A Roscoe Wind Farm (781 MW), amely az azonos nevű város közelében található, az állam legnagyobb szélerőműve. További jelentős szélerőművek Texasban: Horse Hollow Wind Energy Center, Sherbino Wind Farm, Capricorn Ridge Wind Farm, Sweetwater Wind Farm, Buffalo Gap Wind Farm, King Mountain Wind Farm, Desert Sky Wind Farm, Wildorado Wind Ranch és a Brazos Wind Tanya.
A texasi napenergia a szélenergiával együtt lehetővé teszi, hogy Texas hosszú távon energiaexportáló állam maradjon. Az állam nyugati részén különösen sok nyílt terület található, ahol nagy a nap- és szélenergia potenciál [23] [24] . A megújulóenergia-fejlesztési tevékenységeket viszonylag egyszerű engedélyek és nagy rendelkezésre álló átviteli kapacitás ösztönzi [25] [26] .
A szinkron hálózatok nagyfeszültségű egyenáramú vezetékeken (DC linkek ) vagy változtatható frekvenciájú transzformátorokkal (VFC-k) csatlakoztathatók egymáshoz, amelyek lehetővé teszik az energiaáramlás szabályozását, valamint az egyes oldalak független váltakozó áramú frekvenciáinak funkcionális leválasztását. A texasi szinkronhálózat két egyenáramú kapcsolaton keresztül csatlakozik a keleti szinkronhálózathoz, és egyenáramú és TFC-kapcsolatokkal rendelkezik a mexikói nem NERC (North American Electric Reliability Corporation) rendszerekhez . A Daytonnak van egy AC kapcsolója, amelyet csak egyszer használtak története során (az Ike hurrikán után).
2009. október 13-án bejelentették, hogy a Tres Amigas SuperStation három 5 GW -os szupravezető kapcsolattal fogja összekötni a keleti, nyugati és texasi szinkronhálózatot. 2107-re a projekt hatókörét lecsökkentették, csak a közeli szélerőművek számára építettek ki infrastruktúrát a nyugati hálózatra.