運用準備金

電力ネットワークにおいて、運用予備力とは、発電機が停止したり、その他の供給障害が発生した場合に、システム運用者が短時間で需要を満たすために利用できる発電容量のことである。ほとんどの電力システムは、通常の状態では、運用予備力が常に最大供給者の容量にピーク負荷の一部を加えた容量以上となるように設計されている。^{[ 2 ]}

運用準備金は、回転準備金と非回転準備金（または補足準備金）から構成される。

• 回転予備力とは、既に電力系統に接続されている発電機の出力を増加させることで得られる追加の発電容量のことです。ほとんどの発電機では、この出力増加はタービンのローターに加えるトルクを増加させることによって実現されます。^{[ 3 ]}
• 非回転予備力または補助予備力とは、現在システムに接続されていないが、短時間の遅延後にオンラインにできる追加の発電容量のことです。独立電力システムでは、これは通常、高速起動発電機から得られる電力に相当します。^{[ 3 ]}しかし、相互接続電力システムでは、これは他のシステムから電力を輸入したり、現在他のシステムに輸出されている電力を引き戻したりすることで、短時間で利用できる電力を含む場合があります。^{[ 4 ]}

回転予備力と非回転予備力の両方を提供する発電機は、約 10 分以内に約束された容量に達することができる必要があります。^{[ 5 ]}ほとんどの電力系統ガイドラインでは、運転予備力のかなりの部分を回転予備力から供給することを要求しています。^{[ 3 ]}これは、回転予備力の方がわずかに信頼性が高く (起動の問題に悩まされない)、迅速に対応できるのに対し、非回転予備力発電機では、発電機がオフラインで起動するため遅延が発生するためです。^{[ 6 ]}バッテリーも、数分の1秒以内に反応できるため、運転予備力として使用されます。^{[ 7 ] [ 8 ]}

大規模な住宅地で使用されている中央制御式エアコンとサーモスタットは、迅速かつ大幅な電力削減予備力として使用できます。この技術の利点については研究中です。^{[ 9 ]}

運転予備力は、負荷プロファイルの予期せぬ変動や機器（発電機、変圧器、送電線）の故障による不確実性に対して、発電機の翌日の運転計画が耐えられるようにするための重要な概念です。

2006年、カリフォルニア独立系統運用機関は、計測負荷の6%の運用予備力を有していた。これには、計測負荷の3%の回転予備力も含まれる。^{[ 10 ]}

さらに、運転予備力と併せて議論されることが多い予備力には、周波数応答予備力と交換予備力という2種類があります。

• 周波数応答予備力（調整予備力とも呼ばれる）は、供給停止に対する自動的な反応として提供されます。これは、供給停止直後に負荷が増加するため発電機が減速するため発生します。この減速に対処するため、多くの発電機にはガバナーが備えられています。これらのガバナーは発電機の加速を助けることで、各発電機の出力周波数と電力の両方にわずかなブーストを提供します。しかし、周波数応答予備力は多くの場合小さく、系統運用者の裁量で調整できないため、運用予備力の一部とはみなされません。^{[ 11 ]}
• 代替予備力（緊急予備力とも呼ばれる）は、起動に長い時間（通常30～60分）を要する発電機によって供給される予備電力です。これは、回転予備力または非回転予備力を供給する発電機の負担を軽減し、運転予備力を回復するために使用されます（紛らわしいことに、代替予備力は30分または60分の運転予備力と呼ばれることもあります）。^{[ 11 ]}