مسیر اقتصاد/ در پی افزایش نگرانی‌ها نسبت به پایداری شبکه برق کشور و مواجهه با پدیده خاموشی‌های دوره‌ای، ایده‌ها و پیشنهادهای متنوعی برای تأمین برق پشتیبان در سطح خانوار و صنایع کوچک مطرح شده است. یکی از این پیشنهادها که اخیراً توسط وزیر اسبق ارتباطات جناب آقای آذری جهرمی در کانال تلگرامی ایشان منتشر شد، استفاده از باتری‌های لیتیوم-یونی 48 ولت، ۱۰۰ آمپرساعتی (معادل ۴.۸ کیلووات ساعت توان نامی) به همراه اینورتر برای تأمین دو ساعت برق بخش خانگی در زمان قطعی شبکه است. این پیشنهاد شامل برآورد هزینه، مدل بازپرداخت و ارتباط آن با سیاست‌های بهینه‌سازی مصرف و کاهش فشار بر شبکه در ساعات اوج مصرف است. همچنین، مقایسه‌ای ضمنی میان این راهکار و سرمایه‌گذاری در احداث نیروگاه‌های خورشیدی صورت گرفته است.
وعده دو ساعت برق بدون وقفه؛ آیا باتری‌ها از پس کولر گازی برمی‌آیند؟
مقدار انرژی عنوان شده برای باتری یک عدد تئوریک است. به دلیل محدودیت دشارژ (Depth of Discharge) و راندمان اینورتر، در عمل حدود ۸۰ تا ۸۵ درصد آن قابل استفاده است. در نتیجه انرژی قابل استفاده واقعی حدود ۴.۰۸ کیلووات ساعت خواهد بود. این میزان انرژی برای مصرف یک خانه در تابستان اگر کولر آبی استفاده کند کافی است. اگر خانه کولر گازی داشته باشد، تنها راهی که این باتری بتواند ۲ ساعت کامل جواب بدهد این است که فقط کولر کار کند و بقیه مصرف‌ها بسیار محدود باشد. چون کولر گازی ۲.۵ کیلوواتی به تنهایی حدود ۵ کیلووات‌ساعت در دو ساعت مصرف می‌کند و این بیشتر از ظرفیت مفید باتری است و حتی در عمل، ممکن است کمتر از ۱.۵ ساعت دوام بیاورد.
ظرفیت نامی باتری عنوان شده برابر ۴.۸ کیلووات ساعت است، که در اینصورت ظرفیت مفید برای شارژ کامل با تلفات حدود ۱۰ درصد شارژ و اینورتر به ۵.۳ کیلووات ساعت می‌رسد. در شارژ کامل و سریع، به جهت عمر مفید باتری معمولاً توصیه می‌شود با توان ۰.۲ تا ۰.۳ ظرفیت شارژ شود که برای باتری پیشنهادی یعنی حداکثر ۲۰ الی ۳۰ آمپر در ولتاژ ۴۸ ولت که به معنی حدود ۱ تا ۱.۵ کیلووات توان شارژ در ساعت، به مدت ۴ تا ۵ ساعت در ساعات غیرپیک است.
براساس آمار حدود ۳۳ میلیون مشترک برق خانگی وجود دارد. با فرض اینکه ۲۰ درصد از مشترکان خانگی از طرح پیشنهادی استفاده کنند، به معنی افزایش ۶۶۰۰ مگاوات تقاضا به مدت ۵ ساعت یا ۸۲۵۰ مگاوات به مدت ۴ ساعت است. هرچند این میزان باتری می‌تواند طی دو ساعت ۱۳۲۰۰ مگاوات از بار شبکه بکاهد. البته باید در نظر داشت این فرض‌ها در صورتی لحاظ شده که تمام باتری‌ها به صورت همزمان مورد استفاده (شارژ و دشارژ) قرار بگیرند.
بر اساس نمودار بار تأمین‌شده در هر ساعت از روز ۱۷ مرداد ۱۴۰۳، در ساعات اوج، به دلیل محدودیت‌های تولید و در دسترس نبودن تمام ظرفیت نیروگاه‌ها، شبکه توان تأمین کل تقاضای واقعی را نداشته و بخشی از نیاز مشترکان از طریق مدیریت بار، قطع برنامه‌ریزی‌شده یا افت ولتاژ کنترل شده جبران شده است. به این ترتیب، رقم واقعی پیک تقاضا در این روز ۸۰ هزار مگاوات بوده است، در حالی که بار تأمین‌شده کمتر از این مقدار و در حدود ۶۰ هزار مگاوات در نمودار ثبت شده است.
جابجایی بحران از روز به شب: هزینه پنهان شارژ میلیون‌ها باتری
هرچند اجرای این طرح می‌تواند بخشی از ناترازی را در زمان پیک جبران کند، اما مشکل اصلی در این است که شارژ این حجم از باتری‌ها در ساعات کم‌باری، عملاً نیازمند حدود ۳۵ گیگاوات‌ساعت انرژی اضافی است که در بازه ۴ ساعته، معادل ۹ گیگاوات بار شبانه خواهد بود. در شرایط فعلی، این بار اضافه تقریباً به‌طور کامل باید توسط نیروگاه‌های گازی با راندمان زیر ۳۰ درصد تأمین شود، زیرا نیروگاه‌های برق‌آبی به دلیل خشکسالی امکان تولید پیوسته و در تمام ساعات شبانه‌روز ندارند و نیروگاه‌های سیکل ترکیبی و بخاری نیز در اغلب ساعات در نزدیکی ظرفیت نامی خود کار می‌کنند. این بدان معناست که اجرای طرح اگر با مدیریت دقیق شارژ و پخش بار در ساعات شبانه همراه نباشد، ممکن است پیک جدیدی در شب ایجاد کند و از نظر اقتصادی نیز به علت افزایش مصرف سوخت در نیروگاه‌های کم‌بازده، صرفه‌جویی مورد انتظار محقق نشود.
با توجه به اینکه ساعات پیک در تابستان معمولاً یک بازه طولانی حدود ۶ ساعت از ظهر تا اوایل شب (۱۳ تا ۱۹) را در بر می‌گیرد و ظرفیت مفید این باتری‌ها تنها می‌تواند ۲ ساعت از این بازه را به‌طور کامل پوشش دهد، اثرگذاری آن‌ها به تنهایی محدود است. بنابراین استفاده صرف از این روش برای حل مشکل پیک، پاسخگوی نیاز شبکه نخواهد بود.
راه حل جامع: چرا باتری به تنهایی کافی نیست؟
راهکار مناسب، ترکیب چند استراتژی مکمل است: توسعه سریع نیروگاه‌های خورشیدی برای همزمانی تولید با بخش اعظم پیک روزانه، جابه‌جا کردن ساعات تولید نیروگاه‌های برق‌آبی به بازه‌های پیک شبانه به جای کارکرد در پیک روز و بهره‌گیری هدفمند از باتری‌های خانگی برای کوتاه‌کردن و کاهش شدت پیک. این ترکیب علاوه بر مدیریت فشار روی نیروگاه‌های گازی و کاهش مصرف سوخت، انعطاف‌پذیری عملیاتی شبکه برق را افزایش داده و امکان پاسخ‌گویی بهتر به تقاضای واقعی را فراهم می‌کند.
در نهایت، از نظر فنی این طرح در مقیاس ملی به‌دلیل محدودیت منابع تولید در ساعات شارژ و اختلاف میان بار تأمین‌شده و تقاضای واقعی، باید حتماً در چارچوب یک بسته جامع مدیریت بار و توسعه ظرفیت تجدیدپذیر اجرا شود تا کارایی اقتصادی و شبکه‌ای آن به حداکثر برسد.
منبع: آمار تفصیلی صنعت برق ایران ویژه مدیریت راهبردی ۱۴۰۳
انتهای پیام/ انرژی
