۲۶ مرداد ۱۴۰۵

مسیر اقتصاد؛ رسانه تصمیم‌سازان اقتصاد ایران

شناسه: ۲۲۷۸۹۱ ۲۶ مرداد ۱۴۰۵ - ۱۴:۰۰ دسته: انرژی، صنعت برق کارشناس: محمدفاضل نصیری
۰

رشد سریع تقاضای برق و افزایش هزینه توسعه شبکه، شرکت‌های برق را به سمت استفاده هماهنگ‌تر از ظرفیت‌های موجود در سمت مشترکان سوق داده است. تجربه جدید ایالت ایلینوی نشان می‌دهد باتری‌ها، خودروهای برقی، سامانه‌های خورشیدی و دیگر منابع انرژی توزیع‌شده می‌توانند از دارایی‌های پراکنده و مستقل به منابع قابل‌اتکا برای برنامه‌ریزی و بهره‌برداری شبکه تبدیل شوند. این رویکرد ضمن کمک به مدیریت اوج تقاضا و افزایش پایداری شبکه، می‌تواند نیاز به بخشی از سرمایه‌گذاری‌های پرهزینه زیرساختی را به تعویق بیندازد. تحقق این ظرفیت اما بیش از توسعه تجهیزات جدید، به ایجاد زیرساخت نرم‌افزاری برای هماهنگی، فراخوان، اندازه‌گیری و تسویه منابع توزیع‌شده و طراحی سازوکارهای مناسب برای مشارکت مشترکان وابسته است.

به گزارش مسیر اقتصاد رسانه تی‌دی ورلد در گزارشی به تصویب برنامه جدید نیروگاه مجازی با اعزام زمان‌بندی‌شده در ایالت ایلینوی[۱] پرداخته است؛ برنامه‌ای که نشان می‌دهد نیروگاه‌های مجازی[۲] در حال عبور از مرحله طرح‌های آزمایشی و ورود به برنامه‌ریزی متعارف شرکت‌های برق هستند. نیروگاه مجازی مجموعه‌ای از منابع انرژی توزیع‌شده متعلق به مشترکان، از جمله سامانه‌های خورشیدی، باتری‌ها، خودروهای برقی و بارهای هوشمند را با استفاده از نرم‌افزار هماهنگ می‌کند و به یک منبع انعطاف‌پذیر برای شبکه تبدیل می‌سازد. تصویب این برنامه هم‌زمان با رشد سریع تقاضای برق، توسعه مراکز داده هوش مصنوعی و افزایش نگرانی درباره استطاعت مالی مشترکان رخ می‌دهد و نقش هماهنگ‌سازی منابع انرژی توزیع‌شده[۳] را در پایداری شبکه و کاهش نیاز به سرمایه‌گذاری‌های پرهزینه برجسته می‌کند.

ورود نیروگاه‌های مجازی به برنامه‌ریزی شبکه

کمیسیون بازرگانی ایلینوی در ماه گذشته پیشنهاد شرکت برق کام‌اِد[۴] برای راه‌اندازی برنامه نیروگاه مجازی با اعزام زمان‌بندی‌شده را تصویب کرد. این برنامه جایگزین طرح محدود قبلی نیروگاه مجازی شد که در اواخر سال گذشته پس گرفته شده بود. برنامه جدید در چارچوب قانون استطاعت مالی شبکه پاک و قابل‌اعتماد ایلینوی طراحی شده و هدف آن افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی باتری در شمال این ایالت است تا در دوره‌های اوج تقاضا در اختیار شبکه قرار گیرد.

منابع انرژی توزیع‌شده مشارکت‌کننده در این برنامه در کنار شرکت‌های برق برای پشتیبانی از پایداری شبکه به کار گرفته می‌شوند. برنامه کام‌اِد قرار است در سال ۲۰۲۷ فعال شود و به مشترکان اجازه دهد در برابر تزریق انرژی ذخیره‌شده در زمان‌های از پیش تعیین‌شده و پرفشار، مشوق مالی دریافت کنند. دامنه برنامه نیز تا سال ۲۰۲۹ به منابع دیگری مانند خودروهای برقی گسترش خواهد یافت.

الگوی ایلینوی برای توسعه نیروگاه‌های مجازی

اهمیت این تصمیم به مرزهای ایلینوی محدود نیست. تصویب چنین برنامه‌ای در یکی از بزرگ‌ترین بازارهای برق آمریکا نشان می‌دهد منابع انرژی توزیع‌شده می‌توانند از طرح‌های آزمایشی فاصله بگیرند و به دارایی‌های قابل‌اتکا در برنامه‌ریزی شبکه تبدیل شوند. شرکت‌های برق و نهادهای تنظیم‌گر در دیگر ایالت‌ها احتمالاً روند جذب مشترکان، نحوه به‌کارگیری منابع توزیع‌شده در زمان نیاز شبکه و سازکار جبران مالی مشارکت‌کنندگان را با دقت دنبال خواهند کرد.

در صورت موفقیت، این برنامه ممکن است به الگویی برای توسعه طرح‌های مشابه در سطح ملی و آمادگی شبکه‌ها برای مرحله بعدی نوسازی تبدیل شود. با این حال، تجهیزات فیزیکی منابع توزیع‌شده تنها بخشی از زیرساخت مورد نیاز است. بدون لایه نرم‌افزاری که بتواند میلیون‌ها دارایی توزیع‌شده را به‌صورت امن متصل و هماهنگ کند، در زمان نیاز به کار گیرد و مشارکت آن‌ها را تسویه کند، این تجهیزات همچنان به‌صورت دستگاه‌هایی منفرد باقی می‌مانند و به زیرساخت عملیاتی شبکه تبدیل نمی‌شوند.

نرم‌افزار؛ حلقه اتصال منابع پراکنده شبکه

مقیاس‌پذیری نیروگاه‌های مجازی به قابلیت مشاهده ظرفیت در دسترس، اطمینان از واکنش دارایی‌ها هنگام فراخوان و تسویه خودکار و دقیق پرداخت‌ها وابسته است. این لایه نرم‌افزاری، منابع پراکنده را به یک ظرفیت هماهنگ و قابل‌اتکا برای عملیات شبکه تبدیل می‌کند. از این منظر، نوسازی شبکه فقط به توسعه سخت‌افزارهای تولید و ذخیره‌سازی محدود نیست و به تحول در نرم‌افزارهای بهره‌برداری، هماهنگی و تسویه نیز نیاز دارد.

فشار برای توسعه این زیرساخت با نگرانی‌های مربوط به هزینه برق هم‌زمان شده است. بر اساس گزارش «افزایش قبوض خدمات عمومی در سه‌ماهه دوم ۲۰۲۶» مؤسسه پاورلاینز[۵]، شرکت‌های برق تا پایان سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۶ درخواست افزایش نرخ به ارزش ۱۸.۶ میلیارد دلار ارائه کرده‌اند که ۹.۲ میلیارد دلار آن فقط به سه‌ماهه دوم مربوط می‌شود. همچنین برآورد شده است شرکت‌های برق سرمایه‌گذارمحور تا سال ۲۰۳۰ دست‌کم ۱.۴ تریلیون دلار سرمایه‌گذاری خواهند کرد؛ هزینه‌هایی که اثر آن می‌تواند طی سال‌های بعد در قالب درخواست‌های افزایش نرخ به مشترکان منتقل شود. بیش از ۶۶ درصد افراد بررسی‌شده در سال جاری با افزایش قبض برق روبه‌رو بوده‌اند و ۷۵ درصد نیز درباره افزایش‌های آینده نگرانی دارند.

استفاده از ظرفیت بلااستفاده منابع توزیع‌شده

در چنین شرایطی، تمرکز صرف بر افزودن زیرساخت‌های جدید انرژی تجدیدپذیر برای پاسخ‌گویی به تقاضا کافی نیست و استفاده حداکثری از دارایی‌های موجود اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. آمریکا سرمایه‌گذاری گسترده‌ای در سامانه‌های خورشیدی، باتری‌ها، خودروهای برقی و دیگر منابع توزیع‌شده انجام داده است، اما بسیاری از این دارایی‌ها همچنان به‌صورت مستقل فعالیت می‌کنند. تنها حدود ۲۰ درصد ظرفیت منابع انرژی توزیع‌شده در برنامه‌های نیروگاه مجازی ثبت شده و بخش بزرگی از ظرفیت بالقوه برای بهینه‌سازی شبکه بلااستفاده مانده است.

این شکاف زمینه‌ساز شکل‌گیری مدل‌های دیگری برای مدیریت تقاضا و کاهش هزینه زیرساخت شده است. پروژه کپَسیتی کانکت[۶] شرکت اکسل انرژی[۷] به‌جای تجمیع دارایی‌های متعلق به مشترکان، از باتری‌های تحت کنترل شرکت برق و مستقر در جلوی کنتور استفاده می‌کند. این باتری‌ها تا سال ۲۰۲۸ در واحدهای یک تا سه مگاواتی در محل‌های تجاری و غیرانتفاعی در محدوده خدماتی مینه‌سوتا[۸] نصب خواهند شد.

نقش نیروگاه‌های مجازی در پایداری شبکه

شتاب برقی‌سازی، تقاضای برق را سریع‌تر از توان توسعه ظرفیت تولید و انتقال افزایش می‌دهد و نیروگاه‌های مجازی می‌توانند بخشی از این فاصله را پوشش دهند. هماهنگ‌سازی دارایی‌های موجود می‌تواند به مدیریت رشد تقاضا، افزایش تاب‌آوری در برابر رویدادهای شدید جوی و به‌تعویق‌انداختن سرمایه‌گذاری‌های پرهزینه در زیرساخت سنتی کمک کند.

برای تحقق این ظرفیت، منابع انرژی توزیع‌شده باید از برنامه‌های اختیاری مدیریت تقاضا به اجزای اصلی برنامه‌ریزی شبکه تبدیل شوند. این روند به سرمایه‌گذاری در زیرساخت دیجیتال برای هماهنگی برخط، نوسازی سامانه‌های اتصال و داده، طراحی سازکارهای بازار برای پاداش‌دهی به مشارکت مشترکان و تدوین چارچوب‌های روشن اندازه‌گیری و جبران مالی نیاز دارد.

بر اساس برآورد مؤسسه پژوهشی آی‌سی‌اِف[۹]، شبکه برق آمریکا در حال حاضر فقط حدود سه درصد، معادل ۲۶ گیگاوات، ظرفیت تولید مازاد بر حداقل الزامات کفایت منابع دارد. این حاشیه محدود احتمالاً با افزایش تقاضا کوچک‌تر خواهد شد؛ زیرا تقاضای برق کشور تا سال ۲۰۳۵ در مقایسه با سطح سال ۲۰۲۶ حدود ۳۹ درصد رشد خواهد کرد. از این رو، مرحله بعدی نوسازی شبکه بیش از توسعه صرف تجهیزات، به یکپارچه‌سازی نرم‌افزار، هماهنگی عملیاتی و تسویه منابع توزیع‌شده وابسته است.

پانویس:

[۱] Illinois

[۲] Virtual Power Plant

[۳] Distributed Energy Resources

[۴] ComEd

[۵] PowerLines

[۶] Capacity Connect

[۷] Xcel Energy

[۸] Minnesota

[۹] ICF

منبع: T&D World

انتهای پیام/ انرژی

جهت احترام به مخاطبان فرهیخته، نظرات بدون بازبینی منتشر می شود. لطفا نظرات خود را جهت تعميق و گسترش بحث ارائه نمایید. نظرات حاوی توهين، افترا و تهمت به ديگران پاک می شود.