در شرایطی که تداوم ناترازی برق کشور، نیاز به راهکارهای پایدار و فناورانه در سمت مصرف را بیش از پیش آشکار کرده است؛ این نوشتار راهکاری را جهت افزایش تابآوری انرژی در برابر ناترازی شبکه و قطعیهای مکرر ارائه میدهد. این راهکار که از ترکیب یک UPSآنلاین با ظرفیت باتری حداقلی برای پوشش زمان انتقال و اطمینان از پایداری لحظهای، در کنار یکESS با ظرفیت بالا برای تأمین توان بلندمدت تشکیل شده، موجب کاهش چشمگیر هزینههای نگهداری، افزایش بهرهوری انرژی و مدیریت هوشمند مصرف برق خواهد شد.
تابستان امسال هم مانند سالهای گذشته، تشدید ناترازی میان تولید و مصرف برق سبب شد اجرای برنامههای مدیریت بار و قطعیهای برنامهریزیشده از بخش صنعت به بخشهای تجاری و خانگی نیز گسترش یابد.
در سمت تولید، دولت تمرکز ویژهای بر توسعهی نیروگاههای خورشیدی داشته و با ارائهی مجموعهای از تشویقگرها، از جمله تسهیلات بانکی برای خرید تجهیزات، واگذاری زمینهای منابع طبیعی، تضمین خرید برق، امکان فروش در بورس سبز با تعرفهی آزاد و بهتازگی صدور مجوز استفاده از اینورترهای هیبریدی، تلاش کرده است تا شرایط را برای حضور سرمایهگذاران بخش خصوصی بیش از گذشته فراهم کند.
برپایهی آمار منتشرشده از سوی «سازمان انرژیهای تجدیدپذیر و بهرهوری ایران (ساتبا)»، ظرفیت منصوبهی نیروگاههای خورشیدی کشور از ۸۵۴ مگاوات در پایان اسفند ۱۴۰۳ به ۱۷۸۱ مگاوات در پایان شهریور ۱۴۰۴ رسیده است که با توجه به آن، دستیابی به هدف ۷۰۰۰ مگاوات ظرفیت تا پایان سال ۱۴۰۴ همچنان دشوار به نظر میرسد. یکی از دلایل اصلی این موضوع، پایین بودن بازده سرمایهگذاری در پروژههای خورشیدی نسبت به دیگر بازارهای اقتصادی است، که موجب کاهش انگیزه بخش خصوصی برای ورود گسترده به این حوزه شده است.
سیاستهای کنونی مدیریت تولید و مصرف برق در یک نگاه
در کنار سیاستهای سمت تولید، دولت در سمت مصرف نیز تلاش کرده است تا با ایجاد «بازار صرفهجویی برق»، زمینهی مشارکت بخش خصوصی در کاهش بار شبکه را فراهم کند.
در کنار سیاستهای سمت تولید، دولت در سمت مصرف نیز تلاش کرده است تا با ایجاد «بازار صرفهجویی برق»، زمینهی مشارکت بخش خصوصی در کاهش بار شبکه را فراهم کند.
در این مدل، شرکتهای خدمات انرژی (ESCO) از راه اجرای پروژههای کاهش مصرف همچون بهینهسازی روشنایی، ارتقای سامانههای سرمایشی و گرمایشی و هوشمندسازی مصرف میتوانند میزان صرفهجویی تحققیافته را بهصورت رسمی ثبت و از گواهی صرفهجویی برق بهرهمند شوند.
بازار گواهی صرفهجویی برق در اواخر پاییز ۱۴۰۳ بهصورت رسمی آغاز به کار کرد و تا اواخر مهرماه ۱۴۰۴، در مجموع حدود ۸۳ میلیون کیلوواتساعت گواهی صرفهجویی برق در این بازار عرضه شده است، رقمی که معادل تولید دهماههی یک نیروگاه خورشیدی ۵۵ مگاواتی است.
بازار گواهی صرفهجویی برق در اواخر پاییز ۱۴۰۳ بهصورت رسمی آغاز به کار کرد و تا اواخر مهرماه ۱۴۰۴، در مجموع حدود ۸۳ میلیون کیلوواتساعت گواهی صرفهجویی برق در این بازار عرضه شده است، رقمی که معادل تولید دهماههی یک نیروگاه خورشیدی ۵۵ مگاواتی است.
این آمار ضمن نشان دادن نوپا بودن بازار صرفهجویی، بیانگر سهم محدود آن در رفع ناترازی برق کشور است. با این حال، ارائهدهندگان طرحهایی مانند «کارور انرژی» که بهتازگی دستورالعمل اجرایی آن از سوی وزارت نیرو منتشر شده است، در تلاش هستند تا با گسترش مفهوم ارزشآفرینی صرفهجویی در صنایع کوچک، بخشهای تجاری و حتی خانگی، این بازار را تعمیق بخشند و زمینهی مشارکت گستردهتر بازیگران جدید را فراهم کنند.
در مجموع، با توجه به محدودیتهای توسعه در بخش تولید، کندی رشد بازار صرفهجویی و استمرار قطعیهای برق، بسیاری از کسبوکارها بهویژه در بخشهای تجاری، بانکی و فناوری اطلاعات ناگزیرند برای حفظ تداوم فعالیتهای خود، به سمت استفاده از راهکارهای تأمین برق پایدار در سمت مصرف حرکت کنند.
راهکارهای رایج میان مصرفکنندگان
راهکارهایی که عموما کسبوکارها برای تأمین برق اضطراری انتخاب میکنند: استفاده از ژنراتورهای دیزلی یا گازسوز و UPSهای مبتنی بر باتری سرب اسیدی است. ژنراتورها در تأمین انرژی بلندمدت مؤثرند، اما با چالشهایی مانند هزینهی سوخت، سروصدا، آلودگی، زمان راهاندازی، وزن بالا و نیاز به نگهداری مستمر مواجهاند. از سوی دیگر، UPSها، باتریهای سرباسید دارند و با توجه به ظرفیتشان، از چند دقیقه تا چند ساعت انرژی لازم را در زمان قطع برق فراهم میکنند. افزایش خاموشیهای روزانه در تابستان سبب شده است باتریهای سرباسید با وجود نوع طراحی خود در اثر شارژ و تخلیهی شارژ مکرر و با عمق تخلیهی زیاد دچار افت ظرفیت شده و در بسیاری از مواقع، پیشتر از زمان مورد انتظار به تعویض نیاز دارند. زیرا اساس کارکرد این نوع از باتریها برای استفادهی پیوسته روزانه نیست و بیشتر بهعنوان پل ارتباطی میان زمان قطع برق و روشن شدن ژنراتور بکار میروند. این موضوع نگرانی درخصوص وضعیت عملکرد باتریها را در دورهی بعدی اعمال مدیریت بار که ممکن است به علت نبود امکان تأمین سوخت نیروگاهها در زمستان نیز شاهد آن باشیم بسیار جدی خواهد کرد.
سامانههای ذخیرهساز انرژی الکتریکی، راهکار پاسخ به چالشها
در پاسخ به این چالشها، سامانههای ذخیرهساز انرژی الکتریکی یاESS [i] بهعنوان نسل جدیدی از راهکارهای تأمین توان اضطراری و مدیریت انرژی مطرح شده است. این سامانهها به طور معمول از باتریهای لیتیومفسفاتآهن (LiFePO₄) بهره میبرند که دارای چرخهی عمر و بازدهی شارژ و تخلیهی شارژ بالاتر هستند و به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند.
سامانههای ذخیرهساز انرژی یا ESS از نظر ساختار و نحوهی عملکرد، با UPSهای آنلاین[ii] تفاوت اساسی دارند. در حالی که UPSها بطور کلی برای تأمین توان پشتیبان کوتاهمدت و بیوقفه در هنگام قطع برق طراحی شدهاند، ESSها با هدف مدیریت هوشمند انرژی در بازههای زمانی طولانیتر و بهبود پایداری مصرف توسعه یافتهاند. ESSها همچنین قابلیت یکپارچگی با منابع انرژی تجدیدپذیر، هوشمندسازی الگوی مصرف و شرکت در بازار صرفهجویی یا پاسخگویی بار[iii] را نیز فراهم میکنند.
نکتهی قابلتوجه این است که در بسیاری از ESSهای مدرن، حالت کاری خاصی با عنوان UPS Mode تعبیه شده است. در این حالت، سامانه میتواند در هنگام قطع ناگهانی برق، بدون ایجاد وقفهی محسوس [iv]توان مورد نیاز بارهای حساس مانند سرورها، تجهیزات شبکه، سامانههای امنیتی و کنترل صنعتی را تأمین کند. از این رو ترکیب یک UPSآنلاین با ظرفیت باتری حداقلی برای پوشش زمان انتقال و اطمینان از پایداری لحظهای، در کنار یک ESS با ظرفیت بالا برای تأمین توان بلندمدت، میتواند بهعنوان یک معماری ترکیبی در مراکز فناوری اطلاعات، بانکها و سازمانهای بزرگ مورد استفاده قرار بگیرد.
این ترکیب، ضمن افزایش تابآوری انرژی در برابر ناترازی شبکه و قطعیهای مکرر، موجب کاهش چشمگیر هزینههای نگهداری، افزایش بهرهوری انرژی و مدیریت هوشمند مصرف برق نیز خواهد شد؛ بهویژه در شرایطی که تداوم ناترازی برق کشور، نیاز به راهکارهای پایدار و فناورانه در سمت مصرف را بیش از پیش آشکار کرده است.
[i] Energy Storage Systems
[ii] Double Conversion Online UPS
[iii] Demand Response
[iv] Seamless Transition
