فهرست مطالب
نقش سیستم های آب و فاضلاب در انعطاف پذیری شبکه
در مطالعه‌ای که اخیراً توسط دانشگاه استنفورد در مجله معتبر Nature Water منتشر شده است، نشان داده شده که چگونه زیرساخت‌های آب مانند کارخانه های نمک‌زدایی و تأسیسات تصفیه فاضلاب می‌توانند انعطاف‌پذیری شبکه برق را با تنظیم عملیات بر اساس تقاضای انرژی افزایش دهند. در همین رابطه از شما عزیزان دعوت می کنیم که به گزارش تیم تحقیق و بررسی آداک، شرکت سازنده تابلو برق صنعتی در ایران، در این زمینه توجه فرمایید.
انعطاف پذیری شبکه چیست؟
شاید بهتر باشد قبل از اینکه درباره این خبر بیشتر توضیح دهیم، ابتدا با مفهوم انعطاف پذیری شبکه یا grid flexibility آشنا شویم:
انعطاف پذیری شبکه برق به توانایی سیستم قدرت در تطبیق با تغییرات ناگهانی در تولید یا مصرف انرژی، حفظ پایداری و اطمینان از تأمین مداوم برق اشاره دارد. این مفهوم به ویژه در سیستم های مدرن که با منابع انرژی تجدیدپذیر (مانند باد و خورشید) و تقاضای متغیر مواجه هستند، اهمیت زیادی دارد.
ابعاد اصلی انعطاف‌پذیری شبکه برق:
تطبیق با نوسانات تولید: منابع انرژی تجدیدپذیر (مانند نیروگاه‌های بادی و خورشیدی) به دلیل وابستگی به شرایط جوی، تولید متغیری دارند. شبکه باید بتواند این نوسانات را مدیریت کند.
پاسخ به تغییرات مصرف: مصرف برق در ساعات مختلف روز (پیک و غیرپیک) متفاوت است. شبکه باید بتواند با استفاده از ذخیره‌سازها، نیروگاه‌های انعطاف‌پذیر یا مدیریت تقاضا، این تغییرات را پوشش دهد.
مقاومت در برابر حوادث: توانایی شبکه در تحمل خطاها (مانند قطعی خطوط یا نیروگاه‌ها) و بازیابی سریع (مانند استفاده از سیستم‌های هوشمند و ریز شبکه‌ها).
ادغام فناوری‌های جدید: مانند باتری‌های ذخیره‌سازی، هوش مصنوعی برای پیش‌بینی بار، خودروهای الکتریکی (V2G) و میکروگریدها که به شبکه کمک می‌کنند تا انعطاف‌پذیرتر عمل کند.
راه‌های افزایش انعطاف‌پذیری شبکه
- افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی (باتری‌ها، پمپ‌های آبی).
- استفاده از نیروگاه‌های چابک (مانند نیروگاه‌های گازی که سریع‌تر روشن/خاموش می‌شوند).
- مدیریت هوشمند تقاضا (DSM) (تشویق مصرف‌کنندگان به کاهش مصرف در ساعات اوج).
- به‌کارگیری شبکه‌های هوشمند (Smart Grids) برای نظارت و کنترل بهتر.
چالش‌های انعطاف‌پذیری شبکه
- هزینه‌های بالای توسعه فناوری‌های انعطاف‌پذیر.
- نیاز به قوانین و بازارهای جدید برای حمایت از انعطاف‌پذیری.
- وابستگی به پیشرفت فناوری‌هایی مانند ذخیره‌سازی انرژی.
- در کل، انعطاف‌پذیری شبکه برق، کلید انتقال به سیستم‌های انرژی پایدار و مقاوم در آینده است.
اکنون به بررسی متن خبر می پردازیم:
انعطاف پذیری انرژی از دیدگاه اپراتورهای شبکه آب و برق
این تحقیق یک چارچوب واحد را برای ارزیابی ارزش انعطاف پذیری انرژی از دیدگاه اپراتورهای شبکه آب و برق معرفی می کند. این نرم‌افزار انعطاف‌پذیری سیستم آب را با استفاده از معیارهای ذخیره سازی انرژی در مقیاس شبکه مانند راندمان رفت‌وآمد، ظرفیت انرژی، و ظرفیت نیرو، در کنار تأثیر مالی در سطح تأسیسات، مانند هزینه‌های سطح‌سازی شده آب و ارزش انعطاف‌پذیری، ارزیابی می‌کند.
مقایسه سیستم‌های آب با راه‌حل‌های ذخیره‌سازی شبکه
این مطالعه با مقایسه سیستم‌های آب با راهکارهای ذخیره‌سازی شبکه معمولی مانند باتری‌های لیتیوم یون، خطرات قابلیت اطمینان، انطباق با مقررات و هزینه‌های ارتقاء زیرساخت را در نظر می‌گیرد. با مصرف تاسیسات آبی تا 5 درصد از عرضه برق ایالات متحده، استفاده از آنها برای مدیریت انرژی در سمت تقاضا می تواند به طور قابل توجهی به پایداری شبکه کمک کند.
مطالعات موردی روی یک کارخانه نمک‌زدایی آب دریا، یک شبکه توزیع آب و یک تصفیه‌خانه فاضلاب نشان داد که چنین سیستم‌هایی می‌توانند تا 30 درصد از مصرف انرژی خود را در زمان اوج تقاضا تغییر دهند. نیروگاه های نمک زدایی بیشترین پتانسیل را با تعدیل نرخ بازیافت آب یا توقف عملیات در هنگام افزایش قیمت برق نشان دادند.
آکشی رائو، نویسنده اصلی این گزارش، تاکید کرد که ادغام زیرساخت های آب در مدیریت شبکه می تواند از کربن زدایی و قابلیت اطمینان آب پشتیبانی کند. این مطالعه همچنین نشان داد که ارتقاء تأسیسات آب برای انعطاف پذیری انرژی اغلب مقرون به صرفه تر از ذخیره سازی باتری در محل است و سودآوری آن تحت تأثیر ساختارهای قیمت گذاری برق منطقه ای است.
منبع: Smart Energy International