هوشمندسازی شرکت برق و گاز سن‌دیگو

به گزارش "برق نیوز" به نقل از پرتال انرژی ایران،شرکت برق و گاز سن‌دیگو ۱/۴ میلیون مشترک برق و حدود ۸۵۰ هزار مشترک گاز دارد و در سن‌دیگو و قسمت جنوبی اُرنج و در مساحتی حدود ۱۰/۵ هزار کیلومتر مربع خدمت‌رسانی می‌کند. ظرفیت تولید  برق این شرکت حدود ۳۲۰۰ مگاوات است که از این مقدار ۱۷۰ مگاوات آن جدا از شبکه است (تجدیدپذیر خورشیدی و CHPهای کوچک). سبد تولید برق این شرکت در شکل ۱ آمده است. شبکه توزیع این شرکت دارای ولتاژ ۱۲ کیلوولت و ۴ کیلوولت است. مشخصات کلی شبکه توزیع در جدول ۱ آمده است. در حال حاضر حدود ۷۰ درصد از شبکه توزیع به کمک سیستم اسکادا کنترل می‌شود و ۷ فیدر شرکت قادر به انجام فرایند خودتعمیری ـ از ویژگی‌های شبکه هوشمند ـ است. در سال ۲۰۱۰ میزان خاموشی‌ها، ۹۰ دقیقه در سال به ازای هر مشترک ثبت شده است و میانگین خاموشی‌های ده‌ساله منتهی به این تاریخ ۱۰۶ دقیقه بوده است، که نشان از بهبود وضعیت خاموشی‌ها در شرکت دارد.

شکل۱: سبد تولید برق شرکت سن‌دیگو

علاوه بر این شرکت سن‌دیگو قبل از تدوین نقشه‌راه هوشمندسازی اقدامات دیگری نیز در این زمینه انجام داده است. نصب حدود ۱۰۰ مگاوات پنل خورشیدی توسط ۱۳۰۰۰ مشترک، وجود ۳۰۰ وسیله حمل‌ونقل برقی در محدوده خدمات‌رسانی، مطلع بودن مشترکان از میزان مصرف به وسیله نرم‌افزارهای ارائه شده و در نهایت فراتر رفتن از برنامه‌های ایالت کالیفرنیا در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر، از جمله مواردی است که شرکت از آن‌ها به عنوان شایستگی‌های خود در این زمینه یاد می‌کند.

چشم‌انداز هوشمندسازی شرکت سن‌دیگو

چشم‌انداز شرکت سن‌دیگو در زمینه هوشمندسازی از الزامات و قوانین ایالتی و فدرال آمریکا و همچنین تمایل مشتریان به حرکت در مسیر هوشمندسازی نشات گرفته است. این چشم‌انداز بر پایه ۳ رکن اساسی قرار می‌گیرد؛ مشترکان هوشمند، بازار هوشمند و شرکت هوشمند (شکل ۲). بر اساس این چشم‌انداز، شرکت سن‌دیگو برنامه‌ریزی کرده تا در کنار توانمندسازی مشترکان و افزایش منابع تجدیدپذیر و خودروهای الکتریکی، بازدهی و قابلیت اطمینان شبکه را ارتقا داده و آن را در برابر تهدیدهای سایبری و فیزیکی تجهیز نماید.

وجود این ارکان سه‌گانه در چشم‌انداز شرکت سن‌دیگو نشان می‌دهد بر خلاف تصور رایج درباره هوشمندسازی، این شرکت تنها هوشمندسازی سمت مشترکان و نصب زیرساخت‌های اندازه‌گیری هوشمند را ملاک هوشمندسازی قرار نداده و به موضوع هوشمندسازی به صورتی جامع توجه داشته است.

شکل۲: چشم‌انداز هوشمندسازی شبکه سن‌دیگو

 ابعاد نه‌گانه هوشمندسازی شبکه  شرکت سن‌دیگو

چشم‌انداز شرکت سن‌دیگو، مسیر حرکت و اهداف نهایی و کیفی حاصل از پیاده‌سازی شبکه هوشمند را نشان می‌دهد. همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، هدف بخش‌هایی از این چشم‌انداز، تحقق موضوعاتی است که به صورت قوانین فدرال و ایالتی به شرکت‌ ابلاغ شده است. برخی از اهداف کمی شرکت تا سال ۲۰۲۰ در ادامه آورده شده است.

• ۱۰۰ درصد ساختمان‌های جدید قادر به تامین انرژی خود خواهند بود (Zero Net Energy)
• کاهش ۳۰ درصدی میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای و رسیدن به مقدار سال ۱۹۹۰
• تامین ۳۳ درصد از انرژی مورد نیاز از منابع تجدیدپذیر
• وجود بیش از ۲۶۰ هزار وسیله حمل‌ونقل برقی

از آنجایی که پروژ‌ه هوشمندسازی ابعاد و حوزه‌های وسیعی را در برمی‌گیرد، مسلما پیشبرد آن نیازمند توجه و تمرکز بر جزییات بیشتری است. برای این منظور، سن‌دیگو مسیر هوشمندسازی شبکه‌اش را به ۹ بعد تقسیم کرده است. تحقق این ابعاد در کنار هم می‌تواند شرکت را به اهداف مورد نظرش برساند. در ادامه، این ابعاد نه‌گانه به طور مختصر شرح داده شده‌اند.

توانمندسازی مشترکان. هدف از تحقق این بعد این است که مشترکان بتوانند با در اختیار داشتن اطلاعات و دانش لازم، تصمیماتی در زمینه مدیریت مصرف انرژی اتخاذ کنند.

رشد منابع تجدیدپذیر. شرکت با سرمایه‌گذاری در شبکه هوشمند و افزایش قابلیت‌های شبکه در اندازه‌گیری، کنترل و مدیریت، تلاش می‌کند تا اثرات منابع تولید پراکنده و متغیر را در شبکه کاهش دهد.

توسعه حمل‌ونقل برقی. شرکت با توسعه زیرساخت‌های شبکه هوشمند و همچنین ارتقا و بهبود عملکرد زیرساخت‌های قدیمی، می‌کوشد تا اتصال وسایل نقلیه برقی را به صورتی مطمئن، ایمن و با کارایی بالا به انجام برساند.

ایمنی و قابلیت اطمینان در شبکه. اتصال منابع تولید متغیر و خودروهای الکتریکی به شبکه فرسوده قبلی، مشکلاتی را در زمینه قابیلت اطمنیان و ایمنی برای شبکه ایجاد می‌کند. شرکت سن‌دیگو از طریق به کارگیری سیستم‌های پیشرفته در تلاش است تا ایمنی شبکه، کارکنان و عموم جامعه را تامین کند.

ایجاد امنیت در شبکه. شرکت با هدف مقابله با تهدیدات فیزیکی و سایبری که ممکن است برای شبکه هوشمند ایحاد شود، برنامه‌ریزی کرده است.

بهبود بازدهی بهره‌برداری. سن‌دیگو می‌کوشد تا از طریق مانیتورینگ از راه دور شبکه و پاسخ‌دهی زمان واقعی به خطاهای ایجاد شده، بازدهی فرایندهای برنامه‌ریزی و بهره‌برداری را ارتقا دهد.

تحقیق و توسعه. شرکت سن‌دیگو در تلاش است تا با انجام پژوهش در زمینه‌ فناوری‌های جدید و به کارگیری آن‌ها، قابلیت‌هایش را ارتقا دهد.

یکپارچه‌سازی سیستم‌ها. شرکت سن‌دیگو به دنبال  به کارگیری سیستم‌های جدید در زمینه‌های توسعه پلت‌فرم‌ها، مدیریت و تحلیل داده‌ها و زیرساخت‌های ارتباطی است که کارکردهای شبکه هوشمند را تسهیل می‌کند.

توسعه نیروی کار. شرکت در تلاش است تا با ارتقای کارکنان فعلی و تبدیل آن‌ها به نیروی کار مورد نیاز در توسعه شبکه هوشمند، بستر لازم را برای اجرایی شدن شبکه هوشمند فراهم کند. برای این کار برنامه‌هایی مانند مدیریت تحول و برنامه‌ریزی نیروی کار در نظر گرفته شده است.

این موارد نه‌گانه حوزه‌های تمرکز شرکت را برای پیشبرد اهداف هوشمندسازی نشان می‌دهد. برای هر یک از این ابعاد، پروژه‌ها و نقشه‌راه‌های جداگانه‌ای تدوین شده است که مسیر شرکت را تا سال ۲۰۲۰ به روشنی نشان می‌دهد.

در ادامه، برای نمونه به بررسی نقشه‌راه شرکت در زمینه توسعه حمل‌ونقل برقی، که یکی از ابعاد نقشه‌راه هوشمندسازی شرکت سن‌دیگو است، پرداخته‌ایم.

نقشه‌راه توسعه حمل‌و نقل برقی  سن‌دیگو

سن‌دیگو برای دستیابی به هدف خود در سال ۲۰۲۰، یعنی وجود بیش از ۲۶۰ هزار وسیله نقلیه الکتریکی در محدوده خدمت‌رسانی‌اش، حوزه‌ها و پروژه‌هایی را مدنظر قرار داده است که در ادامه به صورت مختصر شرح داده می‌شود.

• زیرساخت‌ها و فناوری‌های شارژ وسایل نقلیه. ارائه خدمات در زمینه ایستگاه‌های شارژ آسان و در دسترس مشترکان.
• قیمت‌گذاری و مشوق‌ها. توسعه و تدوین نرخ‌های شارژ در زمان‌های غیرپیک و بر مبنای هزینه و تشویق مشتریان به شارژ وسایل نقلیه در زمان‌های غیرپیک.
• دسترسی به ایستگاه‌های شارژ عمومی. نصب و راه‌اندازی ایستگاه‌های شارژ سریع (راه‌اندازی ۱۳ ایستگاه شارژ سریع تا پایان ۲۰۱۲).
• هوشمندسازی ترانسفورماتورها. نصب سنسورها و ترانسفورماتورهای مجهز به فناوری‌های ارتباطی با هدف مانیتورینگ بار و جلوگیری از ایجاد اضافه بار ناشی از شارژ وسایل نقلیه و آسیب‌رسانی به تجهیزات شبکه.
• توسعه زیرساخت‌های شبکه. ارتقای ترانسفورماتورها و فیدرهای توزیع خانگی و سایر المان‌ها با هدف پشتیبانی از شارژ تعداد رو به رشد وسایل نقلیه.
• اجرای پروژه پایلوت V2G. اتصال خودرهای دارای شارژ اضافی به ایستگاه‌های شارژ عمومی سریع و ایستگاه‌‌های شارژ خانگی. پیاده‌سازی پروتکل‌های کنترلی و ارتباطی در آن‌ها با هدف انتقال برق مازاد در آن‌ها به شبکه.
• مطالعه الگوی شارژ وسایل نقلیه الکتریکی در نرخ‌های مختلف. مطالعه الگوی شارژ حدود ۱۰۰۰ مالک وسیله نقلیه برقی در نرخ‌های مختلف با هدف تشویق به شارژ در زمان‌های غیر پیک (نتایج برای طراحی نرخ‌های شارژ در آینده مورد استفاده قرار خواهد گرفت).
• بهره‌وری بالا در اتصال وسایل نقلیه. توسعه زیرساخت‌های شارژ عمومی به گونه‌ای که بار خودروها به ایمنی، بازدهی و قابلیت اطمینان شبکه صدمه‌ای نزند.
• حمایت از توسعه بازار وسایل نقلیه الکتریکی. ارائه خدمات به مشترکان و سایر ذی‌نفعان (مانند اندازه‌گیری مصرف، تهیه صورتحساب و …) و دسترسی به انواع زیرساخت‌های شارژ از قبیل عمومی، خصوصی، تجاری، خانه‌های تک‌واحدی و چندواحدی و … و همچنین ارائه آموزش در زمینه نحوه استفاده از این زیرساخت‌ها.

شکل ۳ نقشه‌راه شرکت را در زمینه توسعه حمل‌ونقل برقی نشان می‌دهد. اهدافی که در این نقشه‌راه آمده، اهداف کلی شرکت پس از اجرای همه ابعاد نه‌گانه است و تنها به وسایل نقلیه برقی محدود نمی‌شود. انواع مختلف پروژه‌ها  نیز که در شکل با رنگ‌های مختلف نشان داده شده‌اند، بیانگر اولویت انجام پروژه‌ها هستند. منظور از واژه سیاست‌گذاری در این نقشه، اهداف یا پروژه‌هایی است که از سوی اسناد بالادستی و به صورت سیاست کلی ایالتی و فدرال برای شرکت‌ الزامی شده است. این دسته پروژه‌ها (رنگ آبی) بالاترین اولویت را برای اجرا دارند. پروژه کلان نیز آن دسته از پروژه‌هایی است که اجرای آن‌ها منافع دیگری نیز به دنبال دارد و تنها به شبکه هوشمند مربوط نمی‌شود.

شکل۳: نقشه راه سن‌دیگو در زمینه توسعه حمل و نقل برقی

همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، این نقشه‌راه به همراه هشت نقشه‌راه دیگر، مسیر شرکت سن‌دیگو را در راه هوشمندسازی تا سال ۲۰۲۰ به تصویر می‌کشد. براساس برآوردهای انجام شده هزینه‌های پروژه شامل هزینه‌های سرمایه‌گذاری و نگهداری و تعمیرات تا سال ۲۰۲۰، حدود ۳/۵ میلیارد دلار و منافع حاصل از پیاده‌سازی شبکه هوشمند نیز بین ۳/۸ تا ۷/۱ میلیارد دلار تخمین زده شده است. در ارزبابی منافع، چهار دسته منافع اقتصادی (مانند بازدهی بیشتر)، قابلیت اطمینان (مثل کاهش خاموشی)، محیط زیست (کاهش انتشار کربن) و سایر منافع (شامل ایمنی و امنیت بیشتر، افزایش رضایتمندی کارکنان و …) در نظر گرفته شده است.