بررسی تحولات شبکه‌های برق جهان

به گزارش برق نیوز، رشد تقاضای برق و تغییر الگوی بار در کنار توسعه سریع فناوری‌های نوین، طیف جدیدی از چالش‌ها و الزامات را پیش روی شبکه‌های برق جهان قرار داده است؛ به‌گونه‌ای که همزمان با افزایش ظرفیت تولید، توسعه شبکه انتقال، مدیریت بار‌های بزرگ و ارتقای سازوکار‌های حفظ قابلیت اطمینان نیز در کانون توجه قرار گرفته است.

MISO؛ برنامه‌ریزی برای رشد همزمان تولید، ذخیره‌سازی و تقاضا

بر اساس این گزارش، منطقه MISO در آمریکا برای پاسخ‌گویی به رشد تقاضای برق، در حال برنامه‌ریزی برای افزایش قابل توجه ظرفیت تولید و ذخیره‌سازی است.

شرکت‌های برق عضو این منطقه پیش‌بینی می‌کنند طی افق پنج‌ساله، به‌طور متوسط سالانه ۱۵ گیگاوات ظرفیت تابستانی جدید به شبکه اضافه شود؛ این در حالی است که تقاضای برق نیز با نرخ سالانه ۳.۱ تا ۵.۱ درصد در حال افزایش است.

این روند نشان می‌دهد توسعه ظرفیت‌های جدید تولید و ذخیره‌سازی، بیش از گذشته باید همزمان با پیش‌بینی رشد بار و الزامات قابلیت اطمینان شبکه دنبال شود.

اتصال بار‌های بزرگ؛ راهکاری برای پاسخ به رشد سریع تقاضا

اتصال سریع بار‌های بزرگ و مراکز داده به شبکه از دیگر تحولات مهم مورد اشاره در این گزارش است. در آمریکا، چارچوب جدیدی در شبکه SPP امکان ارائه خدمات انتقال غیرقطعی به بار‌های بزرگ را فراهم کرده است. براساس این سازوکار، بار‌های بزرگ می‌توانند پیش از تکمیل ارتقا‌های دائمی شبکه به شبکه متصل شوند؛ با این شرط که در شرایط اضطراری، امکان قطع آنها برای حفظ امنیت و پایداری شبکه وجود داشته باشد.

این رویکرد را می‌توان نمونه‌ای از حرکت شبکه‌های برق به سمت مدیریت انعطاف‌پذیر بار و استفاده بهینه‌تر از ظرفیت موجود شبکه دانست.

توسعه اتصال‌های فرامرزی برای تقویت امنیت انرژی

در حوزه توسعه شبکه‌های فرامرزی نیز پروژه Elmed برای نخستین اتصال برق میان ایتالیا و تونس مورد توجه قرار گرفته است.

این پروژه با قراردادی به ارزش حدود ۷۷۰ میلیون یورو برای احداث ایستگاه‌های مبدل، ظرفیت انتقال ۶۰۰ مگاوات و طول تقریبی ۲۲۰ کیلومتر، یکی از نمونه‌های مهم سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های انتقال و توسعه اتصال‌های فرامرزی به شمار می‌رود.

اجرای چنین پروژه‌هایی علاوه بر افزایش ظرفیت تبادل برق، می‌تواند به تنوع‌بخشی به مسیر‌های تأمین انرژی، افزایش انعطاف‌پذیری شبکه‌ها و تقویت امنیت انرژی کمک کند.

منابع اینورتری؛ فرصت‌های جدید در کنار الزامات فنی بیشتر

گزارش همچنین با استناد به ارزیابی NERC از قابلیت اطمینان شبکه آمریکای شمالی در سال ۲۰۲۵، بر افزایش پیچیدگی عملیاتی شبکه، رشد تقاضا و گسترش منابع مبتنی بر اینورتر تأکید دارد.

توسعه سریع نیروگاه‌های خورشیدی و بادی و سامانه‌های ذخیره‌ساز باتری، ظرفیت‌های جدیدی برای ارائه خدماتی همچون پاسخ سریع فرکانسی ایجاد کرده است؛ با این حال، افزایش سهم این منابع، نیازمند الزامات فنی دقیق‌تر، هماهنگی بیشتر و توسعه سازوکار‌های جدید برای حفظ قابلیت اطمینان شبکه است.

به این ترتیب، گذار به سمت منابع پاک و انعطاف‌پذیر، صرفاً موضوع افزایش ظرفیت تولید نیست و الزامات بهره‌برداری و کنترل شبکه نیز باید متناسب با این تحول بازطراحی شود.

PJM؛ مدیریت رشد بار مراکز داده در دستور کار شبکه

رشد بار مراکز داده و بار‌های بزرگ در منطقه PJM نیز به یکی از محور‌های اصلی تحولات شبکه تبدیل شده است. افزایش تقاضا و کاهش حاشیه ظرفیت در این منطقه، توسعه دستورالعمل‌های اضطراری برای مدیریت بار‌های بزرگ را به دنبال داشته است؛ از جمله استفاده احتمالی از تولید پشتیبان مراکز داده در شرایط حاد شبکه.

PJM همچنین ایجاد سازوکاری برای ثبت و پایش بار‌های بزرگ را دنبال می‌کند تا دقت پیش‌بینی بار افزایش یافته و برنامه‌ریزی شبکه متناسب با روند واقعی رشد تقاضا انجام شود.

افزایش نظارت بر مصرف انرژی مراکز داده

در همین راستا، ایالت پنسیلوانیا نیز مراکز داده را ملزم کرده است اطلاعات مربوط به مصرف برق و آب، میزان مصرف در دوره اوج بار و برنامه‌های آتی تأمین انرژی خود را به دولت ایالتی ارائه کنند.

این اقدام نشان‌دهنده افزایش توجه سیاست‌گذاران به پیامد‌های توسعه مراکز داده بر شبکه برق و منابع انرژی است و اهمیت دسترسی به داده‌های دقیق مصرف برای برنامه‌ریزی و مدیریت شبکه را بیش از پیش برجسته می‌کند.

پیش‌بینی رشد ۷۰ گیگاواتی بار‌های بزرگ تا سال ۲۰۳۸

از سوی دیگر، هیئت‌مدیره PJM مجموعه‌ای از اقدامات را برای مدیریت آثار اتصال بار‌های بزرگ، تقویت کفایت منابع و حفظ قابلیت اطمینان شبکه در دستور کار قرار داده است.

پیش‌بینی این منطقه از افزایش حدود ۷۰ گیگاواتی بار‌های بزرگ جدید تا سال ۲۰۳۸ در کنار خروج حدود ۱۵ گیگاوات ظرفیت تولید از سال ۲۰۲۲، بر ضرورت ایجاد توازن میان توسعه بار، ظرفیت تولید و زیرساخت‌های شبکه تأکید دارد.

این تحولات نشان می‌دهد رشد مراکز داده و سایر بار‌های بزرگ، در حال تبدیل شدن به یکی از متغیر‌های اثرگذار بر برنامه‌ریزی بلندمدت شبکه‌های برق است.

حرکت صنعت برق جهان به سمت شبکه‌ای انعطاف‌پذیرتر

برآیند تحولات بررسی‌شده نشان می‌دهد صنعت برق جهان وارد مرحله‌ای شده است که در آن مدیریت رشد بار‌های بزرگ، توسعه و انعطاف‌پذیری شبکه انتقال، ادغام منابع تجدیدپذیر و ذخیره‌ساز‌ها و ارتقای روش‌های پیش‌بینی و مدیریت ریسک، در کنار توسعه ظرفیت تولید، به ارکان اصلی حفظ قابلیت اطمینان شبکه تبدیل شده‌اند.

در این شرایط، تجربه‌های جدید در شبکه‌های برق جهان نشان می‌دهد پاسخ‌گویی به رشد تقاضا صرفاً از مسیر احداث نیروگاه‌های جدید دنبال نمی‌شود، بلکه مدیریت هوشمند بار، بهره‌گیری از ظرفیت انعطاف‌پذیر منابع، توسعه شبکه‌های انتقال و افزایش دقت پیش‌بینی نیز به بخش جدایی‌ناپذیر راهبرد‌های جدید صنعت برق تبدیل شده است.

گفتنی است گزارش ادواری شبکه‌های برق جهان با هدف ارائه تصویری از مهم‌ترین روند‌ها و تحولات جهانی در حوزه راهبری، توسعه و مدیریت شبکه برق تهیه شده است و می‌تواند به‌عنوان یکی از منابع رصد و پایش روند‌های بین‌المللی صنعت برق مورد استفاده قرار گیرد.