یک راه حل میان‌بر برای کاهش ناترازی برق

دو نوع ناترازی مثبت و منفی وجود دارد. ناترازی منفی زمانی رخ می‌دهد که میزان تقاضا از عرضه بیشتر باشد. این نوع ناترازی می‌تواند باعث کمبود انرژی، خاموشی‌ها، افت فشار گاز یا افزایش قیمت انرژی شود. کاهش ظرفیت تولید به دلیل فرسودگی نیروگاه‌ها یا منابع انرژی، ضعف در مدیریت مصرف و بهره‌وری انرژی و مشکلات در زیرساخت‌های انتقال و توزیع از دلایل ناترازی منفی انرژی در کشور‌ها است. پیامد این وضعیت همچنین قطعی‌های مکرر برق و گاز، افزایش هزینه‌های تولید و قیمت انرژی و کاهش بهره‌وری صنایع و ایجاد مشکلات اقتصادی است.

تلفات انتقال گره ناترازی برق

تلفات انتقال و توزیع برق به درصدی از انرژی اشاره دارد که هنگام انتقال از نیروگاه‌ها به مصرف‌کنندگان نهایی از بین می‌رود. این تلفات به دو دسته تقسیم می‌شوند: تلفات فنی که ناشی از مقاومت و افت ولتاژ در سیم‌ها و تجهیزات برقی است. همچنین تلفات غیر فنی شامل سرقت برق، خطا‌های اندازه‌گیری و سایر عوامل مدیریتی می‌شود. طبق داده‌های بانک جهانی، میانگین جهانی این تلفات حدود ۸ درصد از کل تولید برق است. استاندارد جهانی تلفات هدر رفت برق در سیستم توزیع ۵ تا ۱۰درصداعلام شده است. بر اساس داده‌های آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، میزان تلفات برق در کشور‌های پردرآمد معمولاً بین ۶ تا ۸ درصد از کل تولید برق است.

ناترازی برق در ایران حدود ۱۶هزار ۳۳۷ مگاوات است. از سوی دیگر حداقل هزینه احداث یک نیروگاه ۱۰۰ کیلوواتی در شهرک‌های صنعتی حدود ۲.۵ میلیارد تومان برآورد می‌شود. ساخت نیروگاه تولید برق یکی از نیاز‌های کشور است، اما به سرمایه کلان نیاز دارد و اقدامی بلندمدت است. در شرایط کنونی به نظر می‌رسد راه‌حل عملی برای حل بخشی از مشکل ناترازی انرژی، کاهش هدر رفت انرژی در سیستم انتقال و توزیع است. زیرا در وضعیت کنونی سیستم توزیع، افزایش ظرفیت نیروگاه‌ها پاسخگو نخواهد بود و باید سیستم انتقال اصلاح شود. انرژی زیادی در سیستم توزیع برق، تلف می‌شود. علت این هدررفت بالا زیرساخت‌های قدیمی و کمبود سرمایه‌گذاری در این حوزه است. این ناکارآمدی‌ها باعث قطعی‌های مکرر برق شده و بحران انرژی کشور را تشدید کرده است.

میزان هدررفت انرژی در کشور‌های توسعه‌یافته

در کشور‌های توسعه‌یافته، میزان تلفات برق در انتقال و توزیع به دلیل زیرساخت‌های پیشرفته و مدیریت کارآمد شبکه برق، کمتر است. در ایالات متحده، طبق برآورد‌های اداره اطلاعات انرژی آمریکا (EIA)، میانگین تلفات برق در شبکه انتقال و توزیع بین سال‌های ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۲ حدود ۵ درصد بوده است و این آمار در چین ۵.۵ درصد برآورد می‌شود. میزان هدر رفت انرژی در سیستم توزیع کشور پرتغال، ۱۰ درصد، اسپانیا، ۹.۶ درصد، کانادا، ۸.۹ درصد، آفریقای جنوبی، ۸.۴ درصد و انگلستان، ۸.۳ درصد است. بر اساس داده‌های سال ۲۰۱۴، کشور‌هایی که کمترین تلفات انتقال و توزیع را به عنوان درصدی از کل تولید برق دارند، عبارتند از:
سنگاپور: ۱.۵درصد
فنلاند: ۳.۶درصد
آلمان: ۴.۲درصد
هلند: ۴.۵درصد
سوئد: ۴.۶درصد

چگونه کشور‌ها توانسته‌اند هدررفت انرژی را کاهش دهند؟

کشور‌هایی که کمترین تلفات انتقال و توزیع برق را دارند با ترکیبی از سیاست‌های استراتژیک، پیشرفت‌های فناوری و سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌ها، موفق به کاهش هدررفت انرژی شده‌اند. این کشور‌ها شبکه‌های هوشمند را به کار گرفته‌اند که از نظارت لحظه‌ای، اتوماسیون و تعمیرات پیش‌بینی‌شده برای بهبود کارایی استفاده می‌کنند. کنتور‌های هوشمند و حسگر‌ها به شناسایی مشکلات شبکه و بهینه‌سازی جریان برق کمک می‌کنند و باعث کاهش هدررفت انرژی می‌شوند. همچنین نگهداری و تعمیر منظم خطوط انتقال، پست‌های برق و ترانسفورماتور‌ها از هدررفت غیرضروری انرژی جلوگیری می‌کند.

بسیاری از کشور‌های توسعه‌یافته مانند سنگاپور و هلند، بخش قابل‌توجهی از خطوط برق خود را به زیر زمین منتقل کرده‌اند، زیرا کابل‌های زیرزمینی نسبت به خطوط هوایی کمتر در معرض خرابی‌های ناشی از شرایط جوی قرار می‌گیرند. کشور‌هایی مانند آلمان و سوئد از سیستم‌های انتقال جریان مستقیم ولتاژ بالا برای توزیع برق در مسافت‌های طولانی استفاده می‌کنند.
از سوی دیگر استفاده از سیستم‌های تولید انرژی توزیع‌شده (مانند پنل‌های خورشیدی و مزارع بادی محلی) نیاز به انتقال برق در فواصل طولانی را کاهش می‌دهد؛ شبکه‌های کوچک محلی همچنین باعث می‌شود که برق در نزدیکی محل مصرف تولید شود و از هدررفت جلوگیری گردد. در این کشور‌ها سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری‌های پیشرفته برای ذخیره برق اضافی و استفاده از آن در زمان‌های اوج مصرف به کار می‌روند. کشور‌هایی مانند فنلاند و آلمان این فناوری را در شبکه‌های برق خود ادغام کرده‌اند تا نوسانات تولید برق را مدیریت کنند.
در بسیاری از کشور‌های توسعه‌یافته، سرقت برق تقریباً وجود ندارد، زیرا سیستم‌های نظارتی پیشرفته و قوانین سختگیرانه اجرا شده‌اند. استفاده از کنتور‌های هوشمند و اتصالات ضد‌دستکاری از استفاده غیرقانونی برق جلوگیری می‌کند. استفاده گسترده انرژی‌های بادی، خورشیدی و برق‌آبی باعث کاهش وابستگی به نیروگاه‌های حرارتی ناکارآمد شده است. این کشور‌ها با اجرای این راهبردها، تلفات انرژی را به حداقل رسانده‌اند، هزینه‌های عملیاتی را کاهش داده‌اند و قابلیت اطمینان شبکه برق را افزایش داده‌اند.

آنطور که وزیر نیرو اعلام کرده است راندمان نیروگاه‌های معمولی ۴۰ تا ۴۲ درصد و در کلاس اف حدود ۵۹ تا ۶۰ درصد است. به گفته وزیر نیرو، در شبکه توزیع و انتقال برق هم تلفات برق داریم و همان ۴۰ درصد هم خوب مصرف نمی‌شود و دستگاه‌های برقی تلفات برق دارند. در حال حاضر مهم‌ترین اقدامی که می‌تواند بحران ناترازی انرژی را قدری کاهش دهد، سرمایه گذاری در سیستم توزیع و انتقال انرژی برای مقابله با هدررفت انرژی است.