بهینه سازی برق باشبکه هوشمن د

کد مطلب : 2593 گروه تأسیسات: بهینه سازی امروز به یکی از موضوعات مهم در زمینه مصرف انرژی تبدیل شده است. کارخانه ها و شرکت های بزرگ برای به روزرسانی تجهیزات زیربنایی و انرژیبر خود هزینه های زیادی متقبل میشوند و از قبل آن منافع زیادی میبرند. البته بیشتر کارشناسان بر تفاوت پررنگ میان صرفه جویی و بهینه سازی آگاه اند. درحالیکه صرفه جویی با رفتارهای مصرفی ارتباط دارد، بهینه سازی موضوعی کاملاً فنی است و با نوع ابزارها و تجهیزات ارتباط دارد.دراین نوشتار میکوشیم با کمک کارشناسان به ملزومات بهینه سازی و هوشمند سازی شبکه برق بپردازیم:شبکه هوشمند چیست؟بسیاری از مردم امروز با ساختمان هوشمند آشنایی دارند ولی عده کمی هستند که در مورد شبکه برق اطلاعی داشته باشند. وقتی از شبکه صحبت میکنیم درواقع منظور ما همان سیستم انتقالی است که برق را از نیروگاه ها به سمت ساختمان های مسکونی روانه میکند، شبکه ای از کابل های پرپیچ وخم، ترانسفورماتورها، ایستگاه ها و دیگر تجهیزات زیرساختی انتقال که شبکه برق را تشکیل میدهد. شبکه برقی که در کشور ما مربوط به اوایل قرن جاری است و نخستینِ آن، در خیابان چراغ برق فعلی نصب شد. به این ترتیب شبکه برق ایران مخصوصاً در تهران قدیم نیاز به تعویض و به روزرسانی با مدرن ترین تجهیزات دارد. برای رسیدن به این هدف نیاز به شبکه توزیع جدید است شبکه ای که از آغاز تا انجام به صورت دیجیتالی و کامپیوتری مجهز شده باشد تا بتواند بهینه سازی را به بهترین و کامل ترین شکل به انجام رساند.به طورکلی تکنولوژیهای دیجیتالی امکان ارتباط دوسویه میان تولیدکننده و مصرف کننده و درعین حال امکان رصد طول شبکه را به وجود میآورد. این امکان را میتوان در شبکه هوشمند برق نیز اجرایی نمود و از کنترل کننده ها، کامپیوترها و زیرساختارهای تکنولوژیک این مرتبه در شبکه برق استفاده کرد؛ تنها تفاوت شبکه هوشمند و اینترنت در این است که پاسخ های دیجیتالی برای تغییر میزان تقاضای برق استفاده میشود.کارکردها و مزیت های شبکه هوشمندشبکه هوشمند برق موقعیت بیبدیلی را برای حرکت به سمت صنعت برقی بهینه و به صرفه و قابل اعتماد مهیا میکند که در اقتصاد و محیط زیست کشور تأثیر زیادی خواهد گذاشت. هم اکنون در شبکه توزیع برق هزینه های زیادی صرف تست، بهبود تکنولوژی، توسعه استاندارد، تنظیمات و آموزش پرسنل میشود؛ درحالیکه امکان ارسال اطلاعات در شبکه هوشمند تسهیلات زیادی را برای مدیریت برق ایجاد میکند که ازجمله آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد: بهینه سازی بیشتر در شبکه برق احیای سریع تر جریان الکتریسیته در صورت ایجاد اختلال در شبکه کاهش عملیات و هزینه های مدیریتی و در نتیجه هزینه برق کمتر برای مصرف کننده کاهش پیک مصرف که به مصرف کمتر استفاده از الکتریسیته نیز منجر میشود امکان افزایش سهم انرژیهای تجدید پذیر در سیستم افزایش سهم برق تولیدی واحدهای کوچک که شامل سیستم های انرژی تجدیدپذیر کوچک خانگی نیز میشود افزایش امنیتهم اکنون سیستم توزیع برق با چالش هایی همراه است ازجمله ترافیک بالا و خطرات امنیتی که سیستم هوشمند برق با افزایش مقاومت میتواند این خطرات را کاهش دهد و در شرایط اضطراری همانند زلزله، توفان شدید عملکرد بهتری از خود نشان میدهد. همچنین این سیستم امکان کابل کشیهای اتوماتیک را میدهد که همین عامل خود قطعیهای برق و آثار آن را کاهش میدهد. تکنولوژیهای جدیدی که در شبکه هوشمند به کاربرده میشوند اصلاح عامل مخرب و درنتیجه بازگشت برق را تسهیل خواهد کرد. با افزودن خانه ها به شبکه هوشمند برق مراکز و مؤسساتی مانند پلیس، کنترل ترافیک، مخابرات و مراکز درمانی از اطلاعات حضوروغیاب ساکنین مطلع شده و به تنظیم امور برحسب جمعیت منطقه و شهر میپردازند.یکی از مشکلاتی که شبکه های قدیمی معمولاً با آن روبه رو هستند میزان تشخیص فرسودگی و به روزرسانی است که شبکه هوشمند امکان ردیابی و تعمیر این شبکه فرسوده را بیشتر میکند.بهینه سازی در شبکه هوشمندهوشمند سازی چه در ساختمان و چه در شبکه تنها مربوط به زیرساخت ها و تکنولوژیها نیست بلکه کارآیی اصلی آن در انتقال اطلاعات به مصرف کننده هاست تا آنها در مورد مصرف انرژی خود تصمیم بگیرند. برای مثال اگر تاکنون امور بانکی خود را از طریق اینترنت انجام میدادید این بار با استفاده از شبکه هوشمند برق همین قدرت تصمیم گیری را میتوانید در مورد مصرف داشته باشید. نمونه کوچکی از آن نحوه پرداخت است، دیگر لازم نیست به انتظار آخر ماه باشید تا از میزان مصرف خود مطلع شوید. گرچه این مزیت ها معمولاً از موضع دولت و در شاخه های اقتصاد ملی، بهینه سازی مصرف انرژی، بهداشت و مانند آن بررسی میشود اما مزیت اصلی این سیستم کمک به اقتصاد خانوارها از طریق کاهش قیمت برق است که در برخی از کشورها هزینه های زیادی برای آن پرداخت میشود.تکنولوژی به کاررفته در شبکه هوشمندبسیاری از تکنولوژیهای به کاررفته در شبکه هوشمند برق قبلاً در صنایع زیرساختی و ارتباطات مورداستفاده قرار گرفته است. یکی از شاخه های اصلی هوشمند سازی ارتباطات شبکه گسترده است که در آن داده ها توسط مودم جمع آوری میشود. این تکنولوژی قبلاً در صنعت اینترنت توسعهیافته و شامل بخش هایی مانند، جمع آوری داده ها، مدیریت سیستم، شبکه وایرلس، توزیع خودکار و دیگر بخش های مربوط به آن است. این شیوه منجر به کنترل زمان، مبادله موثق داده ها و بالا بردن امنیت میشود.چنین سیستمی نیاز به بخشی دارد که پایداری شبکه را تضمین میکند. در این بخش تجهیزاتی همچون میکروپروسسورهای پیشرفته، سیستم های نظارت بزرگ دامنه، تجهیزات خوانش بار، ابزارهای قیمت گذاری، رله های حفاظت دیجیتالی استفاده میشوند. سیستم های اندازه گیری دیجیتالی معمولاً به تکنولوژیهایی اشاره دارد که در اندازه گیری زیرساخت های بسیار پیشرفته مورداستفاده قرار میگیرد. این سیستم های اندازه گیری پیشرفته امکان محاسبه و اندازه گیری برق از محل نیروگاه و در تمام طول مسیر تا لحظه ای که به دست مصرف کننده میرسد را به دست میدهد.در پایان مسیر شاید این سیستم نیازمند ابزارهای برون دهی مانند پریزهای هوشمند باشد تا با سیستم هوشمند امکان مدیریت تقاضا را داشته باشد. در ساختمان های هوشمند بسیاری از این سیستم ها دیده شده و با شبکه هوشمند این امکان وجود دارد که مدیریت شبکه برخی از پریزها را در زمان های پیک مصرف قطع کند. به این صورت از افزایش میزان تقاضا و فشار به تجهیزات جلوگیری کند.تجربیات شبکه هوشمندانل (Enel) یک شبکه هوشمند برق است که در ایتالیا در سال 2005 تکمیل شد. شرکت اجراکننده این سیستم حتی سیستم های اندازه گیری این سیستم را اندازه گیری کرد و از این نظر سیستم منحصربه فردی به شمار میرود. به نظر بسیاری از کارشناسان، این سیستم نخستین سیستم هوشمند جهان به شمار میرود و درحالیکه 2.1 میلیارد یورو هزینه در برداشت سالانه سود 500 میلیون یورویی برای شرکت به همراه دارد. یکی از بزرگ ترین شبکه های هوشمند مربوط به شبکه ARRA است که با کارفرمایی وزارت انرژی ایالات متحده در سال 2009 انجام شد و بودجه 9 میلیارد دلاری صرف آن شد که موفقیت آن موجب شد شبکه های دیگری نیز در ایالات متحده اجرا شود و در همان سال 1 میلیون ساکن شهر آستین تگزاس از این شبکه بهره بردند.بعد از اجرای طرح آزمایشی در 3 ساختمان تجاری در جنوب انگلستان پیک مصرف ساختمان های تجاری به اندازه 45 درصد کاهش پیدا کرد و اکنون صحبت از اجرای آن در منطقه ای وسیع تر در منطقه جنوب انگلستان و همچنین اسکاتلند است. پروژه مشابهی نیز در چین طراحیشده که بودجه ای برابر 61.4 میلیارد دلار برای آن در نظر گرفته شده است. در سال 2009 نیز دولت آمریکا بودجه ای 11 میلیون دلاری برای اجرای شبکه هوشمند در شهرهای ادیسون و «هانیول» در جنوب کالیفرنیا را تصویب کرد.