آیا شبكه‌های برق و الکتریکو الكتريك انگلستان برای برآوردن هدف‌های مربوط به انرژی‌های تجدیدپذیر در سال ۲۰۱۰ و دو برابر كردن ظرفیت آن تا ۲۰۲۰ تجهیز شده است؟ به این سوال موسسه «موت‌مك‌دونالد» به عنوان بخشی از مطالعه در نظر گرفته شده از سوی «كربن‌تراست» و «دی‌تی‌آی» به نمایندگی از شورای مشاوران انرژی‌های تجدیدپذیر DTT پاسخ داده است. «ایزابلبویراسگارا»و «سیمون‌لابی» از «موت‌مك‌دونالد» گزارشی تحلیلی تهیه كرده در جمع‌بندی درباره وضعیت شبكه‌های انتقال و توزیع و مسایل آن با توجه به افزایش ظرفیت پروژههای انرژی‌های تجدیدپذیر برای رسیدن به هدف‌های پیش‌بینی شده ۲۰۱۰ به بحث پرداخته‌اند.
یكی از مشخصه های بارز این بررسی، رویكرد از پایین به بالای آن برای ساخت ظرفیت برق و الکتریکو الكتريك از انرژی‌های تجدیدپذیر بر اساس اطلاعات به دست آمده از سازندگان پروژههای واقعی و طرح‌های بلند‌مدت كاری بود. بعضی سناریوهای موجه به این دلیل طراحی شد كه راه‌های پذیرفتنی پركردن فاصله میان پروژههای واقعی و هدف‌ها و آرمان‌های دولت در سال‌های ۲۰۱۰ و ۲۰۲۰ را نشان می‌دهد. تمام سناریوهای تولیدی مدل‌سازی شد تا رژیم‌های عملیاتی كارخانه‌ها چه برای شیوه‌های مرسوم تولید و یا پروژههای منابع تجدیدپذیر را پیش‌بینی كند و خروجی‌های مدل بازار پیش‌بینی شده هر سناریو بر اساس ورودی‌های مدل ظرفیت شبكه را مشخص سازد. از نرم‌افزار PSS/E برای ارزیابی تاثیر تولید از منابع تجدیدپذیر بر شبكه‌های انتقال و همچنین مدل ژنریك (موت‌مك‌دونالد) برای ارزیابی تاثیر بر شبكه‌های توزیع استفاده شد.
●مسایل كلیدی ۲۰۱۰: آیا ظرفیت پیش‌بینی شده به حد كافی است؟
پژوهش نویسندگان گزارش نشان داد كه سازندگان بر مبنای طرح‌های عملیاتی خود می‌توانند تا ۷۲ درصد هدف‌های پیش‌بینی شده برای سال ۲۰۱۰ را برآورده سازند. نیمی از این پروژه‌ها اینك مجوز برنامه‌ریزی دریافت داشته و بعضی از آنها وارد مرحله عملیاتی شده و بخت دریافت مجوز برنامه‌ریزی را پیدا كرده‌اند.
برای ۳۹ درصداز هدف پیش‌بینی شده سال ۲۰۱۰ هنوز درخواست مجوز برنامه‌ریزی تسلیم نشده اما شانس ارایه آن باتوجه به ابعاد موردنظر پروژه‌ها بیش از ۵۰ درصد است. بنا به برنامه تولیدكنندگان دست‌كم تا سال ۲۰۰۶ اكثریت توسعه‌دهندگان تاسیسات انرژی تجدیدپذیر عمده توجه خود را معطوف شمال انگلستان واسكاتلند كرده حجم عمده طرح‌ها را برق و الکتریکبادی تشكیل می‌دهد.
به نظر می‌رسد افق برنامه‌ریزی سازندگان چشم‌اندازی بیش از سه سال را به طور تفصیلی نشان نمی‌دهد بنا بر این اطلاعات دوره بعدی (۱۰-۲۰۰۶) مبهم و محل پروژه‌ها مشخص نیست.
سناریوهایی برای ساخت ۲۸ درصد كمبود ظرفیت مبتنی بر منابع تجدیدپذیر و آزمون شبكه تا ۲۰۱۰ در دست تدوین است. برنامه كاری درازمدت سازندگان درباره تركیب تكنولوژی و محل طرح‌ها مطالعاتی به دست می‌دهد.
●تاثیرات شبكه‌های انتقال
یك مدل شبكه انتقال خلق شد تا تاثیر پروژه‌هایی كه پس از تكمیل به طور مستقیم به شبكه انتقال متصل می‌شود را همراه با تاثیر افزایش تولیدهای تجدیدپذیر و تولید مشترك (CHP) متصل به شبكه‌های توزیع بررسی كنیم.
مدل سازی شبكه با توجه به افزایش تولید از منابع تجدیدپذیر به شكل زیر خلق شد:
▪ در گام اول پروژههای محتمل و تاثیر آن برشبكه (۳۳ درصد هدف ۲۰۱۰) بررسی شد.
▪ در گام دوم پروژه‌هایی كه احتمال پیشروی آن وجود دارد (بیش از ۳۹ درصد هدف ۲۰۱۰) مورد بررسی قرار گرفت.
▪ در گام سوم با فرض تكمیل تمام پروژه‌ها بر مبنای هدف‌های ۲۰۱۰، بررسی انجام گرفت و تاثیر آن بر سناریوی ناشی از پروژههای شبكه‌ای ۲۰۱۰ مورد مطالعه واقع شد.
در هر مورد، ارزیابی بالایی از جریان احتمالی در سراسر شبكه‌های عمده انتقال و محدوده‌های آن انجام شد. این برآورد مبنی بر سطح تولید و بار بر حسب هر منطقه تعرفه‌ای تولید بود. برای ارزیابی واقعی نیاز به تقویت طرح‌ها سطح جریان برق و الکتریکدر بالاترین میزان مورد ارزیابی قرار گرفته با كل جریان تولیدی حرارتی عبور كننده از مرزهای منطقه‌ای مقایسه شد. این موارد سپس به تفصیل مورد بررسی واقع شد و برای آن از یك نرم‌افزار PSS/E در دسترس به شكل تجاری استفاده شد. برای هماهنگ شدن با استانداردهای عرضه «شركت شبكه ملی» در زمینه ایمنی و كیفیت، ظرفیت مرزی مناطق با بدترین حالت قطعی دو مداره در نظر گرفته شد.
●ظرفیت انتقال
در اسكاتلند و اتصال بین اسكاتلند و انگلستان تقویت سیستم به میزان بالایی تا سال ۲۰۰۶ مورد نیاز است تا برنامه‌های كاری تولیدكنندگان و ۷۲ درصد هدف ۲۰۱۰ را برآورده سازد. احتمال می‌رود هزینه‌ها بین ۱تا ۴/۱ میلیارد پوند باشد. این تنگنایی مهم در چارچوب‌های قانونی فعلی است پژوهش‌ها نشان می‌دهد كه برای تامین این ۷۲ درصد به حد كافی پروژه در مدار وجود دارد به خصوص كه تاریخ راه‌اندازی آنها برای سال ۲۰۰۶ تعیین شده است. مدل انتقال ما مشخص می‌كند كه برای تحقق برنامه‌های كاری سازندگان در سال ۲۰۰۶ بخش‌های زیر باید تقویت شده یا گسترش یابند:
▪ سیستم انتقال انرژی جنوبی و اسكاتلندی (SSE)
▪اتصال بین SSE و سیستم اسكاتیش پاور
▪سیستم اسكاتیش پاور
▪بخش شمالی شركت شبكه ملی (نشنال گرید) باید اتصالات را تغذیه كند
هزینه برآورد شده برای این تقویت‌ها بسیار بالاست و تنگناهایی در سیستم‌های قانونی وجود دارد. اخیراً ۲۵۰ میلیون پوند به شكل میانگین در هر سال برای بخش انتقال از سوی ofgem تخصیص داده شده كه هزینه نوسازی تاسیسات موجود و اتصالات جدید رادر بر می‌گیرد و با توجه به نیازهای سرمایه‌گذاری،ناكافی به نظر می‌رسد. Ofgem پیشنهادی برای سازوكار طرح جدید انتقال در مه ۲۰۰۴ ارایه می‌دهد كه اینك در دست بررسی است. اگر برنامه‌های پیشنهادی سازندگان قابل قبول باشد، زمان‌بندی آن كلیدی‌ترین مساله در آینده (نزدیك) خواهد بود. باتوجه به طرح‌های كاری سازندگان برای رسیدن به ۷۲ درصد هدف پیش‌بینی شده تصویب طرح‌های انتقال مربوط به این پروژه‌ها حالتی اضطراری دارد و باید ساختن مدارهای جدید از سال ۲۰۰۴ آغاز شود. تقویت بخش‌های مورد نظر شامل ساخت خطوط انتقال جدید هوایی است. زمان‌بندی در این كار حیاتی است زیرا باید اتصالات لازم برای استفاده از ظرفیت‌های به مدار آمده تا ۲۰۰۶، از هم اینك ساخته شود.
فرآیند برنامه‌ریزی تنگنایی مهم است. زمان ساخت خطوط انتقال جدید معمولاً حدود دو سال است. اما كسب رضایت برای برنامه‌ریزی چه بسا ده سال به درازا انجامد. از جمله خطوطی كه اخیراً در اسكاتلند و انگلستان به بهره‌برداری رسید در مجموع به ترتیب زمانی بین ۱۱ تا ۱۳ سال را طی كرده بود (از طراحی مفهومی تا راه‌اندازی به دلیل تاخیر درتصویب برنامه‌ریزی)
●ظرفیت مورد نیاز انتقال برای ۲۰۱۰
برای برآورده شدن ۱۰۰ درصدی هدف‌های ۲۰۱۰ كارهای تقویت سیستم باید در اسكاتلند، نقاط اتصال شبكه‌های اسكاتلند- انگلستان و در شمال غرب انگلستان انجام شود. احتمال می‌رود هزینه این كارها به ۴۸۰ تا ۷/۰ میلیارد پوند برسد. با این مبالغ كل اعتبارات مورد نیاز به ۴/۱ تا ۱/۲ میلیارد پوند می‌رسد. طرح و ساز و كار جدید برای این سرمایه‌گذاری مورد نیاز است در غیر این صورت تنگناهایی عمده به جا خواهند ماند.برای اتصال بقیه پروژه‌ها به شبكه (۲۸/۰ كسری برای رسیدن به هدف تولیدی ۲۰۱۰) كارهای بیشتری باید در اسكاتلند و اتصال اسكاتلند – انگلستان انجام گیرد. مدل‌سازی ما نشان می‌دهد كه حلقه‌های «یوركشایر» و «مرسی» نیز باید یا تقویت شود یا گسترش یابد.
سطح سرمایه‌گذاری برای ارتقاء و ظرفیت انتقال ۷۲ درصد هدف‌های تولیدی سال ۲۰۱۰ بسیار بالاست. تنها اگر سازوكاری مناسب به كار گرفته شود كه هدف‌های كاری تولیدكنندگان در سال ۲۰۰۶ را محقق سازد، این سطح سرمایه‌گذاری سبب خواهد شد كه تنگنایی پیش نیاید. برای تحقق هدف‌های ۲۰۱۰ تلاش بیشتری لازم است تا مجوزها و موافقت‌های لازم برای برنامه‌ریزی عملیاتی عاجل ارتقاء شبكه‌های انتقال كسب شود. تا زمانی كه طرح‌های انتقال به تصویب نرسد امكان اتصال طرح‌های به بهره‌برداری رسیده تا ۲۰۰۶ میسر نخواهد شد و تنگناهایی برای رسیدن به هدف‌های ۲۰۱۰ پدید خواهد آمد.●تاثیرهای شبكه‌های توزیع
مدل ژنریك به این منظور ساخته شد تا تنگناها را مورد ارزیابی قرار دهیم و بر این مبنا نیاز تقویت ناشی از افزایش تولید حاصله از منابع تجدیدپذیر برای اتصال به شبكه توزیع با توجه به هدف‌های ۲۰۱۰ محقق و مشخص شود. این مدل ژنریك با استفاده از موارد زیر ساخته شد:
▪ تحلیل آمار كلیدی به دست آمده از بیانیه‌های توسعه درازمدت اپراتور شبكه توزیع (DNO)
▪ آماده‌سازی مبنا برای گرد‌آوری ظرفیت‌های نصب شده انرژی‌های تجدیدپذیر و پیش‌بینی احتمالی ولتاژ اتصال
▪ آزمایش محدودیت‌های فنی شبكه‌های موجود توزیع به عنوان اولین مرحله پیش‌بینی تاثیر وهزینه تقویت‌ها
●تقویت شبكه‌های توزیع
برای برآورده شدن ۷۲ درصد از هدف‌های تعیین شده ۲۰۱۰ تا سال ۲۰۰۶ تقویت عمده‌ای باید در شبكه اسكاتلند صورت پذیرد. احتمال می‌رود هزینه این كار به ۳۸۵ میلیون پوندبرسد. كارهایی با اهمیت كمتر در بقیه انگلستان نیز باید انجام شود كه با احتساب آن كل هزینه به ۵۲۰ میلیون پوند خواهد رسید. این میزان سرمایه‌گذاری خیلی مهم است (كه درصورت عدم تحقق) می‌تواند به تنگنا تبدیل شود. برای اتصال پروژه‌هایی كه اینك درخط اجرایی است و باید ۷۲ درصد از هدف مورد نظر را تا ۲۰۰۶ تامین كند، كارهای زیادی باید در بخش توزیع به خصوص در اسكاتلند انجام شود. سرمایه‌گذاری در مقایسه با هزینه مركب سالانه سرمایه‌گذاری بسیار بالاست و به یك تا ۴/۱ میلیارد پوند می‌رسد. این هزینه باید بخش‌های مربوط به تقویت سیستم را نیز در بر بگیرد و صرفاً به افزایش ظرفیت تجدیدپذیر محدود نشود.
پیشنهاد ارایه شده ofgem بنا بر كنترل قیمت توزیع (نظام جدید) به آماده‌سازی منابع مورد نظر كمك خواهد كرد.
مناطق برق و الکتریکمنطقه‌ای (RPZs) در شناخت نیازهای تقویتی خود به DNO (اپراتور شبه توزیع) كمك خواهد كرد.
نظام جدید كنترل قیمت توزیع شامل امتیازهایی برای اتصال تولید توزیعی و سرمایه‌گذاری در طرح‌های راهبردی تقویت است.
تقویت‌های موردنیاز در اسكاتلند در موارد برنامه‌ریزی شده مربوط به توزیع مشخص می شود. بیشتر تقویت راهبردی مورد نیاز اسكاتلند مربوط به خطوط هوایی ۱۳۲ كیلوولت است. با توجه به زمان فرآیند تصویب برنامه‌ریزی گسترش، ارتقا خطوط انتقال به یك تنگنا تبدیل شده است. مسایلی نظیر طراحی خطوط (از جنس پایلون pylon یا تیرچوبی)، وضعیت زمین و حساسیت‌های زیست‌محیطی منطقه خاص، دوره كار از مرحله طراحی مفهومی تا راه‌اندازی برای تیرهای چوبی پنج و تیرهای پایلون تا ده سال به طول می‌انجامد.
كارهای ساختمانی بایدبه سرعت آغاز شود تا ظرفیت موردنظر برای توزیع در ۲۰۰۶ دردسترس باشد. بدون این ظرفیت جدید، شبكه به عنصری بازدارنده در توسعه ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر و پیشرفت آن تبدیل خواهد شد.
●نیازهای ظرفیت توزیع برای ۲۰۱۰
برنامه‌های تقویتی دیگری در اسكاتلند و شمال غربی انگلستان باید انجام شود تا ظرفیت مورد نظر به میزان صددرصد هدف‌های ۲۰۱۰ تحقق یابد. در بقیه انگلستان نیز كارهایی در این زمینه باید انجام شود كه هزینه آن بین ۲۰۰ تا ۲۶۵ میلیون پوند برآورد شده است. برای اتصال پروژههای بیشتر و تحقق كامل هدف‌ها بر مبنای سناریوهای پیش‌بینی شده، هزینه ساخت شبكه‌های جدید در اسكاتلند به میزان ۲۰ تا ۱۳۸ میلیون پوند اضافه خواهد شد. سناریوهای ما نشان می‌دهد كه كارهای تقویتی در منطقه شمال غربی به ۱۰۸ میلیون پوند نیاز دارد. كارهایی كه لازم است در بقیه انگلستان انجام شود به ۲۰۰ تا ۲۶۵ میلیون پوند نیاز خواهد داشت. این به معنای رسیدن هزینه‌های تقویتی – برای تحقق هدف ۲۰۱۰ – به ۷۲۸ – ۷۲۱ میلیون پوند است.
●●نتیجه‌گیری
حجم فعالیت سازندگان در حال حاضر به خصوص در بخش تعهدات تجدیدپذیر هدف (RO) تا ۱۵ درصد در سال ۲۰۱۵ كافی می‌نماید. به هر شكل اتصال پروژه‌هایی كه در خط قرار دارند برای تحقق هدف تولیدكنندگان، به ارتقا عمده‌ای در شبكه‌های انتقال و توزیع نیازمند است. برای رسیدن به هدف پیش‌بینی شده برای سال ۲۰۱۰ كارهای دیگری نیز باید انجام گیرد. این مجموعه به سرمایه‌گذاری عظیمی نیاز دارد (۲-۴/۱ میلیارد پوند برای بخش انتقال و ۷۸۲ میلیون پوند برای بخش توزیع) فرآیند تصویب برنامه برای تكمیل كارها قبل از ۲۰۱۰ باید سرعت یابد. در حال حاضر امتیازها و سازوكارهایی برای بخش‌های انتقال و توزیع تحت بررسی است تا چارچوب‌های مناسب برای سرمایه‌گذاری‌های مرتبط به انرژی تجدیدپذیر تعبیه شود.
زمان‌بندی مساله‌ای حساس است رسیدن به ظرفیت تولیدی مورد نظر و هدف ۲۰۱۰ شتاب‌گیری فرآیند تصویب برنامه‌ریزی رادر سطح ملی ایجاب می‌كند كه با فرآیند فعلی برنامه‌ریزی دشوار بتوان به این ظرفیت و هدف (در زمان مقرر) دست پیدا كرد. درك عمومی از برق و الکتریکتولیدی از منابع تجدیدپذیر نقشی مهم در فعالیت‌های مرتبط به برنامه‌ریزی پروژههای برق و الکتریکتجدید‌پذیر و تقویت شبكه‌های مربوط به آن ایفا می‌كند. با توجهی به حجم كارهای موردنظر و معیار زمانی مربوط به آن، آشكار می‌شود چه نیازی به نیروی انسانی ماهر وجود دارد و این چه بسا به تنگنایی در تقویت شبكه تبدیل شود. اگر فعالیتی در زمینه شتاب بخشی به فرآیند برنامه‌ریزی انجام شود تنها اتصال ۶۰-۵۰ درصد از تولید برنامه‌ریزی شده در زمان مقرر به شبكه‌ها انجام خواهد شد و در واقع محدودیت ظرفیت به مشكلی جدی بدل خواهد گشت. شناخت مقوله‌های كلیدی كه باعث تاخیر در گذشته شده و بر تعهدات وزارتخانه مربوط برای برآورد نیازها لطمه وارد كرده ضروری است و چه بسا در صورت عدم انجام این كار سرمایه‌گذاران سازنده همان ابهامی را به آنان نسبت دهند كه بر مجوزهای تعهد تجدیدپذیر (ROCs) برای بعد از ۲۰۱۰ نسبت داده‌اند. هر تاخیر در هر توسعه پروژه تاثیری نامطلوب بر اطمینان سرمایه‌گذار و تامین مالی‌كننده و سازنده خواهد گذاشت و ظرفیت مورد نظر به دست نخواهد آمد و به این ترتیب تصمیم‌های مربوط به گسترش ROCs به ورای ۲۰۱۰ با تاثیری كمتر و امید اندك‌تر مورد بررسی واقع خواهد شد.
اين متن به سفارش وبسايت پارسيان الكتريك لاله زار بخش مقالات برق و الکتریکو الكتريك گردآوري شده است.شمارگان 229
گردآوري و تدوين: فاطمه فروغي