الگوی سنتی صنعت برق آن بود که برق ولتاژ بالا را به فواصل دوردست برای مشتریان می‌فرستاد. نیروگاه‌ها بزرگ و پرهزینه بودند و اغلب در نزدیکی معادن زغال‌سنگ، بندرها، پالایشگاه‌ها یا سدها ساخته می‌شدند. بسیاری از این مکان‌ها در فاصله‌های دوری از مناطق صنعتی و مسکونی مصرف‌کننده برق قرار داشتند. بزرگ‌ترین نگرانی شرکت‌ها عرضه برق و تامین آن در ساعات اوج مصرف بود. بیشتر کشورها و منطقه‌ها جزیره‌های انرژی بودند که با دیگران ارتباطی نداشتند.
آن الگو اگرچه برای شرکت‌های برق و تولیدکنندگان ساده و سودآور بود برای مصرف‌کنندگان (و گاهی اوقات مالیات‌دهندگان) هزینه زیادی داشت. اما اکنون تصویرها زیباتر و رنگارنگ‌تر می‌شوند. نه‌تنها انرژی‌های تجدید‌پذیر نقش مهم‌تری اتخاذ میکنند بلکه به مدد فناوری‌های نوین تقاضا را می‌توان مطابق عرضه تنظیم کرد، نه اینکه عرضه بر اساس تقاضا باشد. در نتیجه شبکه برق پیچیدگی‌های بیشتری پیدا کرده است. این شبکه برق ولتاژ پایین را به فاصله‌های نزدیک می‌فرستد که عکس شبکه‌های سنتی است. این تحولات از برخی جهات با تحولات رایانه‌ها شباهت دارد، که از چارچوب‌های اصلی و پایانه‌ها به ذخیره‌سازی ابری و اینترنت رسید.
نیروگاه‌ها و شبکه‌های سنتی هنوز هم اهمیت دارند اما این اهمیت به اندازه گذشته نیست. آنها باید با تازه‌واردان رقابت کنند و به دنبال روش‌های نوین باشند. یک نمونه از آن تجارتی است که آقای لونیز از موسسه کوه راکی «نگاوات» می‌نامد: استفاده از برق مصرف‌نشده. در این تکنیک که به «پاسخ سمت تقاضا» مشهور است مصرف با عرضه مطابقت داده می‌شود.
هموار کردن نقاط اوج
در اکثر سامانه‌های برق، پرهزینه‌ترین نوع برق آنی است که در ساعات اوج به مصرف می‌رسد بنابراین به جای کار کشیدن از نیروگاه‌های پرهزینه و آلاینده تلاش می‌شود تا با پرداخت پول از مصرف‌کنندگان بخواهند مصرف را پایین آورند. به عنوان مثال برای کسانی که از سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی یا پمپاژ بزرگ استفاده میکنند خاموش کردن کوتاه‌مدت آن اخلالی ایجاد نمی‌‌کند اما همین برق اضافی برای اپراتور شبکه بسیار سودمند است.
این کار قبلاً تجربه شده است. به عنوان مثال هنگامی که در سال 2003 موج گرما سیستم خنک‌کننده نیروگاه‌های اتمی فرانسه را دچار مشکل کرد و کمبود برق به وجود آمد بسیاری از مصرف‌کنندگان بزرگ برق پذیرفتند در مقابل دریافت تخفیف در ساعات اوج مصرف برق را کاهش دهند. ژاپنی‌ها 200 هزار سیستم مدیریت انرژی در منازل نصب کردند که مصارف خانگی را کاهش می‌دهد. اما فناوری جدید این اقدامات را به سطح دیگری می‌برند: آنها این امکان را ایجاد میکنند که صرفه‌جویی‌های کوچک زیادی توسط شمار زیادی از مصرف‌کنندگان تجمیع شود. در آفریقای جنوبی شرکت‌ها می‌توانند مازاد برق خود را از طریق شرکتی به نام کام‌ورج بفروشند. در سایر مناطق مصرف‌کنندگان یا از شرکت برق یا از کارگزار ثالثی که مصرف آنها را مدیریت می‌کند پول تخفیف دریافت میکنند. به عنوان نمونه در تگزاس هفت هزار خانوار در طرحی شرکت کردند که در آن با نصب یک ترموستات به ارزش 249 دلار که با اینترنت کنترل می‌شود می‌توانند 85 دلار تخفیف بگیرند. این کار مزایای دیگری نیز دارد. مثلاً به آنها امکان می‌دهد گرمایش و سرمایش منازل را از راه دور کنترل کنند. در این طرح، شرکت برق می‌تواند 10 مگاوات از تقاضای ساعات اوج تابستان بکاهد. این برنامه در سراسر شمال آمریکا و اخیراً در بریتانیا به اجرا گذاشته شده است و مصرف‌کنندگان انتخاب میکنند که با اطلاع قبلی یک‌روزه ترموستات دو تا چهار ساعت یا با اطلاع قبلی 10دقیقه‌ای ترموستات به مدت نیم ساعت خاموش شود. این کار بار ساعات اوج را تا 55 درصد کاهش می‌دهد.
برق صرفه‌جویی‌شده به فروش می‌رسد. به عبارت دیگر به جای خرید ظرفیت اضافی از نیروگاه‌ها آن هم در ساعات اوج به مشتریان پول می‌دهند تا در آن زمان مصرف نکنند. برآورد می‌شود هزینه صرفه‌جویی در قبض‌های برق در سال 2014 به 16 میلیارد دلار برسد.
سوال بزرگ برای شرکت‌های فعال در عرصه «پاسخ سمت تقاضا» به شرایطی مربوط می‌شود که آنها باید با تولیدکنندگان بزرگ رقابت کنند چرا که برای این کار به سرمایهگذاری نیاز دارند. شرکت انرنوک که صرفه‌جویی‌های اندک انرژی از مصرف‌کنندگان مختلف را تجمیع می‌کند از ماه می شاهد کاهش ارزش سهام خود بوده است. اما در هر حال، به خاطر فراوانی نیروی خورشیدی عصر الگوهای عمودی یکپارچه عرضه برق به پایان خود نزدیک می‌شود. الگوهای آینده از یکدیگر مجزا خواهند بود. تولیدکنندگان مستقل و تازه‌واردان نحوه فروش و استفاده از برق را متحول ساخته‌اند. فناوری‌های جدید الگوهای قرن 21 را کاملاً متفاوت خواهند کرد بنابراین تعجبی ندارد که بیشتر غول‌های انرژی قدیمی خطر را احساس میکنند.
پایانی برای مفید بودن
ترکیب تولید توزیعی و پراکنده و همچنین مصرف هوشمندانه برای شرکت‌های برق به ویژه در اروپا توفان به پا کرده است. آنها از پس هزینه‌های نگهداری شبکه و پاسخ به تقاضای ساعات اوج بر‌نمی‌آیند اما ابزار لازم برای دریافت هزینه از مصرف‌کنندگان را ندارند. ظرفیت تولید آنها بیش از اندازه بزرگ و پرهزینه است. در اروپا 100 گیگاوات برق در زمستان امسال صرفه‌جویی شد. بسیاری از آن به هدر رفت. همزمان نیاز زیادی برای حفظ اعتبار شبکه احساس می‌شود و سرمایهگذاری بیشتری لازم است تا این اطمینان ایجاد شود که شبکه می‌تواند جریان‌های جدید بازگشت برق از طرف مصرف‌کنندگان را بپذیرد.
با افزایش کارایی مصرف، تقاضا کاهش پیدا می‌کند. سیاستمداران برای خشنود ساختن طرفداران محیط زیست شرکت‌های برق را وادار میکنند هزینه برق تولیدشده توسط افراد -مانند برق خورشیدی- را بپردازند. همزمان موانع ورود تازه‌واردان رفع شده‌اند. شرکت‌های جدید انرژی به زیرساختارهای زیادی نیاز ندارند. مزیت رقابتی آنها در الگوریتم‌ها، حسگرها، توانایی پردازش و بازاریابی خوب قرار دارد که نقاط ضعف نیروگاه‌های سنتی هستند. به عنوان نمونه در هاوایی برق خورشیدی اولین تاخت و تاز را انجام داد. در یک روز عادی آفتابی پانل‌های خورشیدی آنقدر برق تولید میکنند که توزیع‌کنندگان شبکه نیازی به خرید از ژنراتورهای نفتی پیدا نمی‌کنند. اما در صبح و عصر همین مصرف‌کنندگان برای برق مورد نیاز خود به شبکه مراجعه میکنند. نتیجه این کار پیدایش منحنی تقاضایی همانند پشت اردک است که سر و دم آن در بالا و پشت آن در پایین قرار می‌گیرد.
مشکل شرکت‌های برق دولتی آن است که در زمان نبودن آفتاب باید عرضه‌ای قابل اطمینان داشته باشند. اما مبلغ قبض برق مصرف‌کنندگان صفر است. این بدان معناست که درآمد شرکت‌ها کم می‌شود و مصرف‌کنندگانی که پانل خورشیدی ندارند باید یارانه دیگران را بپردازند. لذا شرکت‌ها تلاش میکنند توسعه برق خورشیدی را محدود کنند یا مصرف‌کنندگان را وادار میکنند به جای پرداخت تعرفه‌های زمانی ماهانه مبلغ ثابتی بپردازند. مصرف‌کنندگان هم در مقابل چنین تلاش‌هایی مقاومت میکنند. این تهدید نیز وجود دارد که مصرف‌کنندگان بزرگ با ایجاد شبکه‌های خرد به تولید و ذخیره برق بپردازند و برای حفظ اطمینان یک نیروگاه کوچک گازی نیز داشته باشند. برخی سازمان‌‌ها از قبیل پایگاه‌های نظامی انگیزه‌های خاصی برای استقلال از عرضه‌کنندگان خارجی دارند اما بزرگ‌ترین انگیزه، صرفه‌جویی در پول است. به عنوان مثال دانشگاه کالیفرنیا که تا سال 2001 یک نیروگاه گازی کوچک برای گرمایش داشت آن را به نیروگاه چرخه ترکیبی تبدیل کرد که گرمایش و سرمایش 450 ساختمان و آب گرم لازم برای 45 هزار نفر ساکنان آنها را تامین می‌کند. این سیستم 92 درصد برق کوی دانشگاه را تولید و سالانه هشت میلیون دلار صرفه‌جویی ایجاد می‌کند. دانشگاه‌ها مکانی مطلوب برای این آزمایش‌ها هستند چراکه به عنوان نهادهای خودمختار آنها از مقررات محلی و نظارت ناظران معاف هستند و علاوه بر این به نظرات جدید و نوآوری علاقه دارند. آنها علاوه بر صرفه‌جویی در پول پیشتازان عرصه پژوهش هستند. تحلیل 84 هزار جریان داده، تولید باتری‌های جدید و سوپرخازن‌های 28 کیلوواتی، از جمله این نوآوری‌ها به شمار می‌روند.
از یک نظر دانشگاه کالیفرنیا مشتری خوبی برای شرکت برق محلی نیست چرا که فقط هشت درصد از برق مصرفی خود را خریداری می‌کند اما هنگامی که تقاضا بالا می‌رود می‌تواند با مدیریت مصرف و کاهش درجه دستگاه‌های تهویه برق اضافی را به دیگر مناطق بفرستد. این دانشگاه یکی از شبکه‌های خرد پیشرو در روش‌های جدید استفاده کارآمد و ارزان از برق است که با طراحی بهتر، فناوری پردازش داده‌ها و تغییر در رفتار مصرف را مدیریت می‌کند. سازمان بین‌المللی انرژی اذعان دارد که این روش می‌تواند تقاضای برق در کشورهای صنعتی را در ساعات اوج تا 20 درصد کاهش دهد. این کار هم برای مصرف‌کنندگان و هم برای سیاره زمین مفید خواهد بود.
منبع: اکونومیست
برگرفته: تجارت فردا
Hits: 0
