بخشی از مقاله
ضرورت اصلاح منحني بار شبکه برق ايران جهت رسيدن به معيارهاي جهاني مصرف برق و راه حل هاي موجود
چکيده
منحني بار يک کشور از وجوه مختلف قابل بررسي و تأمل است و دربرگيرنده اطلاعات ذيقيمتي در خصوص رشد صنعتي ، الگوي مصرف برق و مهمتر از همه مديريت مصرف برق در آن جامعه مي باشد. در همين راستا نگاهي گذرا به منحني بار روزانه ايران که پيک غير قابل قبول و ضريب بار کم بصورت مشهودي در آن قابل رؤيت است علاوه بر انعکاس فقدان رشد صنعتي لازم و فرهنگ نامناسب مصرف ، نياز فوري و جدي به اعمال اصلاحات در اين منحني از طريق راهکارهاي مديريت مصرف ، بويژه پيک سائي را مطرح مي نمايد.
در اين مقاله پس از مقايسه منحني بار کشور ايران با کشورهاي فرانسه و تايلند، جايگاه و اهميت مديريت مصرف در صنعت برق کشور تشريح مي گردد. پيک سائي منحني بار شبکه از طريق تعيين سيستم چند تعرفه اي با نرخ منطقي و مناسب و همچنين خريد توان از مشترکين بعنوان اقدامات راهبردي و سهل الوصول در يک برنامه کوتاه مدت معرفي گرديده اند.
همچنين استفاده از ساير تکنيک هاي مديريت مصرف از قبيل کنترل مستقيم بار، جابجائي پيک ، توليد داخلي واحدهاي صنعتي ، کاربرد سيستم هاي ترکيبي الکتريکي - حرارتي و فرهنگ سازي با در نظر داشتن تجديد ساختار در صنعت برق و بازار برق بعنوان برنامه هاي بلند مدت اصلاح منحني بار مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته اند.
١-مقدمه
منحني بار يک منطقه علاوه بر اينکه ميزان مصرف در زمان هاي مختلف را نشان مي دهد، نوع و الگوي مصرف را نيز منعکس مي سازد. همانگونه که مي دانيم منحني بار روزانه در خلال ساعاتي از شبانه روز به مقدار ماگزيمم خود مي رسد که به اين ساعات اصطلاحاً ساعات پيک و به توان اخذ شده در اين زمان ، بار پيک گفته مي شود. شکل گيري نقطه پيک در شبکه عمدتاً ناشي از همزماني عمده بارها در يک زمان است که بر حسب شرايط جغرافيايي و آب و هوايي و ... متغير است و ممکن است چند پيک وجود داشته باشد.
صرفنظر از دلايل شکل گيري ، پيک منحني بار از ديديگاه برنامه ريزان و بهره برداران شبکه ، بعنوان يک مشکل جدي و دردسرساز که هرساله هزينه هنگفتي به شرکت هاي برق تحميل مي کند تلقي مي گردد.
از ديدگاه برنامه ريزي ، ظرفيت نيروگاهي نصب شده و شبکه انتقال و فوق توزيع بايد بتواند بار پيک شبکه را پوشش دهد در حالي که اين مقدار بار تنها در چند ساعت از شبانه روز متقاضي انرژي مي باشد و در ساير ساعات عملاً ظرفيت توليد و انتقال نصب شده براي پوشش دادن بار پيک بلااستفاده مي ماند و از سوي ديگر در بهره برداري از سيستم ، در ساعات پيک بايد تمامي پتانسيل سيستم مورد بهره برداري قرار گيرد و اين خود، قابليت مانور روي شبکه را بشدت پايين مي آورد و بالتبع درصورت بروز مشکل در اين ساعات ، اقدامات چاره جويانه ممکن ، بسيار محدود مي باشد. همچنين بايد به خاطر داشت ، که تلفات شبکه در ساعات پيک به شدت افزايش پيدا مي کند.
در همين راستا يکي از وظايف اساسي مديريت مصرف برق در شبکه ، کاهش تقاضاي پيک ( پيک سائي ١) به طرق مختلف ، تغيير الگوي مصرف ، از جمله کنترل مستقيم بار سيستم چند تعرفه اي و ... مي باشد.
منافع حاصل از پيک سائي منحني بار در شبکه بقدري قابل توجه است که در چند دهه اخير حتي در کشورهاي صنعتي
(که فاقد پيک قابل توجه مي باشند)، نيز بصورت جدي پياده سازي شده است [٢,١].
اما تعقيب تغييرات منحني بار کشور ايران در خلال سالهاي متوالي [٣]، حاکي از آن است که علي رغم وجود پيک قابل توجه (که بيشتر ناشي از سهم بالاي مصرف بخش خانگي است )، اقدامات قابل ملاحظه اي در امر پيک سائي و تسطيح منحني بار صورت نگرفته است و به ناچار هر سال از اين طريق هزينه هنگفتي به شبکه تحميل مي شود.
دراين مقاله ابتدا منحني بار شبکه سراسري ايران در يک برهه زماني چند ساله معرفي و مورد تحليل قرار مي گيرد.
مقايسه اين منحني با منحني بار دو کشور نمونه تايلند و فرانسه ، وضعيت ايران را نسبت به کشورهاي در حال توسعه و توسعه يافته نشان مي دهد.
در قسمت بعد، پس از مرور روش هاي مختلف پيک سائي ، مؤثرترين روشها در دو بخش برنامه ريزي کوتاه مدت و بلندمدت معرفي مي گردند.
ارزيابي نتايج حاصل از پياده سازي طرح هاي فوق الذکر در بخش بعد، بخوبي مؤيد بصرفه بودن راهکارهاي مديريت مصرف در اين خصوص است .
در خاتمه نيز جمع بندي و نتيجه گيري از بحث فوق به عمل آمده است .
٢- وضعيت تغييرات منحني بار ايران و مقايسه آن با کشورهاي فرانسه و تايلند
شکل (١) منحني بار روزانه (روز پيک سال ) ايران در طي ١٠ سال اخير را نشان مي دهد.
اين منحني ها که نحوه تغييرات مصرف شبانه روزي ايران در روز پيک و طي سال هاي ١٣٧٣ تا ١٣٨٢ را منعکس مي کنند، حاوي نکات جالب توجهي در خصوص الگوي مصرف و پيشرفت اقدامات مديريت مصرف در کشور مي باشد. به عنوان نمونه در سال ٨٢ ضريب بار حدود ٠.٨ بوده است (البته بايد در نظر داشت که ضريب بار روز پيک معمولاً مناسبتر از ساير روزهاي سال مي باشد) و از طرف ديگر تفاوت بين حداقل و حداکثر تقاضاي مصرف (١٧٢٧٢ تا ٢٦١٤٠) حدود ٨٨٦٨ مگاوات مي باشد که عدد قابل توجهي است . تمامي شاخص هاي مطرح گرديده بر مناسب نبودن وضعيت الگوي مصرف در ايران دلالت مي کنند [٣].
البته اطلاعات برگرفته از آمارهاي موجود نيز [٤] بگونه اي مؤيد نتيجه گيري فوق مي باشد. مطابق بررسي هاي صورت گرفته بيش از ٣٧% از کل بار کشور را مصارف خانگي تشکيل داده است و البته درصد تقريباً مشابهي براي مصرف صنعتي وجود دارد. بديهي است که سهم بالاي مصارف خانگي (که بصورت ذاتي منحني بار غير هموار و نامناسبي دارند)، مهمترين عامل شکل نامناسب منحني بار شبکه سراسري ايران مي باشد. اما توسط شکل (٢) که منحني بار شبکه سراسري ايران را در دو سال ٧٣ و ٨٢ که بصورت نرمال شده در کنار هم آورده شده اند، مي توان با وضوح بيشتري جاي خالي مديريت بار در صنعت برق ايران را احساس نمود. همانگونه که مشاهده مي شود شکل کلي منحني بار روزانه در خلال ده سال اخير تغيير بسيار ناچيزي داشته است .
با توجه به اينکه براي وضعيت منحني بار در شبکه هاي برق معيار و ملاک مشخصي وجود ندارد، براي ارزيابي وضعيت فعلي و روند تغييرات منحني بار ايران ، مقايسه اي بين اين کشور با کشور فرانسه به عنوان يک کشور صنعتي و از طرف ديگر کشور تايلند به عنوان کشوري با شرايط و سابقه تقريباً مشابه ، صورت پذيرفته است [٦,٥].
اشکال (٣ و ٥) به ترتيب منحني هاي بار ١٠ سال اخير فرانسه و تايوان را نشان مي دهند. شکل (٣) که تغييرات منحني بار کشور فرانسه را نشان ميدهد، حاکي از آن است که اين کشور به عنوان يک کشور صنعتي همواره منحني بار نسبتاً مناسبي داشته است . در واقع هموار بودن نسبي منحني بار در فرانسه به نحوي منعکس کننده ماهيت صنعتي بار در اين کشور است . اما شکل (٤) که منحني هاي بار فرانسه در دو سال ١٩٩٦ و ٢٠٠٣ را بصورت نرمال شده نشان مي دهد گوياي اين واقعيت است که تصحيح شکل منحني بار در طول سالهاي مذکور در زمره برنامه هاي صنعت برق آن کشور قرار داشته است [١]. علي رغم ضريب بار منطقي کشور فرانسه که طبيعتاً از اهميت بحث پيک سائي در شبکه آن کشور مي کاهد، تغييرات صورت گرفته در منحني بار آن و بهبود تدريجي ضريب بار، حاکي از تلاش صورت گرفته در زمينه اقدامات مديريت مصرف مي باشد
