شبکه‌های برقی که به مو بندند!

شبکه‌های برقی که به مو بندند!هوای برفی و منجمدکننده تگزاس نشان داد یک سیستم انرژی چقدر سریع می تواند فلج شود و چه تبعات گسترده ای به همراه داشته باشد.

به گزارش ایسنا، بحران اخیر تگزاس پرسشهایی را درباره آسیب پذیری شبکه‌های برق در سراسر جهان درست هنگامی که بخشهای بیشتری از زندگی روزمره برقی می شوند را برانگیخت.

اپراتورهای شبکه برق پایداری سیستمهایشان را به نحوی طراحی کرده اند تا بتوانند در برابر آب و هوای نامساعد تاب بیاورند اما تغییرات جوی، حوادث بیشتری را در گرما و سرمای شدید به وجود آورده است. بخشهای برقی سازی مانند حمل و نقل و گرمایش برای کاهش آلایندگی تاثیرگذار در گرمایش جهانی بااهمیت محسوب می شوند اما شبکه‌های  برق ممکن است قادر به مدیریت حجم تقاضا برای برق نباشند.

طبق گزارش بلومبرگ نیو انرژی فاینانس (BNEF)، با رایج شدن بیشتر خودروهای برقی، دستگاههای هوشمند و اینترنت اشیا، تقاضای جهانی برای الکترونها تا سال ۲۰۵۰ به میزان ۶۰ درصد افزایش پیدا می کند. سرمایه گذاری جهانی در زیرساخت شبکه برق ممکن است در همین مدت به ۲۸.۷ تریلیون دلار افزایش پیدا کند و از سه برابر شدن ظرفیت تجدیدپذیرها حمایت کند. این رقم بسیار بزرگتر از تولید ناخالص داخلی آمریکاست.

چالشی که سیاستگذاران با آن مواجهند این است که چگونه این هزینه را برای مصرف کنندگان خوشایند کنند. در انگلیس هزینه شبکه برق در حال حاضر ۲۲ درصد از صورتحساب برق را تشکیل می‌دهد.

دمای منجمدکننده پایدار چند هفته پیش باعث رشد انفجاری مصرف برق در تگزاس شد. سرمای شدید به قطعی بیش از ۳۰ گیگاوات تولید برق این ایالت منجر شد در حالی که تقاضا ۳۰ درصد بالاتر از تامین برق بود. در نتیجه میلیونها نفر از شهروندان تگزاس بدون برق، گرمایش و آب پاک ماندند.

برآورد می شود که اروپا باید ۴.۹ تریلیون دلار برای شبکه‌های برق خود هزینه کند. آلمان که بزرگترین اقتصاد اروپاست، وارد شدن ۱۰ میلیون خودروی برقی به جاده ها تا سال ۲۰۳۰ را هدف گرفته است. به گفته اندریاس لوشل، استاد اقتصاد انرژی در دانشگاه موئنستر، چنین هدف گذاری، مصرف کلی برق را ۱۰ درصد افزایش می‌دهد.

چین هم بزرگترین بازار خودروی برقی در جهان است و شبکه برق این کشور تلاش می کند با رشد خودروهای برقی همگان بماند. شرکت شبکه برق دولتی چین که زیرساخت بیش از ۸۰ درصد کشور را اداره می کند، ۲.۴۳ تریلیون یوان معادل ۳۷۶ میلیارد دلار در پنج سال گذشته در پروژه ها هزینه کرده و ۳۵۰ میلیارد دلار دیگر تا سال ۲۰۲۵ اختصاص داده است. دومین اقتصاد بزرگ جهان رسیدن به سطح کربن خنثی تا سال ۲۰۶۰ را هدف گرفته است.

بحران در تگزاس ضعف شبکه برق آمریکا را نمایان کرد که باید ترمیم شود تا به هدف جو بایدن، رییس جمهور آمریکا برای صفر شدن آلایندگی سیستم نیرو تا سال ۲۰۳۵ کمک کند. بررسی که به سفارش انجمن تجاری WIRES پیش از قطعیهای اخیر برق انجام شده بود، برآورد کرده بود حداکثر به ۶۰۰ میلیارد دلار هزینه تا سال ۲۰۵۰ نیاز است.

اما به حد کافی ارزیابی برای این که چه میزان سرمایه گذاری نیاز است، انجام شده است. درخواستهای برای تغییر مدل گذاری برای اختلالات جوی و برنامه ریزی برای پرداختن به این مشکلات غیرمترقبه افزایش پیدا کرده است.

دمای زیر صفر در تگزاس بی سابقه است و سرمای قطبی اخیر با منجمد کردن تیغه های توربینهای بادی، از کار انداختن نیروگاههای برق و یخ زدن لوله های نفت و گاز و چاهها، خسارات زیادی وارد کرد.

تقاضا در اروپا هم ماه جاری تحت تاثیر سرمای شدید در کشورهای متعدد رکورد زد اما هیچ خاموشی پیش نیامد. یک دلیل آن استفاده بیشتر از گاز برای گرمایش به جای برق است که باعث می شود حجم مصرف در سراسر یک شبکه مختلف توزیع شود.

این مزیت ممکن است بزودی ناپدید شود زیرا اتحادیه اروپا توافق سبز را اجرا می کند و سیستمهای گرمایش باید مصرف گاز را متوقف کنند تا به سوی کربن زدایی بروند.

یک دلیل دیگر تاب آوری اروپا در برابر سرمای شدید این است که حدود ۴۱ درصد از خطوط برق کم ولتاژ این قاره که عمدتا به مناطق مسکونی برق رسانی می کنند، در زیرزمین قرار دارند که آسیب پذیری آنها را در برابر شرایط جوی نامساعد کاهش می‌دهد.

اما این امر درباره تگزاس صدق نمی کند. کابلهای برق به صورت هوایی کشیده شده اند و هوای داغ تابستان و بادهای شدید و صاعقه آنها را تهدید می کنند. اگرچه طوفان در تگزاس ممکن است هر ۱۰ سال یک بار روی دهد اما شرایط آب و هوایی نامساعد متداولترند. آمریکا سال گذشته ۲۲ مورد حوادث طبیعی را به ثبت رساند که خسارت ناشی از آنها بیش از یک میلیارد دلار بود.

موج گرمای شدیدی که در اوت کالیفرنیا را فراگرفت، باعث نخستین خاموشی گسترده از سال ۲۰۰۱ شد. این ایالت سیاست انرژی بلندپروازانه ای دارد که تحت آن حدود یک سوم از تولید برق از محل تجدیدپذیرها خواهد بود اما جهش تقاضای برای نیرو در آن زمان این تغییر مدل تولید برق را به محک گذاشت.

رگولاتورها می گویند این اتفاق نمی تواند دوباره تکرار شود و به شرکتهای نیرو دستور داده اند منابع تولید برق بیشتری پیدا کنند که شامل ساخت باطریهای عظیم و قرارداد برای ظرفیت بیشتر از سوی نیروگاههای گازسوز خواهد بود.

ایالت استرالیای جنوبی در سپتامبر سال ۲۰۱۶ پس از وقوع طوفانهایی که باعث قطع خطوط برق شدند، با خاموشی گسترده روبرو شد و باعث شد قابلیت اطمینان تولید تجدیدپذیر در این کشور زیر سوال رود. مزارع بادی حدود ۴۸ درصد از برق این ایالت را در آن زمان تولید می کردند.

تا سال ۲۰۵۰ حدود ۷۰ درصد از ظرفیت تولید برق اروپا، بادی و خورشیدی خواهد بود. شبکه برق باید راههای بهتری برای جمع آوری و توزیع این برق پیدا کند و ذخیره سازی باطری برای افزایش تاب آوری این سیستم در برابر شرایط جوی نامساعد ضروری خواهد بود.

بر اساس گزارش بلومبرگ، یک انتقادی که در تگزاس مطرح شد، جدا بودن شبکه برق این ایالت از سایر بخشهای آمریکا بود که در نتیجه شرکتهای نیرو نتوانستند از ایالتهای همسایه کمک درخواست کنند.