الگوی جهانی توسعه نیروگاههای پشتبامی
کاهش هزینه تمامشده تامین برق
یکی از مهمترین مزایای توسعه سامانههای خورشیدی پشتبامی، کاهش هزینه تمامشده تامین برق است. در این مدل، برق در محل مصرف تولید میشود و بخش مهمی از هزینههای مرتبط با احداث خطوط انتقال، توسعه شبکه توزیع و تلفات انتقال انرژی کاهش مییابد. در بسیاری از کشورها، توسعه هر مگاوات ظرفیت جدید در مناطق دور از مراکز مصرف، مستلزم سرمایهگذاری قابلتوجه در شبکه است؛ درحالیکه نیروگاههای پشتبامی بخش مهمی از این هزینهها را حذف یا به تعویق میاندازند. علاوه بر این، تولید برق در نزدیکی محل مصرف موجب کاهش تلفات فنی شبکه نیز میشود.
افزایش تابآوری شبکه
مزیت مهم دیگر این نیروگاهها، افزایش تابآوری شبکه و تقویت پدافند غیرعامل است. شبکه برق متکی بر چند نیروگاه بزرگ و متمرکز، در برابر جنگ، حملات سایبری، خرابکاری، بلایای طبیعی و حوادث فنی آسیبپذیرتر است. در مقابل، پراکندگی هزاران واحد کوچک تولید برق در سطح شهرها و روستاها، ریسک از دست رفتن ظرفیت تولید را کاهش میدهد. ترکیب پنل خورشیدی با سامانههای ذخیرهسازی انرژی نیز امکان تامین برق اضطراری برای خانوارها و مراکز حساس را در زمان بحران فراهم میکند؛ موضوعی که در سالهای اخیر و در جریان جنگها، توفانها و بحرانهای اقلیمی بیش از گذشته مورد توجه قرار گرفته است.
مشارکت مردم در سرمایهگذاری صنعت برق
از سوی دیگر، توسعه نیروگاههای پشتبامی امکان مشارکت مستقیم مردم در سرمایهگذاری صنعت برق را فراهم میکند. در این الگو، مصرفکنندگان به تولیدکنندگان انرژی نیز تبدیل میشوند. این موضوع علاوه بر جذب سرمایههای خرد، موجب افزایش مشارکت اجتماعی در گذار انرژی و توسعه بازارهای محلی انرژی شده است.
شواهد تجربی توسعه پنلهای خورشیدی
نتیجه این سیاستها را میتوان در کشورهای پیشرو مشاهده کرد. آلمان به عنوان یکی از پیشگامان توسعه انرژی خورشیدی، بخش قابلتوجهی از ظرفیت خورشیدی خود را در قالب سامانههای پشتبامی توسعه داده است و میلیونها خانوار و کسبوکار کوچک در این بازار حضور دارند. گفتنی است در سبد تولید انرژی آلمان بیش از ۶۰ هزار مگاوات پنل خورشیدی کوچک و متوسط وجود دارد. در استرالیا نیز بیش از یکسوم خانوارها به سامانه خورشیدی پشتبامی مجهز هستند که یکی از بالاترین نرخهای نفوذ پنلهای خورشیدی خانگی در جهان محسوب میشود. در ایالات متحده نیز به ویژه در ایالتهایی مانند کالیفرنیا و تگزاس، توسعه همزمان پنلهای خورشیدی خانگی و سامانههای ذخیرهسازی انرژی به یکی از ارکان برنامهریزی شبکه برق تبدیل شده است. با وجود این، برخلاف تصور رایج، در اغلب کشورها مشترکان خانگی مستقیما برق تولیدی خود را در بازار برق یا بورس انرژی معامله نمیکنند. حجم تولید هر مشترک بسیار محدود است و حضور مستقل در بازار برق مستلزم رعایت الزامات فنی، حقوقی و ضمانتهای مالی متعددی است که تولیدکننده خرد قادر به تامین آن نیست. از این رو نهاد واسطهای به نام تجمیع کننده به وجود آمده است که بتواند واسطهای میان مردم و بازار باشد.
در واقع تجمیعکننده نهادی است که هزاران سامانه خورشیدی، باتری و سایر منابع پراکنده را به صورت یک مجموعه واحد مدیریت میکند. این نهادها علاوه بر تامین مالی، نصب، بهرهبرداری، نگهداری و پایش سامانهها، امکان حضور تجمیعی این منابع را در بازار برق فراهم میکنند. در واقع، تجمیعکنندهها منابع کوچک و پراکنده را به یک نیروگاه مجازی (Virtual Power Plant) تبدیل میکنند که میتواند مانند یک نیروگاه بزرگ در بازار برق یا بازار خدمات جانبی فعالیت کند. نمونه موفق این مدل را میتوان در شرکت آمریکایی Sunrun مشاهده کرد. این شرکت با حدود ۸۰۰ هزار مشترک و بیش از ۵.۷ گیگاوات ظرفیت نصبشده، یکی از بزرگترین تجمیعکنندگان خورشیدی خانگی جهان بهشمار میرود.
Sunrun از طریق مدلهای اجاره و قرارداد خرید برق، هزینه اولیه نصب را برای مشترکان حذف کرده و در عین حال هزاران سامانه خورشیدی و باتری خانگی را در قالب نیروگاههای مجازی مدیریت میکند. در سال ۲۰۲۴ بیش از ۲۰ هزار مشترک این شرکت در برنامههای نیروگاه مجازی مشارکت داشتند و در زمانهای اوج مصرف، حدود ۸۰ مگاوات ظرفیت لحظهای در اختیار شبکه برق قرار دادند.
در اروپا نیز شرکت آلمانی Next Kraftwerke یکی از موفقترین نمونههای تجمیعکننده محسوب میشود. این شرکت که از آن به عنوان یکی از بزرگترین اپراتورهای نیروگاه مجازی اروپا یاد میشود، بیش از ۱۵ هزار واحد تولید و مصرف پراکنده را تجمیع کرده و ظرفیتی بیش از ۱۰ گیگاوات را مدیریت میکند. این شرکت با اتصال نیروگاههای خورشیدی، بادی، زیستتوده، سامانههای ذخیرهسازی و بارهای انعطافپذیر به یک پلتفرم واحد، امکان حضور این منابع را در بازار برق و بازار خدمات جانبی فراهم کرده است. تجربه آلمان نشان میدهد که ارزش واقعی منابع پراکنده نه صرفا در تولید برق، بلکه در امکان مدیریت و بهرهبرداری تجمیعی آنها در سطح شبکه نهفته است.
تجربه کشورهای پیشرو نشان میدهد که توسعه نیروگاههای خورشیدی پشتبامی تنها یک سیاست حمایتی برای تولید برق تجدیدپذیر نیست. این مدل بخشی از راهبرد کلان کاهش هزینههای شبکه، افزایش تابآوری زیرساختهای انرژی و ارتقای امنیت انرژی است. همچنین این تجربه ثابت کرده است که توسعه گسترده این نیروگاهها بدون شکلگیری نهادهای تجمیعکننده و نیروگاههای مجازی، به مقیاس اقتصادی و اثرگذاری مورد نیاز بر شبکه دست نخواهد یافت. از این رو، بسیاری از کشورها همزمان با حمایت از نصب پنلهای خورشیدی پشتبامی، چارچوبهای حقوقی و اقتصادی لازم برای فعالیت تجمیعکنندهها و مشارکت آنها در بازار برق را نیز توسعه دادهاند؛ رویکردی که امروز به یکی از مهمترین ارکان گذار انرژی در جهان تبدیل شده است.
* کارشناس انرژی
