تامین‌کنندگان برق در ایالات متحده برشمردند
۵ چالش شرکت‌های توزیع برق در آمریکا
۱. مقرون به صرفه بودن
انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۳، قیمت خرده فروشی برق نسبت به سال ۲۰۲۱ بیش از ۱۰ درصد افزایش یابد. افزایش هزینه‌های تامین برق عمده فروشی یک محرک اصلی است که تحت تاثیر افزایش قیمت گاز طبیعی، افزایش تقاضا و تورم اقتصادی قرار دارد. مدیرعامل یک شرکت تعاونی توزیع برق می‌گوید: در سه یا چهار ماه گذشته، ما شاهد تقریبا دو برابر شدن هزینه‌های خرید انرژی بوده ایم که عمدتاً ناشی از افزایش بی سابقه قیمت گاز طبیعی است. برای شرکت‌هایی که قصد دارند برروی جایگزینی زیرساخت‌های قدیمی سرمایه گذاری کنند یا خود را برای برق‌رسانی در آینده آماده کنند، افزایش هزینه‌های تامین برق و تجهیزات مانعی قابل توجه ایجاد می‌کند. این شرکت‌های فعال در صنعت برق اغلب مجبور می‌شوند بین سرمایه‌گذاری‌های مهم در شبکه خود و مقرون به صرفه بودن برق برای اعضای جامعه ، انتخاب دشواری داشته باشند. در نتیجه، مدیران شرکت‌های برق فشار زیادی را در اولویت بندی بهتر بودجه خود و یافتن فرصت‌هایی برای کاهش هزینه‌های عملیاتی احساس می‌کنند.
۲. آمادگی برای خودروهای برقی
از آنجایی که خودروسازان حدود ۷۰ مدل خودروی الکتریکی جدید را روانه بازار خواهند کرد و مشوق‌های ایالتی و فدرال باعث پذیرش بیش از پیش خودروهای الکتریکی می‌شود، تعداد خودروهای الکتریکی در جاده‌ها همچنان در حال افزایش است. اگر این موضوع مدیریت نشود، شارژرهای خودروهای برقی (EV) سطح ۲ می‌توانند حداکثر بار شبکه برق خانگی را بین ۴۰ تا ۱۰۰ درصد افزایش دهند. این افزایش می‌تواند ترانسفورماتورها را تحت فشار قرار دهد و قابلیت اطمینان شبکه را به خطر بیندازد. بسیاری از مدیران شرکت‌های برق به ما گفتند که احساس می‌کنند کمتر از آنچه که باید مجهز و آماده هستند تا شبکه‌های خود را برای شارژ EV آماده کنند. ایشان به چند مورد اشاره کردند:
عدم پذیرش خودروهای برقی در شبکه
در اکثر ایالت ها، صاحبان وسایل نقلیه برقی مسکونی ملزم به اطلاع رسانی به تاسیسات شهری خود در مورد نصب شارژر خودرو نیستند. تخمین‌هایی زده می‌شود که تعداد شارژرهای EV «نامرئی» حدود ۱ تا ۲ برابر تعداد شارژرهایی است که در حال حاضر در برنامه EV شرکت‌های خدمات شهری ثبت نام کرده‌اند.
افزایش هزینه از پیک تقاضای بالاتر
چندین شرکت برق ابراز نگرانی کردند که بارهای شارژرهای EV مدیریت نشده، در طول دوره‌های اوج می‌تواند به طور قابل توجهی هزینه‌های تامین برق و زیرساخت آنها را افزایش دهد.
آگاهی محدود از تأثیرات آن بر شبکه بالاسری
بسیاری از مصاحبه شوندگان از عدم بینش کافی در خصوص شرایط ولتاژ و بار در ترانسفورماتورها و سایر تجهیزات خط میانی خبر دادند. همانطور که پذیرش EV شرایط بار شبکه را تغییر می‌دهد، درک تأثیر این فناوری بر تجهیزات خط میانی برای دستیابی به قابلیت اطمینان بسیار مهم است. بدون بینش کافی، شرکت‌های برق ممکن است مجبور شوند برای ارتقای محافظه‌کارانه هزاران قطعه و تجهیزات شبکه تحت مدیریت خود، بیش از حد هزینه کنند. به زبان ساده، شرکت‌های توزیع می‌خواهند برای آماده‌سازی شبکه‌های خود برای پذیرش خودروهای برقی مجهزتر شوند و این کار را به روشی مسوولانه از نظر هزینه انجام دهند.
۳. رشد پراکنده نیروگاه‌های خورشیدی
در مصاحبه‌های ما، رهبران شرکت‌های برق به مجموعه‌ای از چالش‌های مرتبط با اتصال انرژی خورشیدی به شبکه توزیع اشاره کرده‌اند. در سطح مسکونی، بسیاری از شرکت‌های آب و برق از این که پیمانکاران شخص ثالث اغلب سیستم‌ها را به اشتباه نصب می‌کنند، ابراز تاسف می‌کنند. یک مدیر مهندسی برق می‌گوید: اعتبارسنجی اینورترهای خورشیدی به عنوان یک چالش بزرگ برای این صنعت مطرح است، زیرا ما قادر به راه اندازی تک تک تأسیسات خورشیدی نیستیم و منابع کافی را در این خصوص نداریم. به‌رغم این چالش‌ها، انرژی خورشیدی مسکونی در مناطق سراسر ایالات متحده به رونق خود ادامه می‌دهد و منجر به افزایش صف‌های اتصال متقابل به شبکه می‌شود. چندین شرکت آب و برق به ما گفتند که توانایی ارزیابی سریع اثرات اتصال این سیستم‌ها به شبکه را ندارند، در عوض بر روی مطالعات زمان بر حتی برای پروژه‌های کوچک مقیاس تکیه می‌کنند. حتی برای شرکت‌های برقی با قابلیت‌های پیشرفته‌تر تجزیه و تحلیل اتصالات، افزایش ۴۰ درصدی در پذیرش پنل‌های خورشیدی مسکونی در هر سال، فهرستی طولانی برای اعضای تیم نصب و تاسیسات ایجاد می‌کند.
۴. استفاده مناسب از داده‌ها
موج بزرگی از داده‌ها در خصوص ابزارهای دقیق هوشمند، منابع انرژی توزیع شده و دستگاه‌های نظارتی جدید، هر چند دقیقه جمع آوری می‌شود. اعضای تیم شرکت‌های برق شهری غالباً به چالش کشف چگونگی برداشت حجم عظیمی از داده‌ها و تبدیل آن به بینش عملی اشاره می‌کردند. این در حالی است که بسیاری از مجموعه داده‌ها در رابطه با ابزارهای حیاتی، قابلیت ادغام و همکاری با یکدیگر را ندارند. همچنین تعداد کمی از مصاحبه شوندگان به سمت یک مدل داده استاندارد حرکت کرده بودند که به راحتی در بین تیم‌ها قابل دسترسی باشد. مصاحبه شوندگان تمایل خود را برای یک پلتفرم مشترک ابراز کردند که داده‌های ساختاریافته و با کیفیت را ارائه می‌دهد و آن را برای استفاده در سراسر سازمان تحت مدیریت خود در دسترس قرار می‌دهد. بدون یک پلت فرم مشترک، تیم‌ها زمان بیشتری را صرف کنکاش، پردازش و رمزگشایی داده‌ها می‌کنند تا تجزیه و تحلیل آن ها. یکی از مدیران مهندسی سیستم می‌گوید: ما مهندس هستیم نه افراد شاغل در پایگاه داده ها. چگونه همه این داده‌ها را گرفته و به چیزی قابل استفاده تبدیل کنیم؟ و سپس چگونه همه این منابع داده جدید را ادغام کنیم؟ این چالش بزرگی برای ماست.
۵. رفتار با مصرف کنندگان به عنوان شریک
در مصاحبه با شرکت‌هایی که به ویژه در این صنعت به آینده‌نگری شناخته شده اند، یک چالش ثابت عیان شد: چگونه شرکت‌های خدمات شهری می‌توانند نقش متغیر مصرف کنندگان را هدایت کنند؟ از شهر هاوایی گرفته تا شهر مِین واقع در شمال شرقی آمریکا ، تجمیع‌کننده‌های منابع انرژی توزیع‌شده در حال بررسی این موضوع هستند که چگونه سازمان‌های انرژی محلی می‌توانند در سیستم‌های نیرو مشارکت و کارمزد دریافت کنند. با تبدیل شدن مشتریان به شرکا، شرکت‌های آب و برق با یک تغییر معنادار روبرو هستند. در چندین مصاحبه، مفهوم اپراتور سیستم توزیع (DSO) به عنوان مدلی برای چگونگی مدیریت سیستم‌های توزیع شده و مشارکتی، توسط شرکت‌ها مطرح شد. این شرکت‌ها به دنبال راهی برای منابع انرژی محلی در جهت ارائه خدمات به بازارهای عمده‌فروشی و همچنین پشتیبانی از سیستم توزیع هستند. از آنجایی که منابع انرژی محلی بیشتر به عنوان منابع کلیدی ظرفیت‌های جدید و جایگزینی برای سرمایه گذاری‌های زیرساختی جدید عمل می‌کنند، نقش مصرف کننده و مالک در شبکه توزیع به تکامل خود ادامه خواهد داد. تاسیسات متمرکز بر آینده DSO ، نیاز به سرمایه گذاری در فناوری‌ها و برنامه‌هایی را احساس می‌کنند که می‌توانند در کنار نقش مصرف کننده تکامل یابند. ما می‌خواهیم تامین کننده انرژی و شریک انتخابی اعضای خود باشیم. یک مدیر شرکت تعاونی توزیع برق می‌گوید: در آینده، قصد داریم خدمات یک شبکه را بخریم. در واقع با سیستم Behind the Meter (سیستمی در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر است که برای یک ساختمان یا تاسیسات طراحی شده) از اعضای خود ظرفیت می‌خریم. هدف از این سیستم، کاهش مقدار گازهای گلخانه‌ای در ساختمان‌ها با تولید برق در محل و از طریق منابع انرژی‌های تجدیدپذیر است.
اما با کنار هم قرار دادن همه اینها، رهبران شرکت‌های برق، امروز چه کاری می‌توانند انجام دهند؟ به نظر می‌رسد که تجربیات و بینش‌های کسانی که شروع به مقابله با این چالش‌ها کرده اند، درس‌های ارزشمندی را به دست اندرکاران صنعت برق ارائه می‌دهد.
