به گزارش خبرنگار مهر، هم‌زمان با تشدید ناترازی انرژی و افزایش نگرانی‌ها درباره آسیب‌پذیری زیرساخت‌های متمرکز برق، توسعه نیروگاه‌های کوچک‌مقیاس و پراکنده به یکی از محورهای جدید سیاست‌گذاری در حوزه انرژی تبدیل شده است؛ رویکردی که اجرای پروژه سامانه‌های هیبریدی خورشیدی پشت‌بامی، نمونه‌ای از آن به شمار می‌رود.

این سامانه‌ها با ترکیب انرژی خورشیدی، تجهیزات ذخیره‌ساز و زیرساخت شبکه، امکان تأمین بخشی از برق مورد نیاز ساختمان‌ها را فراهم می‌کنند و می‌توانند در زمان اختلال یا محدودیت شبکه، به عنوان یک منبع پشتیبان مورد استفاده قرار گیرند. اجرای این طرح در کشور، علاوه بر اهداف مرتبط با مدیریت ناترازی برق، با هدف تغییر الگوی تولید انرژی و افزایش تاب‌آوری زیرساخت‌ها انجام شده است.

نبود چارچوب فنی، مانع توسعه سامانه‌های هیبریدی بود

به گفته کارشناسان تا پیش از آغاز این پروژه، سامانه‌های هیبریدی خورشیدی پشت‌بامی جایگاه مشخصی در ساختار شبکه برق کشور نداشتند و چارچوب فنی و اجرایی روشنی برای اتصال آن‌ها به شبکه تدوین نشده بود. همین مسئله، توسعه این سامانه‌ها را با چالش‌هایی مواجه می‌کرد و استفاده از آن‌ها در مقیاس گسترده را در دستور کار متولیان حوزه انرژی قرار نمی‌داد.

با ورود معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست‌جمهوری به این موضوع، چالش‌های فنی نیروگاه‌های پشت‌بامی هیبریدی در کارگروه‌های تخصصی بررسی شد. در ادامه، حل مسائل فنی و ارائه راهکارهای اجرایی به مجموعه‌های دانشگاهی واگذار شد. خروجی این فرایند، تدوین دستورالعمل اتصال به شبکه برای نیروگاه‌های هیبریدی بود؛ دستورالعملی که مسیر پذیرش و توسعه این سامانه‌ها را در شبکه برق کشور هموار کرد.

این دستورالعمل، الزامات فنی اتصال، نحوه بهره‌برداری و چگونگی تعامل سامانه‌های هیبریدی با شبکه را مشخص می‌کند و مبنایی برای اجرای پروژه‌های مشابه در آینده به شمار می‌رود.

کاهش تمرکز تولید برق، هدف طرح نیروگاه‌های پشت‌بامی هیبریدی

اگرچه کاهش ناترازی برق یکی از اهداف اجرای نیروگاه های هیبریدی خورشیدی است، اما هدف اصلی این طرح به تغییر الگوی تولید برق بازمی‌گردد. در الگوی سنتی، بخش قابل‌توجهی از تولید برق در نیروگاه‌های بزرگ و متمرکز انجام می‌شود. این تمرکز، در صورت بروز حادثه، اختلال فنی یا تهدید علیه یک نیروگاه، می‌تواند بخش گسترده‌ای از شبکه را تحت تأثیر قرار دهد.

در مقابل، توسعه نیروگاه‌های کوچک‌مقیاس و پراکنده، تولید انرژی را در نقاط مختلف توزیع می‌کند. در چنین الگویی، وابستگی شبکه به یک یا چند نیروگاه بزرگ کاهش می‌یابد و اختلال در یک واحد، پیامدهای محدودتری برای کل شبکه ایجاد می‌کند.

افزایش امنیت و پدافند غیرعامل در زیرساخت انرژی

از این منظر، سامانه‌های هیبریدی خورشیدی تنها فناوری تولید برق پاک نیستند، بلکه بخشی از رویکرد جدید برای افزایش امنیت و پدافند غیرعامل در زیرساخت انرژی محسوب می‌شوند. پراکندگی این سامانه‌ها، امکان استمرار تأمین برق مراکز مختلف را در شرایط بحرانی افزایش می‌دهد و آسیب‌پذیری ناشی از تمرکز تولید را کاهش می‌دهد.

نصب سامانه‌ها، آغاز الگوی جدید تأمین انرژی است

این طرح ابتدا در مراکز دولتی اجرا و پس از آن به مراکز استانی تسری یافت، اجرای پروژه در ساختمان‌ها و مراکز دولتی از این منظر اهمیت دارد که دولت تلاش کرده است حرکت به سمت انرژی‌های تجدیدپذیر و تولید پراکنده را از مجموعه‌های وابسته به خود آغاز کند. این رویکرد می‌تواند زمینه را برای ورود سایر نهادها و مجموعه‌ها به حوزه تولید برق در محل مصرف فراهم کند.

در این الگو، ساختمان‌ها و مراکز مختلف می‌توانند بخشی از برق مورد نیاز خود را از طریق سامانه‌های خورشیدی تأمین کنند و با استفاده از تجهیزات ذخیره‌ساز، در زمان قطع یا محدودیت شبکه از برق پشتیبان بهره ببرند. توسعه چنین سامانه‌هایی، علاوه بر کاهش فشار بر شبکه در دوره‌های اوج مصرف، به مدیریت بهتر مصرف و افزایش انعطاف‌پذیری شبکه کمک می‌کند.

تغییر معماری تولید و مصرف برق در کشور

در شرایطی که اتکا به نیروگاه‌های بزرگ و متمرکز، ریسک‌های فنی و امنیتی بیشتری ایجاد می‌کند، توسعه سامانه‌های متعدد و پراکنده می‌تواند مسیر قابل‌اتکاتری برای تأمین انرژی در آینده باشد. بر همین اساس، نیروگاه های خورشیدی هیبریدی پشت بامی را می‌توان یکی از نخستین گام‌های عملی برای تغییر معماری تولید و مصرف برق در کشور دانست؛ تغییری که موفقیت آن به تداوم سیاست‌گذاری، تکمیل زیرساخت‌های فنی و ورود تدریجی بخش‌های خصوصی و عمومی به این عرصه وابسته است.

تورج امرایی معاون توسعه شرکت های دانش بنیان معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری در گفتگو با خبرنگار مهر گفت: در فاز نخست این پروژه، ظرفیتی معادل 4 مگاوات تولید برق خورشیدی در 22 وزارتخانه مستقر در تهران عملیاتی شد. این گام با هدف ایجاد یک الگوی عملیاتی از کاربرد سامانه‌های هیبریدی در ساختمان‌های دولتی و همچنین ارزیابی الزامات فنی و نحوه اتصال این سامانه‌ها به شبکه سراسری برق صورت گرفت.

وی افزود: اجرای این طرح در ساختمان‌های وزارتخانه‌ای، امکان بررسی دقیق عملکرد سامانه‌ها در مقیاس اداری و انطباق آن‌ها با زیرساخت‌های موجود را فراهم کرد که خود به عنوان نخستین گام در مسیر نهادینه‌سازی انرژی‌های نو در بدنه دولت به شمار می‌رود.

آمادگی برای فاز توسعه با توان دانش‌بنیان‌ها

امرایی با اشاره به چشم‌انداز آینده این طرح اظهار کرد: گام نخست که شامل تجهیز دستگاه‌های دولتی و استانداری‌ها بود، با موفقیت به سرانجام رسید. در حال حاضر، معاونت علمی آمادگی دارد تا در صورت ابلاغ سیاست‌های جدید دولت برای گسترش این سامانه‌ها به سایر بخش‌ها و همچنین تخصیص بودجه لازم، این پروژه را با استفاده از توانمندی شرکت‌های دانش‌بنیان بومی توسعه دهد.

همچنین محمد طولابی عضو هیئت علمی دانشگاه خواجه نصیر و مدیر برنامه ملی توسعه سامانه‌های خورشیدی معاونت علمی نیز به خبرنگار مهر گفت: سامانه‌های هیبریدی چند هدف را دنبال می‌کردند. بخشی از این اهداف، مشخص و آشکار بود و بخشی دیگر، اهداف پنهان و راهبردی طرح محسوب می‌شد. یکی از اهداف آشکار، بدون تردید، کمک به مدیریت ناترازی انرژی بود؛ اما این موضوع هدف اصلی طرح قرار نداشت. هدف اصلی ما تغییر سیاست‌های تولید برق بود؛ به این معنا که سیاست کشور از نصب نیروگاه‌های بزرگ و متمرکز به سمت ایجاد نیروگاه‌های کوچک‌مقیاس و پراکنده تغییر کند.

مدیر برنامه ملی توسعه سامانه‌های خورشیدی معاونت علمی افزود: در حال حاضر، نیروگاه‌های بزرگی وجود دارند که بخش قابل‌توجهی از برق مصرفی یک شهر یا منطقه را تأمین می‌کنند. برای نمونه، ممکن است گفته شود یک نیروگاه، 40 درصد برق تولیدی تهران را تأمین می‌کند. طبیعی است که اگر چنین نیروگاهی مورد تهدید یا آسیب قرار گیرد، اتفاقات بسیار نامطلوبی رخ خواهد داد و بخش گسترده‌ای از تأمین برق مختل می‌شود.

استراتژی «هزار نیروگاه کوچک» به جای یک نیروگاه بزرگ؛ کاهش اثربخشی تهدیدات

طولابی اضافه کرد: بر همین اساس، تلاش کردیم این پارادایم را تغییر دهیم و به سمت احداث نیروگاه‌های کوچک‌مقیاس حرکت کنیم. شاکله اصلی و اسکلت این نیروگاه‌های کوچک‌مقیاس نیز نیروگاه‌های هیبریدی است. اجرای این طرح با همین رویکرد آغاز شد و پیش رفت. این سامانه‌ها به تقویت پدافند غیرعامل کمک می‌کنند. به این معنا که اگر فرد یا مجموعه‌ای بخواهد زیرساخت انرژی کشور را تهدید کند، آسیب‌زدن به یک نیروگاه بزرگ برای او آسان‌تر است؛ اما زمانی که یک نیروگاه بزرگ جای خود را به هزار نیروگاه کوچک یا هزار سامانه تأمین انرژی کوچک بدهد، توجیه‌پذیری و اثربخشی چنین تهدیدی به‌شدت کاهش پیدا می‌کند.

وی ضمن بیان این مطلب که هدف این پروژه، صرفاً نصب تجهیزات یا افزایش ظرفیت تولید برق نبود؛ بلکه هدف اصلی، الگوسازی و سیاست‌گذاری بود، اظهار کرد: دولت که به‌طور جدی درباره توسعه انرژی خورشیدی صحبت می‌کند، تلاش کرد از خود آغاز کند و سازمان‌ها و ارگان‌های وابسته به خود را به سامانه‌های خورشیدی مجهز سازد. این اقدام می‌تواند زمینه‌ای برای الگوبرداری سایر دستگاه‌ها و مجموعه‌ها باشد؛ از نهادهای اداری و تجاری گرفته تا بخش‌های مسکونی. توسعه چنین سامانه‌هایی برای همه این بخش‌ها مفید است و به نظر می‌رسد آینده تأمین انرژی نیز به همین سمت حرکت خواهد کرد.

استقرار سامانه های هیبریدی خورشیدی در 100 سایت در مراکز استان ها

مدیر برنامه ملی توسعه سامانه‌های خورشیدی معاونت علمی اعلام کرد که اجرای این طرح در مراکز استان‌ها و در برخی موارد در شهرستان‌های تابع آن‌ها در دستور کار قرار گرفت و با توجه به اولویت‌های پدافندی، در هر استان حدود سه تا چهار سایت انتخاب شد. در مجموع، بیش از 100 سایت در این طرح قرار گرفت و سامانه‌های هیبریدی خورشیدی در این مراکز نصب و راه‌اندازی شدند.

تولید برق باید به سمت تولید کوچک‌مقیاس و پراکنده حرکت کند

طولابی خاطرنشان کرد: ما دیر یا زود باید به سمت توسعه سامانه‌های کوچک و پراکنده حرکت کنیم تا وابستگی خود را به تهدیدهای ناشی از تمرکز تولید برق کاهش دهیم. با توجه به اتفاقاتی که در حوزه انرژی رخ داده است، به نظر می‌رسد درستی حرکت به سمت این سیاست دیگر نقطه ابهامی ندارد. امروز همگان به این نتیجه رسیده‌اند که تولید برق باید به سمت تولید کوچک‌مقیاس و پراکنده حرکت کند، نه اینکه صرفاً بر نصب نیروگاه‌های بزرگ و متمرکز تکیه داشته باشیم.

تجربه اجرای سامانه‌های هیبریدی خورشیدی در وزارتخانه‌ها، مراکز استان‌ها نشان می‌دهد سیاست انرژی کشور در حال حرکت به سمت تولید برق کوچک‌مقیاس، پراکنده و ترکیبی است. این تغییر رویکرد می‌تواند هم‌زمان چند هدف از جمله کاهش فشار ناشی از ناترازی برق، توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر و افزایش تاب‌آوری شبکه و کاهش آسیب‌پذیری زیرساخت‌های حیاتی را شامل شود.