مدیریت هوشمند شبکه برق با تکیه بر تکنولوژی اینترنت اشیا (IoT)

مدیریت بهینه برق‌رسانی به کمک اینترنت اشیا

در دو دهه اخیر، با توجه به روند روبه‌رشد مصرف برق و محدودیت منابع دولتی، موضوع تجدید ساختار صنعت برق، مورد توجه متخصصان این حوزه قرار گرفته است. فرسودگی تجهیزات شبکه‌ موجود و افزایش روزافزون مصرف برق از یک‌سو و ظهور فناوری‌های نوین از سویی دیگر، صنعت برق را با چالش‌های جدیدی روبه‌رو کرده است. برای مثال اختلال در شبکه‌ برق‌رسانی،  مشکلات بسیاری را در زندگی روزمره افراد و فعالیت صنایع و کسب‌وکارهای گوناگون ایجاد می‌کند و حتی می‌تواند خطرات جانی برای شهروندان به‌همراه داشته باشد. از آنجایی که مصرف برق در زمان‌های مختلف روز، هفته، فصل و سال متفاوت است، باید با نظارت دائمی بر شبکه برق، الگوهای مصرف را استخراج و از آن‌ها برای پیش‌بینی تقاضا استفاده کرد. در نهایت لازم است تا با تحلیل داده‌های استخراج‌شده، راهکارهایی برای بهبود شبکه برق‌رسانی ارائه شود. در این راستا، با به‌کارگیری شبکه‌ای از سنسورها و تجهیزات هوشمند مبتنی بر تکنولوژی اینترنت اشیا (IoT) می‌توان اطلاعاتی دقیق و نقطه‌ای از شدت جریان و ولتاژ شبکه به‌دست آورد و با نظارت دقیق بر شبکه از بروز هرگونه اختلال و همچنین مصارف غیرقانونی باخبر شد.

هوشمندسازی؛ راهکاری برای مدیریت هزینه‌ها و کاهش اتلاف برق

علاوه‌بر مباحث ایمنی و نظارتی، مدیریت هزینه‌ها در سیستم برق‌رسانی نیز از اهمیت بالایی برخوردار است؛ زیرا با کاهش هزینه‌های تولید برق، قیمت نهایی برای مصرف‌کننده نیز کاهش خواهد یافت. بنا بر اظهارات دبیر کمیته فدراسیون صادرات انرژی، اگرچه بیش از ۹۵ درصد نیاز ایران به تجهیزات و خدمات فنی و مهندسی در صنعت برق، از منابع داخلی تامین می‌شود، اما لازم است برای  کاهش میزان تلفات شبکه برق از تجهیزات و تکنولوژی‌های جدید نیز استفاده کرد. صنعت برق یکی از صنایع استراتژیک، گران، پردرآمد و همچنین ضروری برای اقتصاد کشورها محسوب می‌شود و نقش مهمی در افزایش تولید ناخالص ملی ایفا می‌کند. همچنین از آن‌جایی ‌که همه صنایع بزرگ و کوچک کشور از جمله فولاد، آلومینیوم، ذوب‌آهن و… به برق وابسته‌اند، می‌توان از آن به‌عنوان یکی از کلیدی‌ترین و البته پاک‌ترین منابع انرژی نام برد.

یکی از چالش‌های پیش‌روی این صنعت، اتلاف بخشی از خروجی تولید‌شده در نیروگاه‌هاست که درآمدزایی این صنعت را کاهش می‌دهد. بنابراین می‌توان با کاهش حجم اتلاف برق، بهره‌وری شبکه انرژی را به‌طرز چشمگیری افزایش داد. نکته قابل‌توجه این است که کاهش هدررفت برق در ایران به میزان یک درصد، سودی معادل با ۷۰۰ میلیون دلار سرمایه‌گذاری به‌همراه خواهد داشت.

پتانسیل بالای سودآوری در این صنعت می‌تواند انگیزه‌ای بزرگ برای به‌کارگیری راهکارهایی در جهت کاهش تلفات برق باشد. آمارها نشان می‌دهند که در شبکه برق کشور، حدود ۱۱ درصد تلفات وجود دارد. طبق آخرین گزارش صنعت برق در سایت توانیر، هم‌اکنون میزان تولید برق در کشور  ۷۳۱۶۰ مگاوات است. با یک محاسبه سرانگشتی می‌توان گفت کاهش هر یک درصد اتلاف در شبکه انتقال و توزیع کشور، معادل در اختیار قرار گرفتن ۷۳۰ مگاوات برق است که با  میزان خروجی یک نیروگاه متوسط در کشور برابری می‌کند. طبق روش محاسبه در صنعت برق و گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس، برای تولید هر یک مگاوات برق، یک‌میلیون دلار سرمایه لازم است. با این حساب هر یک درصد تلفات در شبکه انتقال و توزیع، حداقل ۷۳۰ میلیون دلار ارزش دارد. به‌عبارت ‌دیگر، کاهش ۱۰ درصدی تلفات برق می‌تواند نیاز کشور به ۷ میلیارد دلار سرمایه‌گذاری توسعه‌ای را برطرف نماید و این خود یک جهش واقعی در تولید و بهینه‌سازی انتقال و توزیع است. لازم به ذکر است که کاهش هزینه‌های زیست‌محیطی نیز  به این رقم اضافه می‌شود.

برای آشنایی بیشتر با تکنولوژی‌های سازگار با محیط زیست، می‌توانید مقاله سرویس ابری، ناجی محیط زیست را مطالعه کنید.

فراهم کردن بستر هوشمندسازی در صنعت برق

ظهور و پیشرفت   راهکارهای اینترنت اشیا در دهه اخیر، تحولات بسیاری را در جهان ایجاد کرده است. این تکنولوژی علاوه‌بر ایجاد سبک زندگی هوشمند و تحقق ایده شهرهای هوشمند با ورود به صنایع بزرگ و کوچک نیز موفق شده فرآیندهای صنعتی را به‌طرز قابل توجهی بهبود بخشد. هوشمندسازی مصرف انرژی، نیازمند یک رویکرد نظارتی پیوسته و کنترل همه مصرف‌کنندگان به‌صورت مجزا است. البته تحقق این موضوع تنها با به‌کارگیری کنتورهای هوشمند، سنسورهایی با قابلیت نظارت از راه دور و یک سامانه مرکزی برای تحلیل اطلاعات ارسالی سنسورها و کنتورها، امکان‌پذیر خواهد بود. همچنین ایجاد یک بستر امن برای انتقال داده‌ها از کنتورها و سنسورها به مرکز کنترل نیز بخش دیگری از این فرایند است که باید مورد توجه قرار گیرد.