ورمونت نیروگاه ها را با باتری های خانگی جایگزین می کند

این "نیروگاه" که در هزاران خانه معمولی پراکنده شده است به بزرگترین منبع برق ورمونت تبدیل شده است. از مالکان در برابر قطعی برق محافظت می کند و انرژی ارزان تر و پاک تری ارائه می دهد.

ورمونت در دهه‌های اخیر با افزایش رویدادهای آب و هوایی شدید، از جمله برخی از بدترین طوفان‌های ثبت‌شده آن در تاریخ مواجه بوده است. برای پولیانا بلادیکا، چنین رویدادهایی به معنای از دست دادن قدرت ده ها بار در سال، اغلب برای چندین ساعت بود.

بلادیکا که در شهر روستایی اسپرینگفیلد در شرق ورمونت با شوهرش اندی و سگش زندگی می‌کند، می‌گوید: «من بدم نمی‌آید که سرد باشم... اما من فقط صبح قهوه‌ام می‌خواهم و می‌خواهم اخبارم را تماشا کنم.

بلادیکا چنان از قطعی برق مکرر خسته شد که در سال 2024 در آستانه خرید یک ژنراتور گاز بود، همانطور که بسیاری از همسایگانش قبلا انجام داده بودند. اما برقکاری که برای نصب آن استخدام کرده بود به او در مورد برنامه ای گفت که یک جایگزین قانع کننده را ارائه می دهد.

بیش از 5500 نفر در ورمونت سیستم های باتری خانگی مشابهی دارند. این باتری‌ها علاوه بر تامین امنیت انرژی در خانه‌ها در هنگام قطع برق، ستون فقرات نوع جدیدی از سیستم شناخته شده به عنوان نیروگاه مجازی را تشکیل می‌دهند که منابع یک نیروگاه سنتی را تقلید می‌کند.

بر اساس تحلیل داخلی Wood Mackenzie، ایالات متحده اکنون بیش از 40 گیگاوات ظرفیت نیروگاه مجازی دارد. در مقایسه با حدود 600 گیگاوات گاز طبیعی و 200 گیگاوات زغال سنگ هنوز نسبتا کوچک است، اما طبق گزارش وزارت انرژی ایالات متحده در سال 2025، در مجموع ظرفیت 160 گیگاوات می تواند تا سال 2030 باز شود - معادل حدود 20 درصد از حداکثر تقاضای انرژی مورد انتظار کشور.

از طریق برنامه GMP، نیروگاه مجازی آن بی سر و صدا به بزرگترین منبع انرژی ورمونت تبدیل شده است. اکنون، دولت در حال آزمایش است که این شکل "پنهان" قدرت تا کجا می تواند پیش برود.

برای Bladyka، اجتناب از قطع برق دلیل اصلی دریافت باتری بود. او در بازدید از خانه‌اش در ماه مه ۲۰۲۶ به من می‌گوید: «می‌خواهم بگویم که این کار را برای محیط زیست انجام دادم، اما این کار را برای خودم انجام دادم.» «اما من از کمک کردن مهم نیستم».

او می گوید که قبلا چندین بار در سال بدون برق از خواب بیدار می شد و نمی توانست به برنامه صبحگاهی خود ادامه دهد و طوفان شایع ترین علت آن بود.

نیروگاه‌های مجازی می‌توانند مزیت بزرگی نسبت به سیستم‌های سنتی در رابطه با انعطاف‌پذیری در برابر قطع برق داشته باشند.

نیروگاه های مجازی مجموعه ای از هزاران (یا حتی میلیون ها) دستگاه مصرف کننده در یک سیستم هماهنگ است که مانند یک نیروگاه سنتی در شبکه گسترده تر قرار می گیرد. همه چیز از باتری های خانگی و خورشیدی روی پشت بام گرفته تا ترموستات های هوشمند و حتی باتری های برقی را می توان در آن گنجاند.

این سیستم برای کاهش تقاضا در شبکه هماهنگ شده است - جایگزین نیاز به ساخت نیروگاه های اضافی با سوخت فسیلی.

این مفهوم ده‌ها سال است که وجود داشته است، اما در سال‌های اخیر با افزایش تقاضای انرژی و اضافه شدن منابع انرژی توزیع‌شده بیشتری مانند خورشیدی روی پشت بام به شبکه، محبوبیت پیدا کرده است. نیروگاه های مجازی اکنون در همه جا از آلمان تا چین ساخته می شوند.

تغییرات آب و هوایی باعث افزایش آب و هوای شدید در سطح جهان شده است و ورمونت این روند را از سیل گرفته تا طوفان برفی به طور مستقیم مشاهده کرده است. بر اساس تحلیلی که آسوشیتدپرس در سال 2022 از داده‌های دولتی انجام داد، ممکن است تعجب‌آور نباشد که این ایالت در دهه‌های اخیر افزایش خاموشی‌ها را تجربه کرده است (همانطور که ایالات متحده به طور کلی تجربه کرده است).

با توجه به طبیعت روستایی ایالت و سرمای شدید در زمستان، هر نوع قطعی طولانی‌مدت می‌تواند یک موضوع مرگ و زندگی باشد اگر مشتری برق پشتیبان نداشته باشد - همانطور که در زمان خرابی شبکه تگزاس در سال 2021 رخ داد.

با این حال، بلادیکا می‌گوید اکنون، قطع برق نگران‌کننده نیست - باتری او باید بتواند به مدت دو روز برق خانه‌اش را تامین کند، تا زمانی که مصرف برق در مواردی مانند ظرفشویی و لباس‌شویی به حداقل برسد.

مگان براونینگ که با خانواده‌اش در شمال ورمونت زندگی می‌کند، حدود یک سال است که دو باتری خانگی از طریق برنامه GMP و همچنین خورشیدی روی پشت‌بام دارد و از آن زمان تاکنون برق خود را قطع نکرده است. او می گوید که وقتی طوفان شدید اخیر یک سیم برق را در نزدیکی خانه اش خراب کرد، برق بسیاری از خانه های محله او قطع شد، اما او "حتی متوجه سوسو زدن هم نشد".

دیگران در ورمونت نیز به همین ترتیب به این نتیجه رسیده‌اند که برای قطع برق کافی است. GMP شاهد افزایش ثبت نام در برنامه اجاره باتری در سال 2023 بود، زمانی که تنظیم کننده های دولتی سقفی را بر روی آن برداشتند. از آن زمان تاکنون، ثبت نام به طور پیوسته به رشد خود ادامه داده است، و بیش از 2500 نفر از سال 2023 ثبت نام کرده اند.

GMP که به بیش از 75 درصد از ورمونت خدمات می دهد، هدف از بین بردن تمام قطعی های برق تا سال 2030 است. برنامه باتری در کنار سایر اقدامات مانند زیرزمین کردن خطوط برق نقش مهمی در طرح آن ایفا می کند.

در واقع، در برخی از مناطق روستایی و مناطق مستعد خاموشی، GMP ذخیره انرژی خانه را برای هدف خود برای جلوگیری از قطع برق آنقدر مهم می‌بیند که پیشنهاد داده است به هزاران مشتری باتری بدون هزینه بدهد. قبلا این کار را در مقیاس کوچک از طریق چندین پروژه آزمایشی انجام داده است.

کیت پیترز، کارشناس نیروگاه مجازی در شرکت مشاوره گروه براتل مستقر در بوستون، می گوید که چندین نیروگاه مجازی در ایالات متحده در سال های اخیر ظهور کرده اند، زیرا مردم به وعده خود عمل می کنند.

اما پیترز می‌گوید که برنامه GMP که به‌عنوان آزمایشی در سال 2017 آغاز شد، ممکن است یکی از بزرگترین برنامه‌های باتری در ایالات متحده باشد.

این شرکت می‌تواند هر زمان که نیاز باشد، از باتری‌های Bladyka (و همه افراد دیگر در برنامه) استفاده کند، اگرچه مشتری همیشه مقداری نیروی ذخیره را برای خود حفظ می‌کند، به‌ویژه در زمان قطعی. این باتری ها را با مجموعه ای از منابع دیگر از جمله باتری های EV، پاسخگویی به تقاضای تجاری و تعدادی باتری در مقیاس کاربردی مرتبط می کند.

این برنامه اکنون حدود 110 مگاوات برق - تقریبا به اندازه یک نیروگاه گاز طبیعی با اندازه کوچک تا متوسط ​​- ارائه می دهد و بزرگترین منبع انرژی در ایالت است.

نیروگاه‌های مجازی خود عملا نیرو تولید نمی‌کنند، اگرچه پنل‌های خورشیدی به کار رفته در آن تولید می‌کنند (GMP می‌گوید حدود 50 درصد از خانه‌های برنامه آن با باتری‌های خانگی نیز دارای پنل‌های خورشیدی هستند). در عوض، آن‌ها از نرم‌افزار برای مدیریت و صرفه‌جویی در انرژی به روش‌های هوشمندانه‌تر استفاده می‌کنند و آنچه را که قبلا انجام داده‌ایم فراتر می‌برند – به خصوص در مواقعی که شبکه بیشترین نیاز را به آن دارد.

بسیاری از کارشناسان در حال حاضر چنین سیستم هایی را به عنوان یک نیروگاه – و در نتیجه شبکه برق – در آینده می بینند. ماری مک‌کلور، مدیر اجرایی GMP می‌گوید، آنها مبتکر، انعطاف‌پذیر و کارآمدتر از روش‌های سنتی تامین برق هستند.

او در بازدید از دفتر مرکزی شرکت در می 2026 به من گفت: "ما به یک شبکه دو طرفه اعتقاد داریم."

شبکه در ورمونت، و همچنین بیشتر مکان‌های ایالات متحده، برای پاسخگویی به اوج تقاضا - زمانی که مصرف برق در بالاترین حد خود است - ساخته شده است. با این حال، در بسیاری از نقاط، این اوج اغلب تنها در چند روز در سال دیده می شود.

شرکت‌های برق به طور معمول نیروگاه‌های کاملی را که به عنوان «نیروگاه‌های پیک‌تر» شناخته می‌شوند، فقط برای خدمت به این هدف می‌سازند. با سوخت های فسیلی کار می کنند، اغلب هم گران هستند و هم آلودگی بسیار بالایی دارند.

GMP به طور مشابه برای اتکا به نیروگاه های نفت، دیزل و گاز طبیعی برای پاسخگویی به اوج تقاضا استفاده می شود. مک کلور می‌گوید اکنون نیروگاه مجازی این شرکت به طور موثر جایگزین آنها شده است. او می‌گوید: «ما به آرامی توانسته‌ایم آن‌ها را از رده خارج کنیم، زیرا آنها به پایان عمرشان رسیده‌اند. (GMP می‌گوید، اگر اپراتور شبکه منطقه‌ای نیوانگلند با آنها تماس بگیرد، گاها چهار نیروگاه اوج کار می‌کنند، اگرچه امیدوار است به زودی همه آنها را ببندد.)

Rocky Mountain Power در یوتا یکی دیگر از ابزارهایی است که به طور موثری با باتری های خانگی، البته در مقیاس کوچکتر، گیاهان پیکر را جایگزین کرده است. در واقع، تحقیقات نشان داده است که نیروگاه‌های مجازی می‌توانند نقشی را که نیروگاه‌های اوج در سراسر ایالات متحده ایفا کرده‌اند، ایفا کنند - و اغلب با هزینه بسیار کمتر، که احتمالا صورت‌حساب‌های مشتریان را کاهش می‌دهد.

بن هرتز-شارگل، رئیس هیئت خدمات عمومی نیوجرسی و کارشناس منابع انرژی توزیع شده، می‌گوید: «نیروگاه مجازی راهی برای یک شرکت برق است که به مردم برای ارائه برخی از خدماتی که معمولا به شرکت‌های بزرگ برای تأمین شبکه پرداخت می‌کنند، پرداخت می‌کند».

مک کلور می‌گوید: «وقتی به تاثیرگذارترین کاری که می‌توانیم برای به حداکثر رساندن شبکه و رساندن آن به سطح بعدی انجام دهیم، نگاه می‌کنیم، پاسخ [همیشه] به نیروگاه‌های مجازی بازمی‌گردد.»

نیروگاه های مجازی هنوز در ایالات متحده با موانعی روبرو هستند. جن داونینگ، یکی از مقامات سابق وزارت انرژی ایالات متحده و نویسنده اصلی گزارش نیروگاه مجازی آن در سال 2023، می‌گوید مهم‌ترین «ساختار مشوق مالی معکوس» است که شرکت‌های برق را از استفاده از آنها منصرف می‌کند.

او می‌گوید: «شرکت‌های آب و برق انگیزه زیادی برای مهار انعطاف‌پذیری تقاضا ندارند، زیرا اگر فقط وسایل بسازند، درآمد بیشتری به دست می‌آورند. او می‌افزاید: «این احتمالا مسئله شماره یک در سطح ملی است،» اگرچه اشاره می‌کند که این موضوع برای همه ابزارها صدق نمی‌کند.

موانع دیگر می تواند شامل هزینه ثبت نام مشتریان در برنامه ها در وهله اول و مشکلات ادغام نیروگاه های مجازی در بازارهای عمده فروشی برق باشد.

با این حال، به گفته داونینگ، ممکن است موج در ایالات متحده در نهایت تغییر کند، با این حال، به گفته داونینگ، با ایالت هایی مانند ماساچوست، ایلینویز و نیوجرسی، شرکت های آب و برق برای تامین ظرفیت از نیروگاه های مجازی در تلاش برای کاهش هزینه های انرژی فشار می آورند. ایالت ها و شرکت های فناوری هم اکنون به آنها به عنوان راهی برای ایجاد فضا در شبکه برای مراکز داده نگاه می کنند.

• سئول مشکل ضایعات مواد غذایی نیویورک را حل کرده است

• الگوهای گرم شدن اقیانوس آرام آب و هوای ایالات متحده را منحرف می کند

• ماده شگفت انگیزی که می تواند خورشید را دگرگون کند

مک‌کلور می‌گوید در سال‌های آتی، GMP قصد دارد به تمام تقریبا 300000 مشتری خود ذخیره‌سازی انرژی را در صورت تمایل ارائه دهد، با جاه‌طلبی‌هایی که تا سال 2034 اندازه نیروگاه مجازی خود را بیش از دو برابر کند.

همچنین امیدوار است که پایگاه منابع خود را گسترش دهد، به عنوان مثال، هزاران باتری EV را در ورمونت وصل کند تا منبع توزیع شده قابل توجهی را ارائه دهد - مفهومی که به عنوان "خودرو به شبکه" شناخته می شود.

از آنجایی که ظرفیت ذخیره سازی باتری های EV بسیار زیاد است، این می تواند یک تغییر بازی بالقوه برای نیروگاه های مجازی در همه جا باشد. داونینگ می گوید، باید دید که آیا این اتفاق خواهد افتاد یا خیر.

او می‌گوید: «اگر به کل ظرفیت ذخیره‌سازی باتری‌های EV نگاه کنید، بسیار زیاد است، اما من فکر نمی‌کنم امروزه برای اکثر خودروهای الکتریکی مصرف‌کننده واقعا مقرون‌به‌صرفه باشد».

مک کلور پتانسیل خود را از دست اول تجربه کرده است: او می گوید که طی یک قطع برق، خانه روستایی خود را به مدت پنج روز با باتری کامیون برقی فورد F-150 لایتنینگ خود تامین کرد.

هرتز-شارگل می‌گوید هر فناوری‌هایی که در نهایت نیروگاه‌های مجازی را تامین می‌کنند، احتمالا جوامع محلی را بیشتر از سیستم‌های انرژی سنتی درگیر خواهند کرد. او می گوید افرادی که در گروه های بزرگ کار می کنند، می توانند "به اندازه یک نیروگاه برق" باشند.