تأثیر جمعی شگفت‌انگیز جابه‌جایی انرژی خانگی

اقدام جمعی می تواند مزایای شگفت آور قدرتمندی برای شبکه انرژی به همراه داشته باشد

ساعت 1:12 بامداد مارس 2030 است. در یک بن بست حومه شهر هیچ حرکتی وجود ندارد به جز روباه گرسنه ای که به دنبال سطل خوراکی است. در شماره 16، الکترون‌ها بی‌صدا از طریق کابل به باتری یک ماشین الکتریکی جریان می‌یابند. در طبقه بالا، سرنشینان بدون مزاحمت باقی می مانند.

در حالی که خانواده در خواب است، تامین کننده انرژی آن سیگنالی را ارسال می کند که تقاضا کم است و انرژی ارزان تری در دسترس است و به طور خودکار ماشین الکتریکی را وادار به شروع شارژ می کند. اما این راه‌اندازی فقط به نفع خانواده شماره 16 نیست. آنها با تلاش خود برای کاهش تقاضای برق، به شبکه کمک می‌کنند تا عرضه و تقاضا را متعادل کند، آن را در برابر قطع برق انعطاف‌پذیرتر می‌کند، انتشار کربن را کاهش می‌دهد و به کاهش قبوض همسایگان خود کمک می‌کند.

بسیاری از ما این موضوع را مسلم می‌دانیم که با تکان دادن سوئیچ، چراغ‌ها روشن می‌شوند، اما اطمینان از اینکه شبکه همیشه ظرفیت تولید مناسبی برای پاسخگویی به تقاضای نوسان دارد، یک معمای ثابت است. این امر برای اپراتورهای شبکه چالش برانگیزتر خواهد شد زیرا تقاضا برای برق افزایش می یابد و منابع انرژی متنوع تر می شوند. ایجاد ظرفیت بیشتر برای تولید برق ممکن است پاسخ بدیهی به نظر برسد، اما تحقیقات جدید گزینه دیگری را پیشنهاد می‌کند که تغییر رفتار جمعی مصرف‌کنندگان عادی می‌تواند تفاوت بزرگی ایجاد کند.

تبلیغات

مشکل از تطابق تقاضا و عرضه ناشی می شود. معمولا عصرها تقاضای بسیار بیشتری وجود دارد، زیرا مردم از سر کار به خانه می آیند، چراغ ها را روشن می کنند، کتری ها را می جوشانند و رایانه ها، مانیتورها، لوازم آشپزخانه و غیره را روشن می کنند (به تصویر مراجعه کنید).

چقدر تغییرات کوچک در مصرف انرژی خانگی می تواند اوج تقاضا را کاهش دهد. منبع: Cornwall Insight

بریتانیا منابع مختلفی برای پاسخگویی به این تقاضا دارد. تولید برق تجدیدپذیر بخش فزاینده ای از ترکیب و ارزان تر از برق نیروگاه های گازی است که در حال حاضر حدود یک چهارم انرژی تولید شده در بریتانیا را تشکیل می دهد. همچنین ردپای کربن کمتری دارد و به امنیت انرژی کمک می کند. اما توان خروجی متناوب است، که می تواند در زمانی که تقاضا در بالاترین حد خود است، به شبکه فشار وارد کند.

برای متعادل کردن این نوسانات تقاضا و عرضه، شبکه به ظرفیتی نیاز دارد که بتوان در کوتاه‌مدت آن را فراخوانی کرد. این جدید نیست دارایی‌های انعطاف‌پذیر موجود شامل ژنراتورهای گاز سوز به نام نیروگاه‌های پیکر، باتری‌های مقیاس شبکه و هیدرولیک پمپاژ می‌شود. اما این شکاف قرار است بیشتر شود.

محققان در شرکت مشاوره انرژی Cornwall Insight شکاف احتمالی حدود 10 درصد از ظرفیت انعطاف پذیر موجود یا برنامه ریزی شده را محاسبه کرده اند. برای پر کردن این امر مستلزم ساخت حدود 100 دارایی ذخیره باتری در مقیاس شبکه یا 400 نیروگاه گازسوز همراه با انتشار قابل توجه کربن است. این امر گران است و نیاز به ارتقاء شبکه دیگری دارد.

کار کورنوال اینسایت نشان می‌دهد که پتانسیل استفاده نشده قابل توجهی در افزایش، کاهش یا تغییر مصرف برق خانوارها وجود دارد. این به معنای تشویق مصرف‌کنندگان به تغییر رفتار یا خودکارسازی روش‌های تعدیل مصرف انرژی خانگی است.

در حال حاضر شروع به اتفاق افتاده است (به کادر مراجعه کنید)، با ارائه دهندگان انرژی به مشتریان برای کاهش مصرف برق در زمان های اوج مصرف با تغییر بخشی از مصرف انرژی آنها به دوره هایی که تقاضای کمتری وجود دارد یا زمان هایی که انرژی تجدیدپذیر بیش از حد در شبکه وجود دارد، مانند روزهای آفتابی یا بادی، پاداش می دهند.

یک رویکرد کمتر عملی این است که مصرف کنندگان سیستم های خودکار را برای شارژ خودروهای برقی و باتری های خانگی خود انتخاب کنند. سوئیچ‌های هوشمند متصل به کنتورهای هوشمند را می‌توان برای شارژ در زمانی که تقاضا کم است یا عرضه‌های تجدیدپذیر فراوان تنظیم کرد. این می تواند به تراشیدن قله ها و جلوگیری از نیاز به نسل اضافی کمک کند.

جاکوب بریگز، یکی از نویسندگان مطالعه Cornwall Insight در مورد انعطاف پذیری تحت رهبری مصرف کننده، می گوید: «[مصرف کنندگان] می توانند کاملا نسبت به آنچه در بخش سیستم انرژی روی می دهد نادان و کاملا نادان باشند.

با وجود مصرف کنندگان کافی، این می تواند تفاوت بزرگی ایجاد کند. بریگز و همکارانش محاسبه کردند که انعطاف‌پذیری تقاضای مصرف‌کننده می‌تواند از 4.6 میلیارد پوند هزینه اضافی شبکه تا سال 2030 و 14.1 میلیارد پوند تا سال 2040 جلوگیری کند. رقم 2030 به طور متوسط ​​به 153 پوند برای هر خانوار است. این به همه می رسد، خواه آنها تقاضای برق خود را تغییر دهند یا خیر. اما کسانی که تقاضای خود را اصلاح می کنند می توانند حتی بیشتر پس انداز کنند.

بریگز می‌گوید: «این سه گیگاوات ظرفیت شبکه است که ما مجبور نیستیم آن را بسازیم، یا پیک‌های گازی که نیازی به اتصال ندارند، یا تولید انرژی‌های تجدیدپذیر که اکنون می‌توانند خانه‌ای در زمان متفاوتی از روز پیدا کنند».

چیزی که این نیاز دارد، ارتشی از خانواده‌ها است که با تغییر در زمان استفاده از انرژی خود، اوج تقاضا را کاهش می‌دهند. این گروه می تواند تأثیر مادی بر تقاضا و در نتیجه ظرفیت شبکه مورد نیاز داشته باشد.

اما هر ارتشی به کیت مناسب نیاز دارد و عوامل کلیدی انعطاف‌پذیری کنتورهای هوشمندی هستند که قرائت‌های استفاده دقیق و ایمن را در زمان واقعی برای تامین‌کنندگان ارسال می‌کنند. بسیار مهم است که کنتور زمانی که شما از برق استفاده می کنید، ثبت می کند و به اشتراک می گذارد، نه فقط میزان آن. بر اساس آمارهای دولتی، تا دسامبر، 72 درصد از کنتورهای خانگی در بریتانیای کبیر هوشمند یا پیشرفته بودند.

انعطاف پذیری ایده آل

پذیرش تعرفه‌ها و طرح‌های انرژی انعطاف‌پذیر در میان افراد دارای کنتورهای هوشمند در حال افزایش است، به‌ویژه توسط دارندگان خودروهای برقی. 2.8 درصد از مصرف‌کنندگان، یا 835000 خانوار، در تعرفه‌های «زمان استفاده» مورد نیاز برای ایجاد انعطاف‌پذیری از ژانویه 2026 ثبت‌نام کردند. در حالی که تعداد فزاینده‌ای از تأمین‌کنندگان طرح‌های انرژی انعطاف‌پذیر، مانند انرژی رایگان یا ارزان‌تر در آخر هفته‌ها یا پاداش‌هایی برای استفاده کمتر در زمان‌های اوج مصرف، ارائه می‌کنند. پذیرش این تعرفه ها و طرح ها چقدر باید رشد کند و این مصرف کنندگان برای پر کردن شکاف باید چه کار کنند؟

Cornwall Insight محاسبه کرده است که یک میلیون خانه کاملا هوشمند برای پر کردن این شکاف کافی است، به این معنی که دارای یک شارژر هوشمند EV، پمپ حرارتی، PV خورشیدی با ذخیره باتری هستند که همه به طور خودکار به سیگنال‌های انعطاف‌پذیری پاسخ می‌دهند.

داشتن تعداد زیادی خانه با انعطاف پذیری ایده آل بعید است تا پایان این دهه اتفاق بیفتد، اما خانواده هایی با کیت های پیشرفته تر هنوز هم می توانند تفاوت ایجاد کنند. ما فقط به تعداد بیشتری از آنها نیاز داریم.

یک ترکیب می‌تواند سه میلیون خانه با شارژرهای هوشمند وسایل نقلیه الکتریکی، یک میلیون خانه با پمپ‌های حرارتی (در حال حاضر حدود 250000) و 15 میلیون خانه درگیر اقداماتی در مقیاس کوچک‌تر مانند تغییر بخشی از مصرف برق خود به صبح زود یا اواخر عصر باشد. در مجموع، 19 میلیون از 28 میلیون خانوار پیش بینی شده بریتانیا در سال 2030 شامل خواهد شد.

این مقیاس مشارکت مصرف کننده برای سیستم انرژی بریتانیا جدید خواهد بود. اما مدافعان امیدوارند که این مزایا به اندازه کافی قانع کننده باشد که مردم را به کار گیرد. از این گذشته، مانند ساکنان شماره 16، چه کسی نمی خواهد در هنگام خواب پول خود را از حرکت بی صدا الکترون ها پس انداز کند؟

در اینجا اطلاعات بیشتری کسب کنید

نحوه عملکرد انعطاف پذیر مصرف انرژی در دنیای واقعی

برخی از خانوارها در سراسر بریتانیا در حال تغییر عادات مصرف برق خود هستند و در این فرآیند در پول خود صرفه جویی می کنند. پیتر سنیک یک افسر بازنشسته زندان است که در شهر گیفناک در جنوب گلاسکو زندگی می کند. پس از نصب کنتور هوشمندش، او توانست در طرحی از تامین‌کننده‌اش ثبت‌نام کند که در تعطیلات آخر هفته بین ساعت 11 صبح تا 4 بعدازظهر برق نیم بها ارائه می‌دهد. او ماشین برقی یا باتری ندارد، بنابراین کارهای پر انرژی مانند لباسشویی را برای آن مواقع پس انداز می کند. علاوه بر این، برنامه او به او در مورد دوره های اوج زمانی که برای کاهش مصرف پاداش دریافت می کند، هشدار می دهد.

او به شوخی می گوید: "انجام این کار بسیار ساده است. من فقط دو ساعت با همسرم به میخانه می روم. بنابراین این یک برد-برد است."

سنیک می‌گوید استفاده از انرژی‌اش در این راه باعث شده است که او نسبت به مصرف خود و هدر ندادن انرژی آگاه‌تر شود. "این مقدار پول زیادی نیست، اما هر ذره کمک می کند. شما احساس می کنید که دارید کار خود را انجام می دهید، و این مهم است."