گرما امان شبکه‌های برق دنیا را برید

به گزارش ایسنا، تابستان‌های گرم‌تر، به معنای افزایش تقاضا برای سرمایش است و همزمان، درجه حرارت بالا، خطر آتش سوزی در جنگل‌ها را افزایش می‌دهد. ارتقای زیرساخت‌های برق با رشد تقاضا همگام نبوده و تلاش برای کاهش استفاده از سوخت‌های فسیلی باعث شده است توزیع برق بسیار حساس‌تر شود.

عبور بدون بحران برق ایران از تابستان گرم

با افزایش بی‌سابقه دما در سراسر کشور ایران، مصرف برق کشور به شدت افزایش می‌یابد. اما استقرار گنبد حرارتی و افزایش شدید دما تنها محدود به ایران نیست و کل منطقه غرب آسیا با این شرایط رو به روست و گزارش‌ها نشان می‌دهد برخی کشورهای منطقه خلیج فارس که از زیرساخت‌های مناسبی نیز در حوزه برق مواجه هستند، به ناچار نسبت به اعمال خاموشی اقدام کرده‌اند.

با هر درجه افزایش دما بار شبکه برق حدود ۱۸۰۰ مگاوات افزایش یافته و ظرفیت تولید نیروی برق و تاسیسات شبکه‌ بیش از ۴۰۰ مگاوات کاهش می‌یابد. این یعنی اینکه با هر درجه افزایش دما ناترازی بین تولید و مصرف بیش از ۲۲۰۰ مگاوات به شبکه تحمیل می‌شود؛ یعنی به ازای هر یک درجه افزایش میزان مصرف، اختلاف بین بار و تولید یا افزایش بار و کمبود تولید به ۲۲۰۰ مگاوات می‌رسد که همین امر منجر به ایجاد ناترازی می‌شود.

با این‌حال اما تاکنون باوجود افزایش بسیار زیاد دمای هوا شاهد پایداری شبکه سراسری برق در ایران هستیم؛ طی دو سال گذشته باوجود ناترازی موجود میان مصرف و تولید از طریق مدیریت مصرف اوج بار مصرف برق مدیریت شد و در سال جاری نیز پیش‌بینی می‌شود که از این طریق  از اوج بار با موفقیت عبور کنیم.

اما نگاهی به کشورهای دیگر جهان، نشان می‌دهد مناطق مختلف از آسیا تا آمریکا، با چالش تغییرات اقلیمی و شبکه‌های برق فرسوده‌ای دست و پنجه نرم می کنند که افزایش تقاضا، می‌تواند آنها را به مرز فروپاشی برساند.

خشک و تر با هم سوختند؛ از اروپا تا آمریکا

قطعی برق در مونته‌تگرو که در اواخر ژوئن با افزایش مصرف و لینک‌های عرضه بی‌ثبات روی داد، به شبکه‌های برق کشورهای همسایه هم گسترش یافت و خانه‌ها، بیمارستان‌ها و بارهای ساحلی را در خاموشی فرو برد. حادثه مذکور در بالکان، در سراسر جهان تکرار شده است.

میلیون‌ها نفر در هیوستون آمریکا، پس از وقوع توفان گرمسیری بریل در هفته گذشته، در خاموشی فرو رفتند و در گرمای شدید پس از این توفان، از استفاده از دستگاه‌های سرمایشی محروم شدند. از اقتصادهای نوظهور تا اقتصادهای توسعه یافته، همه گرفتار خاموشی شده اند و قطعی برق از اکوادور تا هند در هفته های اخیر، از اختلالات بیشتر در روزهای آینده حکایت دارد.

بحران اقلیمی باعث شده است شبکه‌های برق، با سیل‌های شدیدی که برج‌های انتقال برق را تخریب می‌کنند، خشکسالی‌هایی که ذخایر آبی را می‌خشکانند و افزایش تقاضا برای سرمایش در اوج گرمای هوا، روبرو شوند.

مایکل وبر، استاد انرژی در دانشگاه تگزاس آستین در این باره می‌گوید:‌ کل سیستم برق در یک عصر اقلیمی، طراحی و ساخته شد و اکنون انتظار می‌رود شبکه برق در شرایط اقلیمی متفاوت کار کند. این به معنای آن است که مشکلات بیشتری ممکن است پیش بیاید.

شبکه‌های بی‌ثبات، بی‌ثباتی برای کسب و کارها ایجاد کرده، سیاست‌ها را ملتهب کرده و زندگی‌ها را در معرض تهدید قرار می‌دهند. طبق بررسی بلومبرگ نیو انرژی فاینانس، توسعه شبکه برای رسیدن به اهداف کربن صفر تا سال ۲۰۵۰، حدود ۲۴.۱ تریلیون دلار هزینه دارد که بسیار بیشتر از سرمایه‌گذاری مورد نیاز در ظرفیت نیروی تجدیدپذیر است. به دلیل مناطق وسیع و مصرف بالای انرژی، آمریکا و چین، با بزرگترین هزینه در این زمینه روبرو هستند اما هیچ کشور دیگری از این هزینه‌ها در امان نبوده است.

اکثر قطعی‌های برق زمانی روی می‌دهند که میزان زیادی از عرضه قطع می‌شود یا تقاضا، به یکباره افزایش می‌یابد. خسارات ناشی از توفان‌ها، توقف تولید تجدیدپذیر یا افزایش استفاده، می‌تواند در جایی که شبکه به اندازه کافی تاب آور نیست، باعث قطعی برق شود.

تغییرات اقلیمی، مقصر بزرگ خاموشی شبکه‌های برق

تغییرات اقلیمی، باعث شده است آسیب پذیری‌ها تنها شامل اقتصادهای در حال توسعه نباشد. این مسائل اخیرا کشورهای غنی از انرژی مانند مکزیکو و کویت و همچنین واردکنندگانی نظیر آلبانی را گرفتار کرد.

فلیسیا امینوف، تحلیلگر بلو انرژی فاینانس اظهار کرد: افزایش دما و افزایش دسترسی به دستگاه‌های سرمایشی، شبکه‌ها را تحت فشار بیشتری قرار داده است. ما اکنون شاهد افزایش تقاضا در پیک تابستانی در برخی از کشورهای اروپایی مانند یونان و همچنین خاورمیانه هستیم.

یک موضوع مشترک در میان این شبکه‌های برق، برنامه ریزی ضعیف است. در کویت که یکی از ثروتمندترین کشورهای جهان است، شهروندان مجبور شدند قطعی برق در ژوئن را تحمل کنند. اپراتورهای شبکه، عمدا بخش‌هایی از شبکه را خاموش کردند تا مانع خاموشی کامل شوند زیرا نیروگاه‌های برق قادر به پاسخگویی به افزایش تقاضا در دمای بالای ۵۰ درجه نبودند. این حادثه باعث شد آتش نشانی با سیل درخواست کمک از سوی افرادی که در آسانسورها گیر افتاده بودند، روبرو شود.

این عضو اوپک هشدار داد ممکن است مجبور شود قطعی‌های بیشتری را برنامه ریزی کند تا از فروپاشی سیستم جلوگیری کند. فواد العون، مقام سابق در وزارت برق و آب کویت گفت: هیچ کس اهمیت اقدامات پیشگیرانه را درک نمی‌کند.

البته کویت می‌تواند از درآمد نفتی عظیم خود برای حمایت از سرمایه گذاری در شبکه نیرو استفاده کند اما کشورهای دیگر به این اندازه خوش شانس نیستند.

شبکه‌های برق بی‌ثبات

در اکوادور، مسافران مترو در قطعی برق ژوئن که بدترین خاموشی این کشور آمریکای جنوبی در دو دهه گذشته بود، مجبور شدند از قطارهای مانده در وسط تونل‌های زیرزمینی خارج شده و تا ایستگاه، پیاده بروند.

اگرچه اکوادور ذخایر نفت بزرگتری نسبت به مکزیک دارد اما به شدت مقروض بوده و به صندوق بین‌المللی پول و سایر وام دهندگان جهانی برای تامین مالی متکی است. بخشی از مشکلات این کشور مربوط به پروژه‌های ناموفقی مانند پروژه سد ۳ میلیارد دلاری «کوکا کودا سینکلر» است.

نیروگاه برق آبی ۱۵۰۰ مگاواتی به طور معمول حدود یک چهارم از برق کشور را تامین می‌کند اما کمتر از یک دهه پس از اجرایی شدن، شدن به منبع نامطمئنی تبدیل شده است. در نیمه اول سال ۲۰۲۴ بیش از ده‌ها بار قطع شد و بیش از ۷۰۰۰ ترک در قیف‌های منتهی به توربین‌های آن شناسایی شده است.

هنگامی که «کوکا کودا سین کلر» در ماه گذشته به دلیل بارندگی شدید از کار افتاد، عرضه از سایر نیروگاه‌ها متکی به لاین ولتاژ بالای تکی بود که قطع شد و کل برق کشور را قطع کرد. اکوادور در خاموشی سال ۲۰۰۴ این هشدار را گرفته بود اما اقدامات توصیه شده را انجام نداد.

تغییرات اقلیمی، به اشکال مختلف بر توزیع برق تاثیر گذاشته است. گرمای شدید، تقاضا برای سرمایش را افزایش می‌دهد و همزمان، کارآمدی پنل‌های خورشیدی را کاسته و عرضه آنها را فلج می‌کند. دمای بالا ممکن است باعث داغی بیش از حد ترانسفورمرها شده و باعث شود تجهیزات از کار بیافتند و خطر آتش سوزی افزایش پیدا کند.

با افزایش دمای هوا، شبکه‌های برق باید تاب آوری بیشتری داشته باشند که شامل ذخیره برای پاسخگویی به افزایش تقاضا و توزیع عرضه است. جان پتی گرو، مدیر شبکه برق ملی انگلیس خواستار یک ابر-ابر شبکه و شبکه ای با ولتاژ بالاتر شد که کشورها را به یکدیگر متصل می‌کند.

بی‌اعتنایی به سرمایه‌گذاری در زیرساخت نیرو

در مکزیک، قطعی برق با گرم‌تر شدن و خشک‌تر شدن تابستان‌ها، متداول‌تر می‌شود و اقتصاد رونق یافته، شبکه‌های نیرو را به مرز فروپاشی می‌کشد. این مسائل کسب و کارها را واداشته است به سراغ راه حل‌هایی بروند تا از عدم اختلال در فعالیت خود اطمینان حاصل کنند و عمدتا از ژنراتورهای دیزلی استفاده می‌کنند که شیوه‌ای مرسوم در بسیاری از کشورهای فاقد سیستم‌های برق باثبات است.

قطعی برق در شهر چی‌هواهوا در ژوئن، برق پمپ‌های آب را قطع کرد و عرضه به بیش از ۷۰ هزار نفر در مدت ۲ هفته، متوقف شد. طبق گزارش‌های رسانه‌های محلی، افزایش تکرار اختلالات به معنای آن است که دامداران و تولیدکنندگان پنیر در این منطقه حداکثر ۵۰ هزار پزو (حدود ۲۷۰۰ دلار) در روز برای سوخت ژنراتورها هزینه کردند تا بتوانند تجهیزات خود را فعال نگه دارند.

خاموشی‌ها در مکزیک پس از آن روی داد که اندرس مانوئل لوپز اوبرادور، رئیس جمهور مکزیک، در سرمایه گذاری انرژی، صنعت نفت را در اولویت قرار داد و تا حدود زیادی بخش برق را نادیده گرفت. عدم هزینه، اکنون به چشم انداز سرمایه‌گذاری مکزیک ضربه زده، زیرا عدم وجود برق پایدار، به یک مانع بازدارنده تبدیل شده است.

موج گرما در ماه مه، باعث قطعی برق در ۲۱ ایالت مکزیک شد و تولید در کارخانه فولکس واگن در پوئبلا را به مدت چهار ساعت دچار وقفه کرد. این کارخانه در ژوئن هم با قطعی برق دیگری روبرو شد.

کلودیا شاینباوم، رئیس جمهور منتخب مکزیک، برای رسیدگی به این بحران، متعهد شده است ۱۳.۶ میلیارد دلار برای ساخت ظرفیت نیروی تجدیدپذیر، نیروگاه‌های گازسوز و خطوط انتقال برق اختصاص دهد. اما بنا بر برآورد تحلیلگران، این رقم کمتر از نصف ۳۸ میلیارد دلار ضروری برای پاسخگویی به تقاضای رو به رشد در پنج سال آینده است.

بحران انرژی در آمریکا

فشار بر شبکه در آمریکا هم مایه نگرانی شده است. اپراتورهای شبکه برق برای روشن نگه داشتن چراغ‌ها در گرمای شدید که آسیب پذیری‌های سیستم تحویل برق فرسوده را نمایان کرده است، به سختی تلاش می‌کنند.

کالیفرنیا در تابستان‌های گرم سال ۲۰۲۰ و ۲۰۲۲، با قطعی برق روبرو شد و شبکه برق تگزاس در فوریه سال ۲۰۲۱ در توفان زمستانی شدیدی که باعث از کار افتادن ژنراتورهای برق شد، فلج شد و این بحران، ۲۴۶ قربانی و بیش از ۱۹۵ میلیارد دلار خسارت به دارایی برجای گذاشت.

در کشورهایی که سیستم‌های ضعیفی داشته اند، تغییرات اقلیمی مشکلات موجود را تشدید کرده است. در سال ۲۰۱۹ یک اتصال زیرزمینی ۱.۳ میلیارد دلاری بین ایتالیا و مونته‌نگرو گشوده شد، اما ظرفیت آن در حال حاضر کافی نیست و دومی، در دست بررسی است.

شبکه فعلی قادر به جلوگیری از خاموشی گسترده در چهار کشور بالکان از جمله بوسنی و هرزگوین و بخش اعظم ساحل کرواسی در ژوئن نبود و چهار میلیون نفر را بدون برق گذاشت. مصرف برق با افزایش دما در نزدیکی ۴۰ درجه سانتیگراد، افزایش یافت و باعث شد یک سیستم پس از دیگری از کار بیافتد.

بر اساس گزارش بلومبرگ، آتش سوزی جنگلی در منطقه بالکان به احتمال زیاد در این وضعیت نقش داشت و باعث قطع ارتباطات فرا  مرزی شد و چندین کشور از جمله آلبانی که وابستگی‌اش به نیروی برق آبی، باعث می‌شود در برابر آب و هوای گرم و خشک به طور فزاینده‌ای آسیب پذیر باشد را تحت تاثیر قرار داد.

انتهای پیام