وزارت نیرو، پژوهشگاه نیرو، مدیریت مصرف انرژی الکتریکی: بیم ها و امیدها
پنجشنبه 01 آذر 1403

مدیریت مصرف انرژی الکتریکی: بیم ها و امیدها

مدیریت مصرف انرژی الکتریکی: بیم ها و امیدها

مدیریت مصرف انرژی الکتریکی: بیم ها و امیدها
02 خرداد 1402 10:51

انرژی الکتریکی به‌عنوان حامل انرژی پاک نسبت به سایر حامل‌های انرژی از دید مصرف کننده نهایی، همواره از مطلوبیت بیشتری برخوردار بوده است و این امر با ورود فناوری‌های تجدیدپذیر به سبد فناوری‌های تولید برق بیشتر تقویت شده است. براساس آمار و اطلاعات منتشر شده در حالی که نرخ رشد مصرف برق از اوایل دهه هفتاد میلادی تاکنون حدود 5/3درصد بوده است، نرخ رشد مصرف انرژی نهائی 5/2درصد بوده است و این نشان‌دهنده مطلوبیت بیشتر این حامل انرژی و جایگزینی هر چه بیشتر حامل انرژی الکتریکی با دیگر حامل‌های انرژی در همه بخش‌های اقتصادی و اجتماعی می‌باشد.
در این میان، شهرنشینی و تبدیل شهرها به کلانشهرها موجب شده است تا شهرها به مهمترین و بزرگترین مصرف‌کننده انرژی تبدیل شوند. بر اساس آمار سازمان ملل، شهرها حدود ۷۵ % مصرف منابع طبیعی دنیا، ۸۰ % انرژی عرضه شده و ۷۵% انتشار گازهای گلخانه‌ای را به خود اختصاص داده‌اند. شهرها هم اکنون محل سکونت بیش از نیمی از جمعیت جهان هستند و پیش‌بینی می‌شود که که این مقدار تا سال ۲۰۵۰ به ۷۰ % افزایش یابد.
در داخل کلانشهرها، تراکم ساختمان‌های بلندمرتبه، سطوح آسفالت بزرگراه‌ها و خیابان‌ها، ترافیک و تقاضای بسیار زیاد سفرهای درون شهری روزانه، تولید و انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلاینده موجب تشکیل جزایر گرمایی و افزایش هر چه بیشتر درجه حرارت داخل شهرها می‌گردد و در ماه‌های گرم سال تقاضای استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع را بیش از پیش افزایش می‌دهد. این امر علاوه بر چالش‌های افزایش نیاز به سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های انرژی و افزایش بیشتر تقاضای مصرف سوخت‌های فسیلی نیروگاه‌ها، موجب ناپایداری شبکه برق، بروز خاموشی و اثرات منفی بر زندگی و کسب و کار مردم در این شهرها می‌شود.
از طرف دیگر، توسعه زیرساخت‌های انرژی به منظور تامین پیک بار در ساعات محدودی از سال، غیر اقتصادی بوده و به هیچ وجه از سوی کارشناسان توصیه نمی‌شود. افزایش تعرفه فروش برق در ساعات پیک، مشارکت صنایع بزرگ و مشترکین دیگر در کاهش بار مصرفی و یا مدیریت آن و استفاده از ظرفیت تولیدات پراکنده چه خورشیدی و چه موتورهای رفت و برگشتی میتواند راهکارهای منطقی موازنه عرضه و تقاضای انرژی در ساعات پیک شبکه برق سراسری باشد که هم اکنون کم و بیش همه آنها توسط صنعت برق کشور اجرا می‌گردد.
در کشور ما به عنوان یک کشور نفت‌خیز، حتی مشکلات پیچیده‌تر است چرا که علاوه بر موارد مذکور، عرضه انرژی ارزان قیمت و یارانه‌ای عامل مهم دیگری در افزایش شدید مصرف منابع فسیلی بوده که مشکلات بسیار زیادی را برای بخش‌های مختلف اقتصادی و اجتماعی ایران به وجود آورده است. این موارد شامل افزایش بیماری‌ها و نرخ مرگ و میر به خصوص در مواقع وارونگی هوا، کاهش قابلیت اطمینان سیستم عرضه انرژی (برق در تابستان و گاز در زمستان)، افزایش ریسک همانند آتش‌سوزی‌ها، حوادث و انفجارها به دلیل وجود شبکه‌های گسترده گاز و برق در سطح شهرها، کمبود منابع مالی برای توسعه زیرساختار‌های انرژی و همچنین افت درآمد ملی به دلیل کاهش توان صادرات انرژی می‌باشند. علاوه بر اینها، کاهش نزولات جوی، افزایش تدریجی دمای هوا، همه و همه نتیجه تغییرات اقلیمی به دلیل افزایش مصرف سوخت‌های فسیلی در چند دهه گذشته بوده است.
بدون تردید، کاهش مصرف انرژی‌های حاصل از منابع فسیلی هم موجب کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و آلاینده می‌شود و هم کاهش نیاز به سرمایه‌گذاری برای توسعه، حفظ و نگهداری زیرساخت‌های انرژی را بدنبال خواهد داشت. از طرف دیگر افزایش قابلیت اطمینان شبکه عرضه انرژی، فرصت دسترسی به انرژی را به کل جامعه افزایش می‌دهد. بعبارت بهتر، مدیریت مصرف انرژی محرکی بسیار قوی برای حرکت کشور به سمت توسعه پایدار می‌باشد.

وضعیت بار شبکه سراسری کشور و الگوی مصرف برق مشترکین
بر اساس اطلاعات مندرج در آمار تفصیلی صنعت برق در سال 1401، حداکثر نیاز مصرف اصلاح شده شبکه سراسری برق کشور 657/69 مگاوات بوده است. این در حالی است که حداکثر نیاز مصرف اصلاح شده شبکه سراسری در آذر ماه سال 1401 بیش از 000ر26 مگاوات کمتر از تابستان و در حدود 400ر43 مگاوات بوده است. با توجه به شرایط اقلیمی کشور و نیز تأمین نیاز گرمایشی در زمستان با استفاده از سوخت‌های فسیلی، این اختلاف توان حداکثر بار سرمایشی شبکه سراسری برق را نشان می‌دهد که توسط مشترکین بخش‌های خانگی، تجاری و عمومی بکار گرفته شده است.
بخش خانگی با در اختیار داشتن بیشترین سهم در میان مشترکین برق شبکه سراسری در سال‌های گذشته، سهم بالایی از کل مصرف انرژی الکتریکی را نیز به خود اختصاص داده و بعد از بخش صنعتی، در جایگاه دوم قرار داشته است. بنحوی که طی سال‌های 1390 تا 1400، همواره در حدود یک سوم مصرف برق کشور در بخش خانگی صورت گرفته است. علاوه بر این، متوسط نرخ رشد سالیانه فروش برق به بخش خانگی نسبت به کل کشور و سایر بخش‌های مصرف نیز درخور توجه است. همانطور که در جدول 1 نیز مشاهده می گردد، در حالی که متوسط نرخ رشد سالیانه‌ی فروش برق در کشور طی سال‌های 1390 تا 1400در حدود 2/5 درصد بوده است، در مدت مشابه فروش برق به بخش‌های تجاری، خانگی و صنعتی نرخ رشد بالاتری نسبت به کل کشور داشته و به ترتیب در حدود 9/5، 7/5 و 6/5 درصد در سال افزایش یافته است.
سهم بالای مصرف انرژی در بخش خانگی و نیز تعداد بالای مشترکان در این بخش، اهمیت تجزیه و تحلیل الگوی مصرف در این بخش را آشکار می‌سازد. بررسی تغییرات مصرف برق در بخش خانگی طی سال‌های گذشته حاکی از افزایش مصرف در این بخش بوده است. روند مصرف انرژی الکتریکی به ازای هر مشترک خانگی طی دو دهه گذشته در شکل 1 نشان داده شده است. بر این اساس، متوسط سرانه مصرف برق هر مشترک خانگی 2392 کیلووات‌ساعت در سال 1379 به 3188 کیلووات‌ساعت در سال 1400 رسیده است که رشد قابل توجه و نگران کننده‌ای می‌باشد. علی رغم پیشرفت‌های تکنولوژی و افزایش راندمان تجهیزات، انتظار می‌رود به دلایلی مانند تغییرات اقلیمی و افزایش متوسط دما، تغییرات تکنولوژی، افزایش تنوع و فراگیری وسایل برقی خانگی جدید، بهبود شاخص های اقتصادی و ... الگوی افزایشی مصرف انرژی الکتریکی در این بخش همچون گذشته ادامه داشته باشد. لذا طراحی و برنامه‌ریزی سیاست‌های مدیریت مصرف و افزایش ارتقاء کارائی انرژی و پیگیری، پایش و به روزرسانی آنها امری ضروری و حائز اهمیت می‌باشد. در غیر اینصورت نه از نظر فنی و نه اقتصادی امکان تامین تقاضای روز افزون انرژی میسر نمی‌باشد.
اما سئوال اینست آیا واقعا مصرف برق مشترکین خانگی متناسب با نیاز بوده است؟ آیا قیمت ارزان برق عامل بی‌دقتی در افزایش مصرف برق بخصوص در بخش برخوردار جامعه شده است؟ آیا اکثریت مردم به محصولات پربازده و جدید دسترسی ندارند؟ آیا مردم از اهمیت مدیریت مصرف بر توسعه پایدار کشور اطلاع و آگاهی کافی ندارند؟
کشش قیمتی تقاضای برق همواره به عنوان یکی از مهم‌ترین پارامترهای قیمت‌گذاری برق در سراسر دنیا مطرح بوده است. بخش خانگی نیز از این امر مستثنی نیست. همانطور که در شکل 1 نیز مشاهده می‌گردد، تجربه اجرای طرح هدفمندی یارانه‌ها و نیز افزایش تعرفه برق در سال 1390 منجر به کاهش متوسط مصرف انرژی الکتریکی مشترکین خانگی از 2900 کیلووات‌ساعت به 2556 کیلووات‌ساعت در سال گردیده است. اگرچه بدلیل اثرات بازگشتی و تورم روند صعودی مصرف برق از سال 1391 مجددا ادامه یافته است، بازگشت متوسط مصرف برق مشترکین به مقدار قبل از سال 1390 حدودا 4 سال به طول انجامیده است.
به دلیل انعطاف‌پذیری بالای مصرف برق در بخش خانگی، مدیریت مصرف و اجرای برنامه های پاسخگویی بار در این بخش همواره مورد توجه بهره برداران شبکه برق در دنیا بوده است. با پیشرفت تکنولوژی، این مهم علاوه بر فرهنگ‌سازی از طریق کنتورهای هوشمند و نیز تجهیزات اینترنت اشیاء دنبال می‌شود.
اگرچه در کشور ما تعداد کمی از مشترکین خانگی به کنتورهای هوشمند تجهیز شده اند، تجربه کاهش مصرف برق در سال 1390 در این بخش نشان می‌دهد همچنان می‌توان با استفاده هدفمند از ابزارها و امکانات موجود، مصرف برق در بخش خانگی را به ویژه در تابستان مدیریت کرد. برنامه های کاهش مصرف برق در بخش خانگی در سال 1401 از طریق مقایسه مصرف ماهیانه برق مشترکین نسبت به الگوی مصرف تعریف شده در اقلیم مربوطه (مناطق عادی، گرمسیر 1 و گرمسیر 2) در کشور دنبال شده و نتایج بررسی‌ها نشان‌دهنده موفقیت آن بوده است. در طرح مذکور، اگر مشترکی در مناطق عادی با الگوی 300 کیلووات‌ساعت در تابستان موفق به کاهش مصرف خود به 250 کیلووات ساعت در ماه می‌شد، مشمول قبض برق رایگان شده و در صورت کاهش مصرف به 200کیلووات ساعت، در حدود 30 هزار تومان نیز از صنعت برق بستانکار می‌شد. همانطور که در جدول 1 نیز مشاهده می‌گردد، اجرای این طرح بدون افزایش تعرفه برق، منجر به کاهش نرخ رشد مصرف برق خانگی طی سال 1400 تا 1401 نسبت به متوسط نرخ رشد سالانه مصرف برق در این بخش طی سال‌های 1390 تا 1400 گردید. نتیجه جالب‌تر اجرای این طرح در مقایسه مصرف برق در بخش خانگی در 6 ماهه نخست سال‌های 1400 و 1401 نمایان می شود. به نحوی که بر اساس اطلاعات مندرج در آمارهای هفتگی منتشر شده توسط شرکت توانیر، مصرف برق بخش خانگی در نیمه اول سال 1401 در حدود 1100 گیگاوات‌ساعت کمتر از مدت مشابه در سال 1400 بوده است. همچنین همان‌گونه که پیشتر گفته شد، نرخ رشد مصرف برق مشترکین خانگی از متوسط ده ساله 7/5 درصد به 8/1 درصد کاهش یافته است که نشان‌دهنده مؤثر بودن تدابیر اندیشیده شده صنعت برق در این بخش می‌باشد.
در سال‌جاری نیز خوشبختانه مجموعه وزارت نیرو، سیاست تشویقی مدیریت مصرف را ادامه داده و مجموعه اقدامات متنوعی را در همه بخش‌های مصرف‌کننده و خصوصا بخش خانگی طراحی و بموقع اجرا گذاشته است که شامل پاداش‌های بسیار بیشتری از سال قبل می‌باشد.
تشویق و هدایت مشترکین به تغییر عادات و رفتارهای مصرفی
در بخش خانگی، علاوه بر راندمان و توان مصرفی وسایل برقی، زمان و نحوه استفاده از این تجهیزات نیز بسیار مهم و تعیین‌کننده است. همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، مصرف برق در این بخش انعطاف‌پذیری بالایی داشته و مشترکین در صورت دریافت آموزش و سیگنال‌های مناسب، با تعویق یا کاهش مصرف برق می‌توانند نقش بسزایی در مدیریت پیک بار و نیز مصرف انرژی الکتریکی شبکه سراسری برق کشور ایفا نمایند. لذا، برنامه‌های کاهش مصرف انرژی الکتریکی در بخش خانگی باید ضمن در نظر گرفتن اولویتهای اجتماعی غالب مخاطبین، آن‌ها را به مشارکت در برنامه تشویق کرده و در نهایت منجر به تغییر رفتار مشترکین در بلند مدت گردد. در این راستا، معرفی صحیح برنامه های تدوین شده و اطلاع‌رسانی دقیق در مورد نحوه مشارکت و دریافت پاداش توسط مشترکین نقش بسزایی در موفقیت این برنامه‌ها خواهد داشت.
عامل دیگر در مشارکت مشترکین، در نظر گرفتن فرهنگ مخاطب در هنگام طراحی و معرفی برنامه‌های مدیریت مصرف می‌باشد. در علم روان‌شناسی اجتماعی، انسان‌ها عموما به چهار دسته، که در شکل 2 ارائه شده است، گروه‌بندی می‌شوند. در این تقسیم‌بندی، فردگرایی افقی با خوداتکایی، جمع گرایی افقی با وابستگی متقابل و اجتماع‌پذیری، جمع‌گرایی عمودی با یکپارچگی خانوادگی و قوم‌گرایی و در نهایت فردگرایی عمودی با لذت‌گرایی و رقابت‌جویی مرتبط است. استفاده از این تقسیم‌بندی به منظور شناسایی ویژگی‌های مطلوب برنامه‌های اجرایی برای مشترکین هدف، بر موفقیت آن می‌افزاید. به طور کلی، برنامه‌های مدیریت مصرف به نحوی تدوین می‌گردند که برای افراد فردگرای جامعه مطلوب باشند، چرا که:
• یک انتخاب و عمل فردی است.
• پاداش فردی به دنبال دارد.
• پاداش براساس عملکرد انفرادی و نه براساس سهم مصرف‌کننده در یک مشارکت جمعی پرداخت می‌گردد.
با توجه به امکانات موجود در کشور، برنامه‌های مدیریت مصرف در بخش خانگی مبتنی بر تشویق مشترکین به کاهش مصرف برق می‌باشد. لذا، در نظر گرفتن شرایط زیر می‌تواند منجر به مشارکت بیشتر مشترکین گردد.
- طراحی اهداف برنامه به نحوی که مشترکین ضمن برخورداری از سطح حداقلی از آسایش، قادر به اجرای آن باشند.
- اطلاع رسانی دقیق و شفاف به مشترکین در مورد اهداف برنامه، نحوه مشارکت در آن و نیز چگونگی دریافت پاداش در نظر گرفته شده.
- تخصیص پاداش مناسب برای جلب مشارکت مشترکین.

در حالت کلی، می‌توان گفت اگر مشترکی به این نکته آگاه گردد که در صورت انجام اقداماتی مانند عدم مصرف همزمان وسایل برقی پرمصرف، افزایش دمای آسایش تجهیزات سرمایشی، کاهش مصرف برق برای تأمین روشنایی و ... مشمول دریافت تخفیف یا پاداش متناسب خواهد شد، همکاری قابل انتظاری در برنامه‌های مدیریت مصرف خواهد داشت.
همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، بهره‌مندی از نتایج برنامه های مدیریت مصرف نیازمند ارائه آموزش مکفی به مشترکین جهت انجام اقدامات مناسب به ویژه در ساعات اوج بار است. در ادامه نمونه‌هایی از این راهکارها ارائه می‌گردد:
- اجتناب از روشن کردن لامپ اضافی در هر ساعت از شبانه‌روز و خصوصا در طول روز
- اجتناب از به‌کارگیری اتو، لباسشویی، ظرف‌شویی و جاروبرقی در ساعات اوج بار و ترجیحاً ساعات میان‌باری
- برنامه‌ریزی تفریحات بیرون از منزل مانند بازدید از کتابخانه، استخر و ورزش‌های آبی در ساعات اوج بار در روزهای گرم تابستان
- تنظیم دمای محیط خانه در تابستان، بین 24 تا 26 درجه سانتی‌گراد و خاموش کردن وسیله سرمایشی در هنگام عدم حضور در خانه
- تعمیر و نگهداری بموقع و مناسب سیستم‌های تهویه مطبوع
- خاموشی یا کاهش بار تلویزیون، کامپیوتر و وسایل پخت و پز برقی در ساعات اوج
- بسته نگه داشتن پرده‌ها برای جلوگیری از ورود اشعه خورشید و کمتر گرم شدن خانه در روز
- جدا کردن وسایلی مانند تلویزیون و ضبط صوت از پریز در صورت عدم استفاده از آنها
- پرهیز از باز و بسته نمودن مکرر یخچال و فریزر و چیدمان مناسب مواد غذائی در آنها

وهاب مکاری زاده، مریم بداغی
گروه پژوهشی مدیریت انرژی پژوهشگاه نیرو



نظرات ارسال شده

هم اکنون هیچ نظری ارسال نشده است. شما می توانید اولین نظردهنده باشد.

ارسال نظر جدید

تنها کاربران ثبت نام کرده مجاز به ارسال نظر می باشند.