رویارویی افزایش بی‌رویه دمای جهانی با زیرساخت‌های تامین برق کشورهای دنیا
مجتبی گیلوانژاد، رئیس پژوهشکده توزیع برق پژوهشگاه نیرو
06 مرداد 1403 08:49
مجتبی گیلوانژاد، رئیس پژوهشکده توزیع برق پژوهشگاه نیرو در یادداشتی اثر افزایش بی رویه دما بر زیرساخت‌های تامین برق کشورهای دنیا را تشریح کرد.
به گزارش پایگاه خبری پژوهشگاه نیرو، در این یادداشت آمده است: گرمای بی‌سابقه در سراسر جهان درحال رکورد‌شکنی است. بر اساس گزارش سرویس آب و هوای کوپرنیک اتحادیه اروپا، تمام ماه‌های یکسال گذشته در سطح جهانی، گرمترین ماه های ثبت شده نسبت به گذشته بوده‌اند. بر اساس این گزارش، ژوئیه 2023 - ژوئن 2024 گرمترین دوره تاریخ بوده است، به طوریکه دمای ثبت شده در این دوره حدود 1.5 درجه سانتیگراد بیشتر از میانگین دمای ثبت شده در مقایسه با سال‌های قبل از صنعتی شدن است. گرمای بی‌سابقه چندین کشور در سراسر آمریکا، آفریقا، اروپا و آسیا را در سال 2024 تحت تاثیر قرار داده است. سال گذشته گرم ترین سال ثبت شده در تاریخ بوده است و سال 2024 هم اکنون با گرمای سوزان دنبال میشود. دانشمندان دلیل افزایش بی‌سابقه دما و ادامه دار بودن آن را عمدتاً مرتبط به افزایش استفاده بشر از سوختهای فسیلی می‌دانند.
گذشته از اثرات محیطی و شیوع بیماری‌های مختلف در شرایط برقراری گرمای شدید، تحت تاثیر قرار گرفتن زیرساخت‌های تامین برق که ناشی از افزایش تقاضا در این شرایط است، منجر به بروز خاموشی‌های پراکنده در سیستم‌های برق میشود؛ دقیقا در زمانی که مردم بیشترین نیاز به خنک‌کننده‌ها را دارند. علاوه بر افزایش تقاضا به دلیل افزایش دما، ویژگی‌های ذاتی سیستم‌های تامین انرژی الکتریکی نیز امکان خدمت‌رسانی در این شرایط را با چالش‌های دیگری هم مواجه می‌کند. در فرآیند انتقال انرژی الکتریکی، مقاومتی در برابر عبور جریان الکتریکی شکل می‌گیرد که منجر به ایجاد تلفات ژول در سیستم‌های انتقال و توزیع میشود. افزایش دمای هادی باعث افزایش مقاومت هادی میشود که به همراه عامل افزایش توان عبوری، در نهایت منتج به تلفات بیشتر در خطوط انتقال و توزیع میشود. از سوی دیگر، افزایش دما بیشترین تاثیر منفی را بر راندمان نیروگاه های گازی و سیکل ترکیبی دارد و در نتیجه متوسط راندمان نیروگاه‌های گازی و چرخه ترکیبی به میزان قابل توجهی افت می‌کند.
عمده کشورهای خاورمیانه، از مصر گرفته تا کویت، تونس و لبنان و همچنین سایر کشورهای جهان به دلیل کمبود تولید برق مرتبط با افزایش دما ناشی از تغییرات آب و هوایی، در حال تجربه سهمیه‌بندی برق هستند و موضوع انرژی به یکی از برجسته‌ترین دغدغه‌های شهروندان در چندین کشور تبدیل شده است.
در ایالات متحده آمریکا، ایالت‌هایی مانند ویرجینیا و اورگان در هفته گذشته با قطعی برق به دلیل کمبود منابع و افزایش تقاضا مواجه بوده‌اند، زیرا دمای هوا به بالای 40 درجه سانتیگراد رسیده است. بر اساس داده‌های موجود، بیشتر مناطق غرب میانه، از کالیفرنیا تا لوئیزیانا، در تابستان امسال به دلیل اوج تقاضا در معرض خطر قطع برق قرار دارند.
در مصر نزدیک به دو هفته است که در بحبوحه بحران برق، شهروندان بطور متوسط با قطعی برق به مدت 3 ساعت در روز مواجه هستند که افزایش قابل توجهی در مقایسه با ماه‌های قبل داشته است. در کشور ترکیه، افزایش استفاده مشترکان برق از تهویه مطبوع و افزایش آبیاری کشاورزان در سراسر کشور، اوج مصرف برق این کشور را رقم زده است. بر اساس اطلاعات شرکت انتقال برق ترکیه ، این کشور با رکوردهای مصرف جدیدی مواجه شده است و بیشترین مصرف برق ساعتی به میزان 55 هزار و 556 مگاوات ساعت ثبت شده است. بر این اساس، شرکت‌های محلی برق این کشور اقدام به اعلام جدول خاموشی‌ها در شهرهای مختلف کرده‌اند که تقاضای بالای انرژی را مدیریت کنند.
موج سنگين گرمايش زمين در خاورميانه و به خصوص ايران نیز ديده میشود؛ سازمان هواشناسی پیش‌بینی کرده است که دمای بیشینه در تابستان مطابق با نرمال جهانی است بین نیم تا یک درجه سلسیوس در نقاط مختلف نسبت به دمای میانگین ۳۰سال اخیر افزایش یابد.
هجوم شدید گرما در تابستان سال جاری به شکل‌گیری گنبد حرارتی بی‌سابقه در خاورمیانه منجر شده و بر اساس اعلام سازمان هواشناسی متوسط دمای این منطقه از جهان نسبت به بلند مدت، میانگین تا ۳ درجه افزایش پیداکرده است. افزایش دمای ثبت شده موجب افزایش مصرف برق كشور تا حدود 5.5 هزار مگاوات نسبت به سال گذشته شده است و رکوردهای جدید در مصرف برق در حال ثبت شدن هستند. بر اساس آخرین اعلام شرکت توانیر آخرین رکورد ثبت شده به میزان 77هزار و 500 مگاوات درج شده است.
در ایران عمده تولید برق از طریق نیروگاه‌های حرارتی صورت می‌پذیرد، بنابر ارزیابی‌های صورت گرفته، به ازای هر 10 درجه گرمای بیشتر، حدود هفت درصد از قابلیت تولید نیروگاه‌های حرارتی کاهش پیدا می‌کند، بنابراین با توجه به اینکه عمده نیروگاه‌های کشور در ارتفاع بالای 2000 متراز سطح دریا هستند، در نهایت حدود 15 درصد کاهش تولید نسبت به ظرفیت نامی، مشاهده میشود. در کنار این موضوع، نرخ افزایش سالانه هفت درصدی مصرف برق کشور، در جهان بی‌سابقه یا کم سابقه است و تامین تقاضای کشور را با چالش‌های جدی مواجه می‌کند.
در این شرایط، راه‌حل صرفاً در سمت عرضه قابل ارائه است و راهكارهايی چون «مديريت مصرف» و فرهنگ‌سازی برای کاهش مصرف، تنها راه حل‌های موجود است. همانطور که پیشتر هم عنوان شد، شرکت‌های تامین برق در دنیا از روش کاهش بار برای کاهش تقاضا و تعادل آن در مقابل تولید، استفاده می‌کنند. بر اساس این رویکرد، تامین برق را بر اساس یک برنامه چرخشی، برای مناطق محلی و به صورت پراکنده قطع و مدیریت می‌کنند. با توجه به آنچه ذکر شد، ممکن است در تابستان جاری، شرکت توانیر به منظور ایجاد تعادل بین عرضه و تقاضا، برق برخی از مشترکان و مناطق را برای مدت کوتاهی قطع کند. تمهیدات یاد شده همانند قطعی برق برنامه‌ریزی شده برای دوره‌های زمانی چند ساعته می‌تواند به عنوان اقدامات پیشگیرانه در نظر گرفته شود تا پایداری کلی سیستم برق و تداوم برقرسانی را تضمین کند.
منابع: