شرایط بهینه
سمت و سوی کاهش تلفات شبکه‌های توزیع برق
تلفات انرژی الکتریکی در شبکه‌های برق‌رسانی، در واقع کل هدررفتی است که در فرآیند تولید تا مصرف انرژی به وقوع می‌پیوندد. در واقع تولید، انتقال، توزیع و در آخر مصرف‌کنندگان برق، هر کدام به نوعی در تلفات شبکه و میزان آن سهیم هستند اما به دلیل ماهیت شبکه‌های توزیع برق، عمده تلفات انرژی الکتریکی در این بخش از شبکه‌ها اتفاق می‌افتد. گستردگی شبکه‌های توزیع برق، تبادل انرژی در ولتاژهای به نسبت پایین و به دنبال آن جریان به نسبت بالاتر در این شبکه‌ها، فرسودگی و مشکلات ناشی از اجرای پروژه‌های فنی - اقتصادی توزیع و نیز عواملی از جمله در دسترس بودن شبکه‌ها و دست‌اندازی غیرمجاز برخی شهروندان به شبکه‌های برق خصوصاً شبکه‌های فشار ضعیف یا دستکاری لوازم اندازه‌گیری از جمله عواملی هستند که تلفات شبکه‌های توزیع را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهند.
توجه به این نکته ضروری است که جابه‌جایی یا تبدیل انرژی از هر نوع، نیازمند صرف انرژی است و این انرژی مصرف‌شده در واقع تلفات فرآیند مورد نظر را تشکیل می‌دهد. به عنوان مثال سوخت مصرفی تانکرهای حمل سوخت برای تامین نیاز سایر خودروها، به نوعی تلفات این بخش را تشکیل می‌دهد که در نگاه اول دیده نمی‌شود ولی عملاً وجود دارد و همچنین در فرآیند تبدیل انرژی شیمیایی سوخت به انرژی حرکتی در خودرو نیز با راندمان پایین موتورهای درون‌سوز مواجه هستیم که به نوعی باعث می‌شود از صددرصد انرژی شیمیایی موجود در سوخت استفاده نشده و به نوعی انرژی تلف شود. به این ترتیب می‌توان گفت تلفات یا به عبارت دیگر هدررفت انرژی با فناوری‌های فعلی غیرقابل انکار است ولی در این زمینه امکان بهینه‌سازی مداوم وجود دارد.
در خصوص انرژی برق نیز همین موضوع صادق است به بیان دیگر دستیابی به تلفات صفر ذاتاٌ امکان‌پذیر نیست اما با انجام یکسری از اقدامات می‌توان تلفات را تا سرحد مقدار بهینه کاهش داد. با نگاه به برنامه‌ریزی‌ها و اقدامات انجام‌شده در کشورهای توسعه‌یافته که منجر به کاهش چشمگیر تلفات شبکه‌های برق در این کشورها شده می‌توان دریافت که برای کشور عزیزمان ایران نیز این پتانسیل وجود دارد. از سوی دیگر با توجه به مطرح شدن مباحث اقتصاد مقاومتی در چندساله اخیر و پیش‌بینی افزایش بهره‌وری در این مقوله توجه به موضوع تلفات انرژی اهمیت دوچندان یافته است.
اما عوامل متنوع و متعددی منجر به تلفات در شبکه‌های توزیع می‌شود که این عوامل به صورت کلی احصا و در اختیار کارشناسان و مدیران شرکت‌های توزیع قرار گرفته است ولی معمولاً یک یا حداکثر چهار عامل می‌تواند برای یک شرکت یا یک محدوده عامل عمده تلفات بالای شبکه باشد، به عبارت دیگر می‌توان با قاعده هشتاد - بیست، ۸۰ درصد مشکل تلفات یک محدوده را با ۲۰ درصد عوامل ایجادکننده مدیریت کرد و برای کاهش مابقی نیاز به تمرکز بر ۸۰ درصد عوامل باقی‌مانده دیگر است. بر همین اساس تعیین نقش عوامل عمده موثر بر تلفات در شبکه‌های توزیع هر شرکت یا محدوده به سادگی امکان‌پذیر نیست ولی بر اساس تجربه می‌توان الگویی برای تعیین عوامل اصلی تشکیل‌دهنده تلفات تعریف کرد.
همان‌گونه که پیشتر نیز بدان اشاره شد، تلفات در شبکه‌های توزیع برق به دو دسته اصلی یعنی تلفات فنی و غیرفنی تقسیم می‌شود. تلفات فنی مربوط به ساختار ذاتی و نوع طراحی و اجرای سیستم قدرت است و تلفات غیرفنی شامل تلفاتی است که در نتیجه خطای تجهیزات اندازه‌گیری یا در اثر دست‌اندازی به شبکه‌های برق ایجاد می‌شود.
تلفات در شبکه‌های قدرت متناظر با افت ولتاژ است به همین دلیل نیز در شبکه‌هایی که در شرایط نرمال باشند، یعنی مقدار افت ولتاژ در تمامی نقاط شبکه در حد نرمال و تلفات غیرفنی آن در حد صفر باشد (یعنی دست‌اندازی به شبکه وجود نداشته باشد و لوازم اندازه‌گیری نیز کارکرد صحیح خود را داشته باشند) و طراحی مناسب برای آنها انجام شود و شبکه از نظر فنی (وجود اضافه بار یا اتصالات سست) در وضعیت مطلوب قرار داشته باشد، این انتظار وجود دارد که تلفات فنی از مقادیر پنج تا شش درصد تجاوز نکنند. به این ترتیب می‌توان گفت در صورتی که تلفات یک شرکت توزیع در آستانه شش درصد و کمتر باشد، از تاسیسات آن شرکت با بهره‌وری مناسبی استفاده می‌شود. مسلماً برای کاهش این سطح از تلفات، نیاز به سرمایه‌گذاری بسیار زیادی بوده و معمولاً توجیه فنی و اقتصادی ندارد.
با همین استدلال می‌توان گفت در شبکه‌هایی که افت ولتاژ خارج از محدوده استاندارد برای آنها گزارش نشده ولی تلفات در آنها بالا باشد این شرایط حاکی از وجود تلفات غیرفنی ناشی از دست‌اندازی به شبکه، اشکال در عملکرد لوازم اندازه‌گیری یا دستکاری در کنتور است. اما در صورتی که در شبکه‌ای افت ولتاژ خارج از محدوده استاندارد گزارش شده باشد متناسب با درصد افت ولتاژ گزارش‌شده، تلفات فنی و خارج از آن محدوده، تلفات غیرفنی وجود خواهد داشت. که در گام نخست لازم است نسبت به تعیین تکلیف تلفات غیرفنی اقدام و سپس برای رفع مشکل تلفات فنی و افت ولتاژ اقدام کرد.
حال این سوال باقی است که برای مدیریت تلفات در شرایط بهینه چه اقدام دیگری علاوه بر اقدامات معمول می‌توان انجام داد؟ این سوال از دو بعد قابل بررسی است. بعد اول در حوزه و حیطه شرکت‌های توزیع است و بعد دیگر در حوزه مشتریان برق قرار دارد.
پایش مستمر شبکه و متعادل‌سازی بار فازها، کاهش طول فیدرهای فشار ضعیف و فشار متوسط، بازآرایی شبکه فشار ضعیف و احداث خطوط جدید در راستای کاهش و مدیریت بار فیدرها، اصلاح ضریب قدرت با نصب خازن در شبکه فشار ضعیف و فشار متوسط، اصلاح سطح مقطع هادی‌های شبکه فشار ضعیف و فشار متوسط، جابه‌جایی ترانسفورماتورهای هوایی و انتقال آنها به مرکز ثقل بار در صورت امکان، اصلاح کابل سرویس مشترکین، تعویض یا اصلاح اتصالات سست و نامناسب، استفاده از ترانسفورماتورهای کم‌ظرفیت و کم‌تلفات برای حذف نسبی شبکه فشار ضعیف، بازآرایی شبکه فشار متوسط در جهت یکسان کردن طول و بار فیدرهای فشار متوسط، احداث فیدر فشار متوسط جدید برای کاهش شعاع تغذیه شبکه موجود و متعادل کردن بار موجود، کنترل مداوم لوازم اندازه‌گیری، کنترل مداوم افت ولتاژ شبکه و نهایتاً کنترل شبکه و ایجاد حساسیت در زمینه دست‌اندازی به شبکه در حیطه اقدامات شرکت‌های توزیع قرار دارد.
اما در حیطه مشتریان نیز اقداماتی می‌تواند صورت گیرد که در مدیریت تلفات شرکت بسیار راهگشاست. یکی از این اقدامات در ویژگی‌های خاص انرژی برق نهفته است. انرژی الکتریکی دارای این ویژگی است که امکان ذخیره‌سازی آن به صورت انبوه وجود ندارد، به عبارت دیگر میزان تولید انرژی برق و میزان مصرف آن در هر لحظه باید بالانس باشد. بر این اساس تناسب حجم و مشخصات تاسیسات مورد نیاز با مقدار پیک سالانه مصرف انرژی الکتریکی همواره یکی از دغدغه‌های صنعت برق است. از سوی دیگر با افزایش بار میزان تلفات شبکه با مجذور جریان افزایش می‌یابد به همین دلیل کاهش پیک بار شبکه در مدیریت تلفات بسیار موثر است. ذکر این نکته مهم است که به دلیل منطق شبکه‌های برق، تلفات شبکه با افزایش میزان بار فزونی می‌یابد به همین دلیل در این لحظات تلفات سیستم انتقال و توزیع در بالاترین حد خود قرار دارد. به این ترتیب در صورت مدیریت بار در شرایط پیک بار، امکان مدیریت تلفات نیز فراهم می‌شود. به این ترتیب استفاده از تجهیزات با گرید انرژی بالاتر و جایگزینی تجهیزات و لوازم فرسوده قدیمی نیز می‌تواند در کاهش تلفات شبکه از طریق کاهش بار به مدیریت تلفات کمک شایانی کند.
امید است با همت و همکاری همه دست‌اندرکاران و نیز مشترکان برق امکان کاهش تلفات و افزایش بهره‌وری در حوزه توزیع برق فراهم شود.
