تاب‌آوری شبکه برق

با افزایش قطعی برق، کسب و کارها اکنون علاوه بر «هزینه برق»، «هزینه عدم دسترسی به برق» را نیز در نظر می‌گیرند. تاب‌آوری شبکه برق در حال حاضر یک نگرانی اساسی برای رهبران صنعت، هم از نظر استراتژی و هم از نظر مالی است، و نمی‌توان آن را نادیده گرفت. شدت فزاینده مسائل مرتبط با آب و هوا، همراه با حساسیت شبکه برق به تأثیر مخرب آنها، توجه مدیران شرکت‌ها را به پایداری انرژی و تاب‌آور تشدید کرده‌است. پیامدهای قطعی برق مکرر در زمان‌های اخیر اثرات مخرب گسترده‌ای فراتر از مدیریت هزینه‌های تولید برق دارد. در ایالات متحده، شرکت‌های برق از سال ۲۰۰۲ بیش از ۲۵۰۰ قطعی برق قابل توجه را ثبت کرده‌اند که تقریباً نیمی از آنها (به ویژه ۱۱۷۲ مورد) به رویدادهای آب و هوایی، از جمله طوفان، طوفان، و سایر حوادث نامشخص آب و هوای شدید نسبت داده شده‌است. طعنه آمیز است که روند رو به رشد حوادثی وجود دارد که در آن هر کشور، بسته به موقعیت مکانی خود، تحت تأثیر غیرقابل پیش‌بینی بودن طبیعت قرار می‌گیرد. این حوادث اغلب منجر به آسیب‌های عظیم زیرساختی می‌شود و زیرساخت‌های برق بیشترین آسیب را متحمل می‌شوند که منجر به خسارات اقتصادی قابل توجهی می‌شود و باعث رنج مردم می‌شود.
گزارش کمیته ارتقای تاب‌آوری سیستم انتقال و توزیع نیروی برق آمریکا بر شناسایی، توسعه و اجرای استراتژی‌هایی برای افزایش تاب‌آوری سیستم برق در مواجهه با حوادثی تمرکز دارد که می‌تواند باعث قطعی‌های طولانی مدت و وسیع شود: خاموشی‌هایی که در چندین منطقه یا ایالت خدماتی گسترده شده و چندین روز یا بیشتر طول می‌کشد. تاب‌آوری شبکه برق فقط کاهش احتمال وقوع این قطعی ها نیست. همچنین در مورد محدود کردن دامنه و تأثیر قطعی‌ها در صورت وقوع، بازیابی سریع برق پس از آن، و یادگیری از این تجربیات برای مقابله بهتر با رویدادها در آینده است. سیستم قدرت دستخوش تغییرات شگرفی در تکنولوژی و حکومت بوده‌است. در برخی از بخش‌های ایالات متحده، برق هنوز توسط شرکت‌های یکپارچه منظم و عمودی تأمین می‌شود که برق را در نیروگاه‌های بزرگ تولید می‌کنند، آن برق را از طریق سیستم‌های انتقال ولتاژ بالا منتقل می‌کنند و آن را بین مشتریان مصرف نهایی توزیع می‌کنند. کنترل ابزار در سایر نقاط کشور، تأسیسات برق برای ارتقای بازارهای رقابتی، به ویژه در فروش عمده‌فروشی برق بین ژنراتورها و شرکت‌های توزیع برق، بازسازی شده‌اند. در بخش‌های بازارگراتر کشور، خطوط انتقال فشار قوی که خریداران و فروشندگان عمده‌فروش را به هم متصل می‌کنند، تحت نظارت یا مالکیت عمومی هستند، همان‌طور که اکثر سیستم‌های توزیع که قطب‌ها، سیم‌ها و تجهیزات را برای خدمات رسانی به مشتریان خرده‌فروشی ارائه می‌کنند، هستند. با این حال، جریان‌های روی آن سیم‌ها و پاسخ‌های مشتریان به‌طور فزاینده ای توسط نیروهای بازار تعیین می‌شود. تلاش‌ها برای بهبود تاب‌آوری باید ناهمگونی نهادی و سیاستی را در سراسر کشور در نظر بگیرد. رشد قابل توجهی در ابزار دقیق و اتوماسیون در سطح سیستم ولتاژ بالا یا قدرت حجیم وجود داشته‌است. این به سیستم اجازه می‌دهد تا کارآمدتر عمل کند و اپراتورهای سیستم را با آگاهی موقعیتی بسیار بهتری ارائه می‌دهد. این می‌تواند قابلیت اطمینان و تاب‌آوری شبکه برق را در مواجهه با قطعی‌ها بهبود بخشد، اما این پیچیدگی افزوده می‌تواند آسیب‌پذیری‌های امنیت سایبری را نیز ایجاد کند. پیشرفت‌های فناوری مشابه در سیستم‌های توزیع (یعنی «شبکه‌های هوشمند») - از جمله بهبود یافته‌های سنجش، ارتباطات، فن‌آوری‌های اتوماسیون و زیرساخت‌های پیشرفته اندازه‌گیری - به‌طور تکه‌ای در سراسر کشور اتفاق می‌افتد. در برخی ایالت‌ها، مانند هاوایی و کالیفرنیا، منابع انرژی توزیع‌شده، از جمله تولید پراکنده، پاسخ به تقاضا، بهره‌وری انرژی، ذخیره‌سازی متعلق به مشتری، ریزشبکه‌ها و وسایل نقلیه الکتریکی، بخشی به سرعت در حال رشد از ترکیب کلی منابع هستند که باید برنامه‌ریزی و برنامه‌ریزی شوند. توانسته‌است قابلیت اطمینان، تاب‌آوری شبکه برق و امنیت شبکه را حفظ کند. با این حال، علی‌رغم این پیشرفت‌ها، حداقل برای دو دهه آینده، اکثر مشتریان ایالات متحده همچنان به عملکرد شبکه برق در مقیاس بزرگ، به هم پیوسته، کاملاً سازمان‌یافته و ساختار سلسله مراتبی وابسته خواهند بود. استراتژی‌های افزایش تاب‌آوری شبکه برق باید هم مجموعه متنوعی از ترتیبات فنی و سازمانی و هم طیف گسترده‌ای از خطرات را دربرگیرد. هیچ راه‌حلی برای اجتناب، برنامه‌ریزی، مقابله و بازیابی از قطعی‌های بزرگ وجود ندارد.