به گزارش شاخص بازار به نقل از ایسنا، ریاضیدانان دانشگاه ناتینگهام انگلستان، از داده‌های کنتورهای هوشمند برای ردیابی چگونگی تغییر ترکیب شبکه در طول زمان استفاده کردند و دریافتند تاب‌آوری در طول یک روز متفاوت است و جذب بالای صفحات خورشیدی می‌تواند شبکه را بیشتر در معرض خرابی قرار دهد.
تولید انرژی‌تجدیدپذیر خانگی با بیش از یک میلیون سیستم فتوولتائیک خورشیدی (PV) (سیستمی است که قادر به تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به انرژی الکتریسیته می‌باشد) در مقیاس کوچک در بریتانیا به‌سرعت در حال رشد است. این ژنراتورهای تجدیدپذیر در مقیاس کوچک، دارای خروجی کم و متناوب و اغلب در سراسر شبکه‌های برق توزیع شده و تعداد زیادی از آنها به شبکه‌های برق متصل هستند.
تولید خانگی، یک جزء کلیدی از یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر را تشکیل می‌دهد و شامل «تعرفه تشویقی» است که به تولیدکننده برای تزریق برق ذخیره شده خود به شبکه بالادست پول می‌پردازد. این منبع برق با روشن و خاموش شدن ژنراتورها به‌طور متناوب و خانواده‌ها که نقش مصرف‌کننده یا تولیدکننده را به‌صورت روزانه و استفاده فصلی ایفا می‌کنند و شرایط جوی متفاوت، غیرقابل پیش‌بینی است. این نوسانات می‌تواند شبکه را در معرض خطر خرابی سیستم قرار دهد.
الیور اسمیت، محقق دانشگاه ناتینگهام، سرپرست این تحقیق توضیح داد: تکثیر فزاینده منابع انرژی‌تجدیدپذیر کوچک و متناوب باعث تغییر سریع در ساختار و ترکیب شبکه برق می‌شود. در واقع، ساختار موثر شبکه می‌تواند در طول یک روز تغییر کند، زمانی که مصرف‌کنندگان و ژنراتورهای مقیاس کوچک به‌صورت متصل به شبکه و مستقل از آن می‌شوند.
وی گفت: ما با استفاده از داده‌های کنتورهای هوشمند در خانواده‌های بریتانیا، نحوه تغییر ترکیب شبکه را در طول زمان ردیابی کردیم. سپس از یک مدل دینامیکی برای ارزیابی تاثیر تاب‌آوری شبکه برق در خرابی‌های فاجعه‌بار استفاده کردیم. ما دریافتیم که تاب‌آوری در طول یک روز متفاوت است و جذب بالای پنل‌های خورشیدی می‌تواند شبکه را بیشتر در معرض خرابی قرار دهد.
بخش اول این تحقیق تئوری، تغییر نسبت و اندازه ژنراتورها را با مدل‌سازی یک سیستم با استفاده از تعداد زیادی ژنراتور در مقیاس کوچک بررسی کرد و در همه موارد نشان داد که شبکه باید قوی‌تر از زمانی باشد که از یک منبع برق استفاده می‌شود. با این حال، زمانی که داده‌های کنتور هوشمند دنیای واقعی گنجانده شد، محققان دریافتند که واقعیت برای یک شبکه با تعداد زیادی ژنراتور در مقیاس کوچک که در زمان‌های مختلف کار می‌کنند به این معنی است که شبکه به سطوح بهینه برای دستیابی به این تاب‌آوری نمی‌رسد و آن را در معرض خرابی قرار می‌دهد.
محققان دریافتند که انرژی تجدیدپذیر ذخیره شده در باتری‌های خانگی تنها برای به حداقل رساندن هزینه‌های برق خانگی استفاده می‌شود و برای به حداقل رساندن خطر خرابی شبکه کار چندانی انجام نمی‌دهد.
آنان توصیه می‌کنند که تامین برق از این باتری‌ها باید به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی شود که برای تاب‌آوری شبکه برق نیز بهینه شود.
اولیور افزود: مشکل اصلی میزان نوسانات موجود در تامین انرژی تجدیدپذیر در مقیاس کوچک است. یک راه مقرون به صرفه برای غلبه بر این مشکل، برنامه‌ریزی هوشمندانه انتشار انرژی فتوولتائیک خورشیدی (PV) ذخیره شده از باتری‌های خانگی در زمان‌های مشخص است. این کار کنترل بسیار بیشتری را فراهم می‌کند و خطر خرابی سیستم را کاهش می‌دهد.
یافته‌های این تحقیق در مجله Science Advances منتشر شده است.