امنيت انرژي در سايه كدام فناوري‌ها تامين مي‌شود؛ مسوولان بخوانند
فناوري‌هاي هوش مصنوعي، انرژي خورشيدي و بادي، ساختمان‌هاي هوشمند، بلاكچين، منابع اقيانوسي و حتي راكتورهاي مدولار كوچك مي‌توانند به عنوان ابزارهاي كليدي ارتقاي تاب‌آوري ملي ايفاي نقش كنند.
فناوري‌هاي هوش مصنوعي، انرژي خورشيدي و بادي، ساختمان‌هاي هوشمند، بلاكچين، منابع اقيانوسي و حتي راكتورهاي مدولار كوچك مي‌توانند به عنوان ابزارهاي كليدي ارتقاي تاب‌آوري ملي ايفاي نقش كنند. به گزارش مهر، بحران ناترازي انرژي امروز نه صرفاً يك چالش فني بلكه معضلي ساختاري و چندبعدي است كه ابعاد اقتصادي، اجتماعي و زيست‌محيطي مختلفي را دربر مي‌گيرد. در همين راستا، رشد تقاضاي جهاني براي انرژي، فشارهاي ناشي از تغييرات اقليمي، وابستگي به سوخت‌هاي فسيلي و محدوديت منابع تجديدپذير در بسياري از كشورها، موجب شده است كه توجه به فناوري‌هاي نوين براي بهينه‌سازي مصرف و افزايش بهره‌وري در صدر سياست‌گذاري‌هاي ملي و بين‌المللي قرار گيرد. اين در حالي است كه در جمهوري اسلامي ايران نيز بحران مزمن ناترازي انرژي به‌ويژه در فصل‌هاي اوج مصرف، فرسودگي نيروگاه‌ها، تلفات بالاي شبكه‌هاي انتقال و توزيع و وابستگي سنگين به سوخت‌هاي فسيلي، ابعاد تازه‌اي از اين چالش را طي سال‌هاي اخير آشكار كرده است. در چنين شرايطي، فناوري‌هاي نويني همچون هوش مصنوعي، انرژي خورشيدي و بادي، ساختمان‌هاي هوشمند، بلاكچين، منابع اقيانوسي و حتي راكتورهاي هسته‌اي مدولار كوچك مي‌توانند به عنوان ابزارهاي كليدي براي مديريت تقاضا، كاهش اتلاف، تنوع‌بخشي به سبد انرژي و در نهايت ارتقاي تاب‌آوري ملي ايفاي نقش كنند. گزارش حاضر مروري جامع و تحليلي بر مهم‌ترين فناوري‌هاي نوين در اين عرصه و ظرفيت آنها براي كمك به حل بحران انرژي ايران به شمار مي‌رود.
هوش مصنوعي؛ عاملي
براي شتاب بهينه‌سازي مصرف و توليد انرژي
هوش مصنوعي به عنوان يكي از مهم‌ترين فناوري‌هاي تحول‌آفرين قرن حاضر، علاوه بر كاربردهاي متنوع در همه ابعاد زيست روزمره شهروندان، نقشي بي‌بديل در مديريت پيچيدگي‌هاي فرايند توزيع انرژي نيز ايفا مي‌كند. بر اساس گزارش آژانس بين‌المللي انرژي، استفاده از الگوريتم‌هاي هوش مصنوعي مي‌تواند تا سال ۲۰۳۵ سالانه تا ۱۱۰ ميليارد دلار صرفه‌جويي در صنعت برق جهان ايجاد كند. اين فناوري با قابليت‌هايي چون پردازش كلان‌داده‌ها، پيش‌بيني هوشمند تقاضا، مديريت بار در ساعات اوج و ادغام بهينه منابع تجديدپذير، به افزايش تاب‌آوري شبكه و كاهش فشار بر زيرساخت‌هاي توليد و انتقال برق كمك مي‌كند. در ايران نيز كه بحران ناترازي انرژي در تابستان با اوج مصرف برق و در زمستان با كمبود گاز نمود پيدا مي‌كند، هوش مصنوعي مي‌تواند ابزار كليدي براي مديريت تقاضا، كاهش اتلاف و افزايش بهره‌وري نيروگاه‌ها باشد. براي نمونه، پيش‌بيني دقيق بار شبكه، تنظيم هوشمند توزيع منابع و بهينه‌سازي مصرف صنايع بزرگ با استفاده از اين فناوري نوظهور مي‌تواند از خاموشي‌ها و فشار بيش از حد بر شبكه توزيع جلوگيري كند. افزون بر اين، هوش مصنوعي با توانايي كوتاه‌كردن چرخه نوآوري، مي‌تواند توسعه مواد جديد و بهبود طراحي تجهيزات را تسريع نمايد. چنين قابليتي در ايران نيز مي‌تواند به توسعه سلول‌هاي خورشيدي بومي، بهينه‌سازي فرآيند پالايشگاه‌ها و ارتقاي بازده نيروگاه‌هاي فسيلي كمك كند. با اين وجود، ضعف دسترسي به داده‌هاي باكيفيت، كمبود مهارت‌هاي تخصصي و نارسايي زيرساخت‌هاي ديجيتال در كشور، موانع اصلي تحقق اين ظرفيت‌ها به شمار مي‌روند و مسائلي هستند كه به توجه بيشتر سياست‌گذاران نياز دارند. به زعم بسياري از كارشناسان، رفع اين چالش‌ها نيازمند سرمايه‌گذاري در زيرساخت‌هاي داده و برنامه‌هاي ملي ارتقاي مهارت است.
انرژي خورشيدي
فرصتي استراتژيك براي ايران
بر اساس برآوردهاي صورت گرفته، جمهوري اسلامي ايران با ميانگين بيش از ۳۰۰ روز آفتابي در سال، ظرفيتي استراتژيك براي توسعه انرژي خورشيدي دارد. اين مزيت جغرافيايي مي‌تواند در صورت برنامه‌ريزي صحيح به يكي از مهم‌ترين ابزارهاي كشور براي مقابله با بحران ناترازي انرژي بدل شود. با اين حال، بايد به اين نكته توجه داشت ماهيت نامتناوب توليد انرژي خورشيدي، بدون زيرساخت‌هاي ذخيره‌سازي و پيش‌بيني دقيق، مي‌تواند به بي‌ثباتي شبكه بينجامد و حتي در مقاطع اوج مصرف، فشار بيشتري بر شبكه برق تحميل كند. راهكارهاي فناورانه براي غلبه بر اين چالش متنوع و مكمل يكديگر هستند. استفاده از سامانه‌هاي ذخيره‌سازي انرژي همچون باتري‌هاي ليتيوم-يون با ظرفيت بالا يا سامانه‌هاي هيدروپمپي، مي‌تواند مازاد توليد را در ساعات اوج تابش ذخيره و در زمان كاهش توليد به شبكه بازگرداند. همچنين، به‌كارگيري اينورترهاي هوشمند نسل جديد امكان كنترل بلادرنگ توان اكتيو (P) و راكتيو (Q) را فراهم مي‌كند و به پايداري ولتاژ و فركانس شبكه ياري مي‌رساند. در كنار اين اقدامات، بهره‌گيري از الگوريتم‌هاي پيش‌بيني مبتني بر هوش مصنوعي كه داده‌هاي هواشناسي و الگوهاي مصرف را تحليل مي‌كنند، امكان مديريت پيش‌دستانه و كارآمدتر توليد و مصرف انرژي خورشيدي را مهيا مي‌سازد. كاربست اين فناوري در ايران مي‌تواند ظرفيت شبكه را براي ادغام مقياس وسيعي از انرژي خورشيدي آماده كرده و ضمن كاهش وابستگي به نيروگاه‌هاي حرارتي پرمصرف، بخشي از بحران ناترازي برق در تابستان را مديريت كند. در كنار توسعه اين فناوري‌ها، چارچوب‌هاي مقرراتي و مشوق‌هاي مالي براي تضمين ادغام ايمن انرژي خورشيدي در شبكه ملي برق امري حياتي و حائز اهميت است. توسعه تركيبي نيروگاه‌هاي متمركز در مناطق كويري و سامانه‌هاي پراكنده، مانند پنل‌هاي پشت‌بامي و سامانه‌هاي خودتأمين صنعتي، مي‌تواند نقشي كليدي در كاهش ناترازي و افزايش امنيت انرژي ايفا كند.
ساختمان‌هاي هوشمند و بهره‌وري انرژي
بهره‌وري انرژي به معناي استفاده از انرژي كمتر براي انجام همان وظايفي است كه در روش‌هاي پرمصرف انرژي انجام مي‌شوند. اين مفهوم شامل استفاده از فناوري‌ها، طراحي‌ها و تغييرات رفتاري براي كاهش مصرف انرژي بدون كاهش عملكرد، آسايش يا بهره‌وري است. به‌طور مشخص، در ساختمان‌ها بهره‌وري انرژي به معناي كاهش نياز به گرمايش، سرمايش، روشنايي و تجهيزات الكتريكي از طريق بهينه‌سازي طراحي و استفاده از فناوري‌هاي نوين است. از همين روي، ارتقاي بهره‌وري انرژي در اين بخش، يكي از سريع‌ترين و اثربخش‌ترين مسيرهاي كاهش بحران است. اين اهميت در ايران با توجه به بحران ناترازي انرژي دوچندان مي‌شود؛ چراكه مصرف بالاي بخش خانگي و اداري، بار قابل‌توجهي بر شبكه برق و گاز وارد مي‌كند و در زمان اوج مصرف به خاموشي‌ها و قطع گاز منجر مي‌شود. در چنين شرايطي، عايق‌كاري پيشرفته و استفاده از پنجره‌هاي چندجداره مي‌توانند مصرف انرژي گرمايشي و سرمايشي را به‌طور قابل توجهي، در حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد، كاهش دهند و از فشار بر شبكه‌هاي برق و گاز بكاهند. در كنار آن، سيستم‌هاي روشنايي «LED» وقتي با حسگرهاي حركتي و تنظيم‌كننده شدت نور تركيب شوند، امكان صرفه‌جويي چشمگيري در مصرف برق فراهم مي‌آورند. همچنين سيستم‌هاي مديريت هوشمند انرژي (BEMS) كه بر پايه يادگيري ماشين كار مي‌كنند، مي‌توانند با تحليل الگوهاي مصرف و مديريت هوشمند گرمايش، سرمايش و روشنايي، هزينه‌ها و ميزان مصرف را بهينه كنند. از سوي ديگر، تجهيزات خانگي و اداري كم‌مصرف كه با استانداردسازي و رتبه‌بندي انرژي توليد مي‌شوند نيز همان عملكرد تجهيزات پرمصرف را با انرژي كمتر ارايه داده و نقش مهمي در كاهش بار شبكه ايفا مي‌كنند.
