با افزایش روزافزون سهم منابع تجدیدپذیر در سبد تولید انرژی و بروز نوسان‌پذیری در تولید، نیاز شبکه برق به منابعی سریع، انعطاف‌پذیر و با قابلیت کنترل بالا بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود. در این میان، سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری‌محور (BESS) با بهره‌مندی از قابلیت پاسخ‌گویی سریع به تغییرات لحظه‌ای تولید و مصرف، تنظیم فرکانس، پشتیبانی ولتاژ و مدیریت پیک، از یک تجهیز ذخیره‌کننده انرژی ساده فراتر رفته و به یکی از ابزارهای استراتژیک برای افزایش انعطاف‌پذیری و ارتقای قابلیت اطمینان شبکه تبدیل شده‌اند. این مباحث تخصصی در هفتمین نشست علمی شرکت مدیریت شبکه برق ایران مورد بررسی و واکاوی قرار گرفت. این رویداد علمی با عنوان «سیستم ذخیره‌سازی انرژی باتری (BESS)؛ کاربردها، الزامات و بهره‌برداری در شبکه» با حضور معاون، مدیران و مهندسین معاونت راهبری شبکه برق کشور و مشارکت برخط جمعی از متخصصان و ذی‌نفعان این حوزه، سه‌شنبه ۱۴ مهرماه ۱۴۰۵ برگزار شد.
در این نشست، جواد جعفری‌مقدم با تشریح جایگاه ذخیرهسازهای باتری‌محور در شبکه برق، بر تغییر نگاه به BESS از یک تجهیز صرفاً ذخیره‌کننده انرژی به یک دارایی فعال شبکه تأکید کرد؛ سامانه‌ای که قادر است متناسب با نیاز شبکه، خدمات متنوعی از جمله تنظیم فرکانس، پشتیبانی ولتاژ، مدیریت پیک، تأمین ذخیره سریع، کاهش محدودیت‌های شبکه و پشتیبانی از تولید نیروگاه‌های تجدیدپذیر را ارائه دهد.
BESS؛ فراتر از یک باتری بزرگ
در این نشست تأکید شد که BESS یک مجموعه یکپارچه است و عملکرد آن تنها به ظرفیت باتری محدود نمی‌شود. سیستم مدیریت باتری (BMS)، مبدل‌های توان، سیستم مدیریت انرژی (EMS)، تجهیزات حفاظتی، سامانه‌های سرمایش و کنترل حرارتی و تجهیزات اتصال به شبکه، اجزای اصلی این سامانه را تشکیل می‌دهند و هماهنگی میان آن‌ها نقش تعیین‌کننده‌ای در عملکرد، ایمنی و قابلیت اطمینان ذخیره‌ساز دارد. از این منظر، شاخص‌هایی همچون ظرفیت انرژی، توان نامی، مدت زمان ذخیره‌سازی، وضعیت شارژ (SOC)، عمق دشارژ (DoD)، وضعیت سلامت باتری (SOH)، نرخ افت ظرفیت، بازده رفت و برگشت انرژی و میزان دسترس‌پذیری، از جمله معیارهایی هستند که باید در طراحی و بهره‌برداری مورد توجه دقیق قرار گیرند.
پاسخ سریع به نیاز‌های شبکه
یکی از محور‌های اصلی این نشست، بررسی کاربرد‌های BESS در مدیریت نوسانات تولید و مصرف بود. قابلیت پاسخ سریع این سامانه‌ها می‌تواند در تنظیم فرکانس و پشتیبانی ولتاژ مورد استفاده قرار گیرد و در کنار آن، امکان مدیریت پیک، تأمین ذخیره، جابه‌جایی زمانی انرژی و کاهش برخی محدودیت‌های شبکه را فراهم کند. همچنین با افزایش سهم منابع تجدیدپذیر، ذخیره‌ساز‌ها می‌توانند در هموارسازی نوسانات تولید، کاهش محدودیت تولید و انتقال بخشی از انرژی تولیدشده به ساعات مورد نیاز شبکه نقش مؤثری داشته باشند. در بخش صنعتی و تجاری نیز کاهش پیک مصرف، مدیریت بار، تأمین برق پشتیبان و بهینه‌سازی هزینه انرژی از جمله کاربرد‌های BESS عنوان شد.
انتخاب ذخیره‌ساز باید از نیاز شبکه آغاز شود
از نکات کلیدی مطرح‌شده در این نشست، ضرورت تعریف دقیق کاربرد پیش از انتخاب فناوری بود. بر این اساس، نقطه آغاز یک پروژه BESS موفق، خرید تجهیز نیست؛ بلکه شناسایی مسئله‌ای است که قرار است در شبکه حل شود. پس از تعیین خدمت مورد انتظار، می‌توان درباره ظرفیت، توان، مدت زمان ذخیره‌سازی، فناوری، معماری کنترلی و نحوه اتصال به شبکه تصمیم‌گیری کرد. چنین رویکردی امکان مقایسه واقعی‌تر گزینه‌های فنی و اقتصادی و انتخاب راهکار متناسب با نیاز شبکه را فراهم می‌کند.
الزامات اتصال و بهره‌برداری
در بخش دیگری از این نشست، ساختار‌های مختلف اتصال ذخیره‌ساز‌ها به شبکه مورد بررسی قرار گرفت. سامانه‌های مستقل AC، اتصال DC در سامانه‌های هیبریدی خورشیدی و اضافه‌کردن BESS به نیروگاه‌های موجود از جمله گزینه‌های قابل استفاده هستند که انتخاب میان آن‌ها به محل احداث، سطح ولتاژ، ظرفیت پروژه، تجهیزات موجود، ساختار شبکه و هدف بهره‌برداری بستگی دارد. بر این اساس، انجام مطالعات اتصال و ارزیابی آثار BESS بر پایداری، حفاظت، کنترل و بهره‌برداری شبکه، پیش از اجرای پروژه ضروری است و طراحی ذخیره‌ساز باید با در نظر گرفتن الزامات بهره‌برداری شبکه انجام شود.
ایمنی و مدیریت حرارتی؛ بخش جدایی‌ناپذیر BESS
موضوع ایمنی نیز از محور‌های مهم مطرح‌شده در این نشست بود. کنترل دما، پایش مستمر، تشخیص زودهنگام خطا، مدیریت حرارتی، تهویه و سرمایش مناسب، سامانه‌های اطفای حریق و پایش وضعیت سلامت باتری، از الزامات مهم برای بهره‌برداری ایمن و افزایش طول عمر سامانه‌های ذخیره‌سازی عنوان شد. همچنین تأکید شد که توجه به امنیت سایبری، قابلیت اطمینان و نگهداری بلندمدت باید از مرحله طراحی در نظر گرفته شود و به مراحل پس از نصب تجهیزات موکول نشود.
از خرید تجهیز تا طراحی راهکار
در ادامه، الزامات فنی و قراردادی پروژه‌های BESS مورد توجه قرار گرفت. بر این اساس، شاخص‌هایی مانند ظرفیت قابل ارائه انرژی، توان، دسترس‌پذیری، بازده رفت و برگشت و روند افت ظرفیت باید به‌صورت شفاف در مشخصات فنی و تعهدات عملکردی پروژه تعریف شوند. توانمندی فنی و اجرایی تأمین‌کننده و یکپارچه‌ساز، برخورداری از خدمات پشتیبانی و نگهداری بلندمدت، قابلیت پایش عملکرد و دسترسی به داده‌های بهره‌برداری نیز از عوامل مؤثر در موفقیت پروژه‌های ذخیره‌سازی عنوان شد. در این چارچوب، توسعه BESS نیازمند عبور از رویکرد «خرید یک تجهیز» و حرکت به سمت طراحی یک راهکار برای حل مسئله شبکه است؛ رویکردی که می‌تواند از اجرای پروژه‌های صرفاً تجهیزمحور جلوگیری کرده و اثربخشی سرمایه‌گذاری در حوزه ذخیره‌سازی را افزایش دهد.
هم‌افزایی برای توسعه ذخیره‌ساز‌ها در شبکه
حضور مدیران و کارشناسان معاونت راهبری شبکه برق کشور و متخصصان صنعت برق در این نشست، زمینه تبادل نظر درباره الزامات واقعی بهره‌برداری و نیاز‌های شبکه را فراهم کرد. مشارکت برخط متخصصان و ذی‌نفعان نیز امکان طرح دیدگاه‌ها و تجربیات متنوع درباره کاربرد و توسعه سامانه‌های ذخیره‌سازی را فراهم ساخت. برآیند مباحث این نشست نشان داد که BESS صرفاً یک فناوری برای ذخیره انرژی نیست؛ بلکه در صورت تعریف صحیح کاربرد، طراحی یکپارچه و بهره‌برداری هوشمند، می‌تواند به یکی از ابزارهای مهم شبکه برای افزایش انعطاف‌پذیری، مدیریت نوسانات تولید و مصرف، پشتیبانی از توسعه منابع تجدیدپذیر و ارتقای قابلیت اطمینان شبکه تبدیل شود.
