
نیروگاههای خورشیدی، اگرچه به دلیل ماهیت تجدیدپذیر خود، وابستگی به منابع پرهزینه انرژی ندارند، اما درآمد آنها به شدت تحت تأثیر ساعات پیک و غیرپیک قرار میگیرد. در ساعات اوج مصرف، ارزش اقتصادی برق تولیدی چندین برابر افزایش مییابد، در حالی که در ساعات غیرپیک، نرخ فروش بهطور قابلتوجهی کاهش پیدا میکند. بنابراین مدیریت هوشمند تولید و استفاده از فناوریهای ذخیرهسازی، میتواند تفاوت معناداری در بازده اقتصادی این پروژهها ایجاد کند. در ادامه این مطلب، به بررسی تعریف ساعات پیک و غیرپیک در شبکه برق، اثر آنها بر درآمد نیروگاههای خورشیدی و استراتژیهای بهینهسازی در مدیریت این زمانها پرداخته میشود.
شبکه برق سراسری، برای مدیریت نوسانات تقاضا، به دو دوره اصلی تقسیم میشود: ساعات پیک و ساعات غیرپیک. این تقسیمبندی به اپراتورهای شبکه اجازه میدهد تا تعرفههای متفاوتی برای برق در نظر بگیرند و مصرفکنندگان را به مدیریت بار خود تشویق کنند.
ساعات پیک معمولاً در اوایل صبح (به دلیل شروع فعالیتهای صنعتی) و در عصرها (به دلیل افزایش مصرف خانگی) رخ میدهند و به دلیل تقاضای بالا، تعرفه برق در این ساعات، بالاترین مقدار را دارد. در مقابل، ساعات غیرپیک شامل زمانهایی است که تقاضای برق پایینترین مقدار را دارد که اغلب در ساعات شبانه و اواسط روزهای تعطیل اتفاق میافتد و به همین دلیل، تعرفه برق نیز پایینتر است.
مقاله «Economics of Residential Solar Panels: Comparing Tiered Tariffs and Time-of-Use Consumption» در وبسایت SCIRP اطلاعات مفیدی از جنبه اقتصادی استفاده از پنلهای خورشیدی در منازل و مقایسه تعرفههای پلهای و ساعتی، ارائه میدهد.
برای یک نیروگاه خورشیدی، تزریق انرژی به شبکه در ساعات پیک، بیشترین بازده اقتصادی را به همراه دارد. اصلیترین مزیت ساعات پیک، افزایش قیمت فروش برق است. انرژی فروخته شده در این زمانها، با قیمتی بالاتر از ساعات عادی یا غیرپیک محاسبه میشود که به صورت مستقیم، درآمد نیروگاه را افزایش میدهد.
بهرهبرداران میتوانند با استفاده از باتریها یا سیستمهای هیبرید، انرژی تولیدی در ساعات غیرپیک را ذخیره کنند و سپس در ساعات پیک به شبکه تزریق کنند. این استراتژی، به نیروگاه اجازه میدهد تا از نوسانات قیمت به نفع خود استفاده کند. همچنین، نیروگاهها میتوانند با پیشبینی ساعات پیک و هماهنگی برنامه تولید خود، قراردادهای فروش انرژی را بهینه کرده و درآمد خود را به حداکثر برسانند.
ساعات غیرپیک، با اینکه درآمد کمتری دارند، نقش مهمی در پایداری و مدیریت شبکه ایفا میکنند. نیروگاههای خورشیدی میتوانند مازاد انرژی تولیدی خود را در این ساعات به شبکه بفروشند، هرچند با نرخ پایینتر. این کار به آنها کمک میکند تا از هدر رفت انرژی جلوگیری کرده و حتی با نرخ کم، درآمدی کسب کنند.
علاوه بر این، تزریق انرژی خورشیدی در این زمانها میتواند به بهبود پایداری شبکه و کاهش نیاز به راهاندازی نیروگاههای حرارتی پرهزینه کمک کند. مهمتر از همه، با استفاده از باتریها، نیروگاهها میتوانند انرژی تولیدشده در ساعات غیرپیک را برای استفاده در ساعات پیک ذخیره کنند. این روش، درآمدزایی را به شکل قابل توجهی افزایش میدهد و به بهرهبرداری اقتصادیتر از منابع منجر میشود.
دانستن ساعات پیک تابش خورشید برای طراحی و بهینهسازی تولید ضروری است. مقالهای در دکتر سولار با عنوان «چرا دانستن ساعات پیک تابش خورشید برای طراحی نیروگاه خورشیدی ضروری است؟» به بررسی اهمیت این اطلاعات دقیق در طراحی نیروگاههای خورشیدی میپردازد.
مدیریت هوشمند ساعات تزریق انرژی و ذخیرهسازی آن، کلید افزایش بازده اقتصادی نیروگاههای خورشیدی است. پیادهسازی این استراتژیها، سودآوری بلندمدت پروژه را تضمین میکند. استفاده از دادههای مربوط به مصرف شبکه و تابش خورشید، به نیروگاهها کمک میکند تا برنامه تولید خود را بهینه کرده و بیشترین انرژی را در پردرآمدترین ساعات تولید و تزریق کنند.
باتریها و سیستمهای هیبرید اصلیترین راهکار برای ذخیره انرژی تولیدی در ساعات غیرپیک و فروش آن در ساعات پیک با تعرفه بالاتر هستند. در نهایت، انعقاد قراردادهای فروش انرژی با تعرفههای متغیر ساعتی، به نیروگاهها امکان میدهد تا از نوسانات قیمت به نفع خود استفاده کنند و به بهرهوری اقتصادی بیشتری دست یابند.
برای اطلاعات بیشتر، مقاله «Solar Plus Storage Analysis» در وبسایت NREL به بررسی مزایای اقتصادی و شبکهای ترکیب انرژی خورشیدی و ذخیرهسازی انرژی میپردازد. این مقاله بر اهمیت ذخیرهسازی انرژی در ایجاد شبکهای مقاوم و با کربن کم تأکید دارد.
تحلیل اقتصادی یک نیروگاه خورشیدی باید هزینههای اولیه و دوره بازگشت سرمایه را با در نظر گرفتن مزایای فروش در ساعات پیک، بررسی کند. احداث نیروگاه با سیستمهای ذخیرهسازی برای مدیریت ساعات پیک و غیرپیک، نیاز به سرمایه اولیه بالاتری دارد که به دلیل خرید باتریها و اینورترهای هوشمند است.
با این حال، با توجه به امکان فروش انرژی در ساعات پیک با نرخ بالاتر، دوره بازگشت سرمایه (ROI) کاهش مییابد و بهرهوری اقتصادی پروژه به شکل قابل توجهی افزایش پیدا میکند. ارزش افزوده سیستمهای ذخیرهساز با امکان تزریق انرژی به شبکه در ساعات با تعرفه بالاتر، باعث افزایش درآمد و کاهش وابستگی به شبکه در زمانهای حساس میشوند که این امر ارزش کل پروژه را بالا میبرد.
در این زمینه، مقالهای در دکتر سولار با عنوان «محاسبه و تخمین میزان انرژی تولیدی در نیروگاههای خورشیدی بر اساس نوع نیروگاه و آرایش سیستم» به روشهای دقیق برآورد تولید انرژی سالانه در نیروگاههای خورشیدی میپردازد.
فناوریهای مدرن، امکان بهرهبرداری حداکثری از پتانسیل ساعات پیک را برای نیروگاههای خورشیدی فراهم میکنند. اینورترهای هوشمند با تشخیص خودکار زمان پیک و غیرپیک، میتوانند تزریق انرژی به شبکه را مدیریت کرده و به بهینهسازی درآمد کمک کنند.
باتریها و سیستمهای ذخیره انرژی نیز به نیروگاهها اجازه میدهند تا انرژی تولیدشده در ساعات غیرپیک را برای فروش در ساعات پیک ذخیره کنند. همچنین، نرمافزارهای تحلیلی و سیستمهای مانیتورینگ پیشرفته با ارائه پیشبینی دقیق از مصرف شبکه و زمان مناسب تزریق انرژی، به بهرهبرداران کمک میکنند تا بهترین تصمیمات را برای مدیریت پروژه خود بگیرند.
ساعات پیک و غیرپیک تأثیر مستقیم بر درآمد نیروگاههای خورشیدی دارند. بهرهگیری از سیستمهای ذخیره انرژی و مدیریت هوشمند، میتواند درآمد را به شکل قابلتوجهی افزایش دهد. سرمایهگذاری در فناوریهای پیشرفته و تحلیل دقیق اقتصادی، بازده بلندمدت نیروگاهها را تضمین میکند.
تمرکز بر ساعات پیک: بیشترین سودآوری نیروگاههای خورشیدی زمانی حاصل میشود که انرژی تولیدی در ساعات اوج مصرف به شبکه تزریق شود.
ذخیرهسازی انرژی: بهرهگیری از سیستمهای ذخیرهساز مانند باتریهای لیتیوم-یون، امکان انتقال انرژی مازاد تولیدی در ساعات غیرپیک به ساعات پیک را فراهم میکند.
مدیریت هوشمند و نرمافزاری: استفاده از پلتفرمهای تحلیلی و نرمافزارهای مانیتورینگ پیشرفته، امکان پیشبینی دقیق الگوهای مصرف و نوسانات شبکه را فراهم میکند.