توسعه سریع انرژی خورشیدی و بادی، هند را به سمت تدوین مقررات جدیدی سوق داده است که میتواند نحوه طراحی نیروگاههای تجدیدپذیر را تغییر دهد. طبق پیشنویس جدید اداره مرکزی برق هند، نیروگاههای خورشیدی زمینی و بادی جدید ممکن است از سال ۲۰۲۷ ملزم شوند سیستم ذخیرهسازی انرژی را در کنار نیروگاه خود نصب کنند.
اداره مرکزی برق هند (CEA) مجموعهای از الزامات فنی جدید را برای نیروگاههای تجدیدپذیر پیشنهاد کرده است که در صورت تصویب نهایی، استفاده از سیستمهای ذخیرهسازی انرژی (ESS/BESS) و اینورترهای مجهز به قابلیت Grid-Forming را در پروژههای جدید گسترش خواهد داد.
براساس این پیشنویس، نیروگاههای خورشیدی زمینی و نیروگاههای بادی خشکی که پس از ۱ ژوئیه ۲۰۲۷ وارد مدار میشوند، باید در کنار ظرفیت تولید خود از سیستم ذخیرهسازی انرژی استفاده کنند.
این تصمیم نشاندهنده تغییری مهم در نگاه به نیروگاههای تجدیدپذیر است؛ تغییری که در آن دیگر تنها میزان ظرفیت نصبشده خورشیدی یا بادی اهمیت ندارد، بلکه توانایی نیروگاه برای ذخیره انرژی و پشتیبانی از شبکه برق نیز به بخشی از طراحی آن تبدیل میشود.
حداقل سیستم ذخیره سازی انرژی (BESS) مورد نیاز چقدر خواهد بود؟
طبق پیشنهاد CEA، نیروگاههای خورشیدی زمینی و بادی خشکی که بعد از ۱ ژوئیه ۲۰۲۷ راهاندازی میشوند باید یک سیستم ذخیرهسازی هممکان یا Co-located ESS داشته باشند.
توان سیستم ذخیرهسازی باید حداقل معادل ۱۰ درصد ظرفیت نامی نیروگاه باشد و باتری باید حداقل برای دو ساعت امکان ذخیره و تحویل انرژی داشته باشد. برای مثال، یک نیروگاه خورشیدی ۱۰۰ مگاواتی براساس این پیشنهاد حداقل به یک سیستم ذخیرهسازی با مشخصات زیر نیاز خواهد داشت:
توان BESS: ۱۰ مگاوات
ظرفیت انرژی: حداقل ۲۰ مگاوات ساعت
یعنی باتری بتواند توان ۱۰ مگاوات را حداقل به مدت دو ساعت تأمین کند. اما این الزامات در مرحله بعد سختگیرانهتر میشوند.
برای نیروگاههایی که از ۱ ژوئیه ۲۰۲۹ تا ۳۰ ژوئن ۲۰۳۱ وارد مدار شوند، سهم توان ذخیرهسازی همچنان حداقل ۱۰ درصد ظرفیت نیروگاه باقی میماند، اما مدت ذخیرهسازی از دو ساعت به چهار ساعت افزایش پیدا میکند. در نتیجه همان نیروگاه خورشیدی ۱۰۰ مگاواتی در این مرحله به حداقل ۱۰ مگاوات / ۴۰ مگاواتساعت BESS نیاز خواهد داشت.
اینورترهای Grid-Forming هم وارد مقررات میشوند
بخش مهم دیگری از پیشنهاد جدید هند به نوع اینورترهای مورد استفاده در نیروگاههای تجدیدپذیر مربوط میشود. طبق پیشنویس CEA، نیروگاههای تجدیدپذیری که بعد از ۱ ژوئیه ۲۰۲۷ وارد مدار میشوند باید حداقل ۱۵ درصد از اینورترهای خود را به قابلیت Grid-Forming مجهز کنند. همچنین تمام اینورتر (PCS) های سیستمهای ذخیرهسازی باتری باید دارای قابلیت Grid-Forming باشند.
این بخش شاید از الزام نصب باتری نیز مهمتر باشد، زیرا نشان میدهد چالش آینده شبکههای برق تنها «ذخیره انرژی» نیست؛ بلکه نحوه تعامل اینورترها و سیستمهای ذخیرهسازی با شبکه نیز اهمیت بیشتری پیدا کرده است.
Grid-Forming چیست و چرا اهمیت دارد؟
بخش زیادی از اینورترهای متداول خورشیدی از نوع Grid-Following هستند. این تجهیزات برای فعالیت، ولتاژ و فرکانس موجود در شبکه را تشخیص داده و عملکرد خود را با آن هماهنگ میکنند. به زبان ساده، اینورتر Grid-Following از شبکه موجود «پیروی» میکند. اما یک اینورتر Grid-Forming نقش فعالتری دارد.
این فناوری میتواند در ایجاد و کنترل مرجع ولتاژ و فرکانس مشارکت کند و در شرایطی که سهم منابع مبتنی بر اینورتر در شبکه بسیار زیاد شده است، به پایداری سیستم برق کمک کند.
با کاهش سهم ژنراتورهای سنکرون سنتی و افزایش شدید نیروگاههای خورشیدی، بادی و BESS، قابلیتهایی مانند کنترل فرکانس، پشتیبانی ولتاژ و حفظ پایداری شبکه اهمیت بیشتری پیدا میکنند. به همین دلیل، فناوری Grid-Forming به یکی از موضوعات کلیدی نسل جدید نیروگاههای خورشیدی و سیستمهای ذخیرهسازی انرژی تبدیل شده است.
چرا هند میخواهد باتری را کنار نیروگاه خورشیدی قرار دهد؟
برق خورشیدی و بادی برخلاف نیروگاههای متعارف، مستقیماً به شرایط طبیعی وابسته است. تولید نیروگاه خورشیدی در ساعات میانی روز افزایش پیدا میکند، اما هنگام غروب بهسرعت کاهش مییابد. در مقابل، نیاز شبکه ممکن است دقیقاً در ساعاتی افزایش پیدا کند که تولید خورشیدی در حال کاهش است.
اگر ظرفیت خورشیدی بسیار سریع افزایش پیدا کند اما زیرساخت ذخیرهسازی و شبکه همزمان توسعه پیدا نکند، امکان ایجاد چند مشکل وجود دارد:
- مازاد تولید برق در ساعات خورشیدی
- محدودیت در انتقال انرژی
- افزایش Curtailment یا محدودسازی تولید نیروگاه
- تغییرات سریع توان در شبکه
- افزایش نیاز به منابع انعطافپذیر هنگام کاهش تولید خورشیدی
- پیچیدهتر شدن کنترل ولتاژ و فرکانس شبکه
BESS میتواند بخشی از برق تولیدشده در ساعات پرتابش را ذخیره کرده و در زمان مورد نیاز شبکه دوباره در اختیار سیستم قرار دهد. به همین دلیل، قرار دادن باتری در همان محل نیروگاه یا Co-location میتواند نیروگاه خورشیدی را از یک منبع تولید متغیر به سیستم انرژی انعطافپذیرتری تبدیل کند.
از نیروگاه خورشیدی به «سیستم انرژی»
پیشنهاد جدید هند یک پیام مهم برای صنعت انرژی دارد:
آینده نیروگاههای تجدیدپذیر احتمالاً تنها به نصب پنل خورشیدی یا توربین بادی محدود نخواهد شد.
نیروگاه آینده میتواند مجموعهای یکپارچه از چند بخش باشد:
تولید انرژی + BESS + PCS + سیستم مدیریت انرژی + اینورترهای پیشرفته + اتصال هوشمند به شبکه
در چنین ساختاری، معیار طراحی دیگر فقط این نیست که نیروگاه چند مگاوات انرژی تولید میکند.در اینجا سؤالهای دیگری نیز مطرح میشوند:
- این انرژی چه زمانی در اختیار شبکه قرار میگیرد؟
- چه مقدار از تولید اضافی امکان ذخیره شدن دارد؟
- نیروگاه هنگام نوسان فرکانس یا ولتاژ چگونه واکنش نشان میدهد؟
- آیا سیستم ذخیرهسازی میتواند در ساعات اوج مصرف به شبکه کمک کند؟
- و آیا نیروگاه میتواند بخشی از خدمات پایداری شبکه را نیز ارائه دهد؟
این تغییر نگرش میتواند بازار تجهیزات مرتبط با BESS، PCS، EMS و Grid-Forming Inverter را در سالهای آینده به بخش مهمتری از صنعت تجدیدپذیر تبدیل کند.
یک نیروگاه ۱۰۰ مگاواتی در مقررات پیشنهادی هند
برای درک بهتر تغییر پیشنهادی میتوان یک نیروگاه خورشیدی ۱۰۰ مگاواتی را در نظر گرفت. اگر چنین پروژهای پس از ۱ ژوئیه ۲۰۲۷ وارد مدار شود، براساس پیشنویس فعلی حداقل باید دارای باشد.
- ۱۰۰ مگاوات ظرفیت نیروگاه خورشیدی
- ۱۰ مگاوات توان سیستم ذخیرهسازی
- ۲۰ مگاواتساعت ظرفیت ذخیره انرژی
- و حداقل ۱۵ درصد اینورترهای دارای قابلیت Grid-Forming
اگر همین پروژه در مرحله بعدی مقررات، یعنی از ژوئیه ۲۰۲۹، مشمول الزامات جدید شود، ظرفیت انرژی BESS آن حداقل به ۴۰ مگاواتساعت افزایش خواهد یافت. این مثال نشان میدهد که BESS در این مدل دیگر یک گزینه جانبی برای نیروگاه نیست و از همان مرحله طراحی باید بهعنوان یکی از اجزای اصلی پروژه در نظر گرفته شود.
آیا نصب BESS در هند از ۲۰۲۷ قطعی شده است؟
خیر. نکته مهم این است که این الزامات در حال حاضر بخشی از پیشنویس مقررات اداره مرکزی برق هند هستند و هنوز نباید آنها را بهعنوان قانون نهایی معرفی کرد.
CEAپیشنویس اصلاحیه دوم مقررات فنی ساخت نیروگاهها و خطوط برق سال ۲۰۲۶ را در ۳ سپتامبر ۲۰۲۶ منتشر کرده است. ذینفعان نیز تا ۴ اکتبر ۲۰۲۶ فرصت دارند نظرات، پیشنهادها و اعتراضهای خود را درباره این مقررات ارائه کنند. بنابراین ممکن است بخشی از جزئیات پیش از تصویب نهایی تغییر کند.
با این حال، جهتگیری این پیشنهاد اهمیت زیادی دارد؛ زیرا نشان میدهد یکی از بزرگترین بازارهای انرژی تجدیدپذیر جهان در حال بررسی مدلی است که در آن توسعه خورشیدی، ذخیرهسازی و پایداری شبکه همزمان دیده میشوند.
BESS از گزینه جانبی به زیرساخت شبکه تبدیل میشود
تا چند سال قبل، در بسیاری از پروژههای خورشیدی تمرکز اصلی بر کاهش قیمت پنل، افزایش راندمان و توسعه ظرفیت نصبشده بود. اما افزایش سهم انرژیهای تجدیدپذیر، مسئله جدیدی را در مقابل شبکههای برق قرار داده است:
تولید انرژی پاک بهتنهایی کافی نیست؛ این انرژی باید در زمان مناسب و با رفتار قابل کنترل در اختیار شبکه قرار گیرد.
همین مسئله باعث شده نقش BESS بهتدریج از یک سیستم ذخیرهسازی ساده فراتر رود. ترکیب باتری با PCSهای Grid-Forming، سیستم مدیریت انرژی و کنترل هوشمند نیروگاه میتواند به بخشی از زیرساخت مورد نیاز برای شبکههایی با سهم بالای منابع تجدیدپذیر تبدیل شود.
اگر پیشنهاد CEA هند به مقررات نهایی تبدیل شود، میتواند نمونه مهم دیگری از تغییر نسل نیروگاههای تجدیدپذیر باشد؛ نسلی که در آن خورشیدی و بادی دیگر بهتنهایی طراحی نمیشوند و ذخیرهسازی انرژی از ابتدای پروژه وارد معادله خواهد شد.
منابع: