معايير جديدة بعد سنوات من التحقيق
يتجه منظمو الشبكة في أمريكا الشمالية إلى تشديد قواعد الاعتمادية الخاصة بالموارد المعتمدة على العاكسات بعد أن أظهرت سلسلة من أحداث الاضطراب أن بعض الأصول الشمسية وغيرها من الأصول المتصلة بالعاكسات لم تستجب لأعطال الشبكة بالطريقة التي توقعها المشغّلون. وقد تقدمت North American Electric Reliability Corp.، أو NERC، بثلاثة معايير هي PRC-028 وPRC-029 وPRC-030، وتهدف إلى تحسين أداء الموارد المعتمدة على العاكسات في نظام القدرة الكهربائي الكبير.
يأتي هذا الجهد الخاص بالمعايير بعد سنوات عدة من التحقيق في انخفاضات الإنتاج والانقطاعات القسرية المرتبطة بالموارد المعتمدة على العاكسات، والتي يُشار إليها غالبا اختصارا بـ IBRs. وتشمل هذه الموارد محطات شمسية كبيرة وغيرها من تقنيات التوليد التي تعتمد على إلكترونيات القدرة بدلا من الآلات المتزامنة التقليدية. ومع ارتفاع حصتها من التوليد، ازداد أيضا الاهتمام التنظيمي بكيفية تصرفها أثناء الاضطرابات.
الدافع التنظيمي المباشر ليس نظريا. فقد كانت NERC تدرس أحداثا حقيقية أدت فيها الأعطال الروتينية إلى عواقب أكبر من المتوقع، لأن مجموعات من الأصول المعتمدة على العاكسات خفضت الإنتاج أو خرجت من الخدمة. وينظر المنظمون بشكل متزايد إلى تلك الأحداث بوصفها مشكلة تتعلق باعتمادية الشبكة، لا مجرد مسألة ضبط للمعدات تُترك لمالكيها الأفراد.
حدث أوديسا أصبح نقطة تحول
أحد أوضح الأمثلة التي استُشهد بها في الدفع التنظيمي كان اضطرابا وقع في 2022 قرب أوديسا في تكساس. ووفقا للتقرير المصدر، أدى ذلك الحدث إلى فقدان غير متوقع قدره 2,555 ميغاواط من التوليد الشمسي والمتزامن بعد عطل روتيني في نظام 345 كيلوفولت في غرب تكساس. وقد ربط المحققون المشكلة بأداء غير كافٍ في اجتياز الاضطرابات من جانب الموارد المعتمدة على العاكسات.
تعد إعدادات اجتياز الاضطرابات مهمة لأن أعطال الشبكة متوقعة من وقت لآخر. ومن المفترض عموما أن تظل محطات الطاقة متصلة خلال كثير من الاضطرابات المؤقتة بدلا من الانفصال عند أول علامة على جهد أو تردد غير طبيعي. وعندما يتفاعل عدد كبير من الموارد بقوة مفرطة مع حدث روتيني، يمكن لاضطراب يمكن التحكم فيه أن يتحول بسرعة إلى مشكلة أوسع في النظام.
في حالة غرب تكساس، دفع فقدان التوليد غير المتوقع تردد النظام في ERCOT إلى 59.7 هرتز. وهذا هو نوع الاستجابة غير الطبيعية الذي يلفت انتباه المنظمين. فالعطل في شبكة النقل ليس أمرا غير مألوف؛ أما اختفاء كتلة كبيرة من التوليد استجابة له فهو أمر أكثر خطورة بكثير. وأظهر الحدث كيف يمكن لإعدادات العاكسات التي قد تبدو محافظة على مستوى المحطة أن تصبح عامل عدم استقرار على مستوى النظام.
لماذا تحتاج الموارد المعتمدة على العاكسات إلى إشراف مختلف
تتفاعل المولدات التقليدية والموارد المعتمدة على العاكسات مع الشبكة بطرق مختلفة تماما. فالآلات المتزامنة تمتلك قصورا ذاتيا ماديا وخصائص تشغيلية راسخة بنيت قواعد الشبكة حولها على مدى عقود. أما الأصول المعتمدة على العاكسات فتعتمد على البرمجيات وأدوات التحكم والإعدادات، التي قد تختلف بحسب الشركة المصنعة والمشروع ومتطلبات الربط بالشبكة.
وهذه المرونة هي جزء مما جعل مشروعات الطاقة الشمسية والبطاريات أسهل في النشر. وهي أيضا جزء مما جعل الإشراف على الاعتمادية أكثر تعقيدا. فإذا كانت الإعدادات غير متوافقة أو كانت منطقية الحماية حساسة جدا، فقد تنفصل الموارد السليمة عن الشبكة أثناء أحداث يحتاج فيها المشغّلون إليها وهي متصلة أكثر من أي وقت آخر.
صُممت المعايير الجديدة لتقليل هذا الخطر عبر جعل المتطلبات أكثر صراحة. ورغم أن المادة المصدر لا تقدم النص الكامل للقواعد، فإنها توضح أن حزمة المعايير تهدف إلى تحسين اعتمادية الشبكة وأنها نشأت من توصيات مرتبطة بأحداث سابقة. ومن الناحية العملية، يشير ذلك إلى توقعات أشد بشأن الأداء أثناء الاضطرابات والبيانات والتحقق وإدارة التكوين للموارد المتأثرة.
إشارة سياسية لشبكة تضم مزيدا من الطاقة الشمسية والتخزين
الأهمية الأوسع تتجاوز حادثة واحدة في تكساس. فمع اتصال مزيد من الموارد الشمسية والتخزينية وغيرها من الموارد المعتمدة على العاكسات بأنظمة النقل، يحتاج المشغّلون إلى ضمان أن الأساطيل المبنية على إلكترونيات القدرة ستتصرف على نحو متسق تحت الضغط. ولم يعد الافتراض القديم بأن معايير اعتمادية الشبكة يمكن أن تُكتب إلى حد كبير حول التوليد التقليدي كافيا.
وهذا يجعل الأمر تغييرا تنظيميا هيكليا لا مجرد إصلاح تقني محدود. فـ NERC تستجيب لمزيج موارد يتغير بسرعة في أنحاء أمريكا الشمالية. وتشير المعايير إلى أن حوكمة الاعتمادية يجري تحديثها لتواكب هذه الحقيقة.
بالنسبة إلى المطورين ومالكي الأصول، يعني ذلك على الأرجح مزيدا من التدقيق في إعدادات التحكم وضغطا أكبر لإثبات الامتثال قبل أن يكشف اضطراب عن نقطة ضعف. أما بالنسبة إلى مشغلي النظام، فهو محاولة للحد من احتمال أن يتطور عطل محلي إلى عجز أكبر في التوليد. وبالنسبة إلى صانعي السياسات، فهو تذكير آخر بأن نشر الطاقة النظيفة واعتمادية الشبكة باتا مرتبطين بشكل متزايد عبر التفاصيل التشغيلية، لا عبر أهداف التخطيط العامة فقط.
ما الذي يجب متابعته بعد ذلك
المعايير نفسها مهمة، لكن التنفيذ لا يقل أهمية. وستعتمد نتائج الاعتمادية على سرعة اعتماد القواعد، ووضوح تعريفها لتوقعات الأداء، ومدى فعالية تحديث مالكي المحطات للأساطيل القائمة. وتكتسب التحديات التشغيلية أهمية خاصة لأن كثيرا من الموارد المعتمدة على العاكسات تعمل بالفعل، وغالبا بعتاد ومنطق تحكم من أجيال مختلفة.
ويشير التحول التنظيمي أيضا إلى أن أحداث الشبكة المستقبلية ستخضع لتمحيص أدق. ومن المرجح أن تركز التحقيقات ليس فقط على ما إذا كان العطل قد وقع، بل أيضا على ما إذا كانت الموارد استجابت بطريقة تتوافق مع الإعدادات المعتمدة واحتياجات النظام. وهذا معيار أعلى لشبكة تغذيها بشكل متزايد أصول مدفوعة بالبرمجيات.
وبهذا المعنى، تمثل معايير NERC الجديدة إشارة مبكرة إلى المرحلة التالية من حوكمة التحول في الطاقة. ولم يعد السؤال مجرد مدى سرعة إضافة الموارد المعتمدة على العاكسات، بل مدى موثوقية سلوكها عندما يكون النظام تحت الضغط.
هذه المقالة مستندة إلى تقرير من PV Magazine. اقرأ المقال الأصلي.
