تامین برق صنایع در شرایط اضطراری

«جهان‌صنعت»- خاموشی‌های مکرر برق در تابستان سال‌جاری ‌آن‌گونه که فعالان صنعتی می‌گویند آسیب فراوانی به صنایع وارد کرده است به‌گونه‌ای که برخی از صنایع بنا به اقتضای کار خود تمام سه‌ماهه تابستان تعطیل بوده‌اند. در این میان از سال‌ها پیش برخی صنایع بزرگ برای حذف ریسک قطعی برق در کنار تاسیسات و تجهیزات تولیدی خود نیروگاه برق نیز راه‌اندازی کرده‌اند یا در شُرف راه‌اندازی نیروگاه تولید برق هستند. اقدامی که هزینه‌های زیادی به همراه دارد و حتی برای ایجاد و راه‌اندازی نیروگاه‌های خورشیدی و بادی، سرمایه‌های کلانی موردنیاز است. در این میان برخی شرکت‌های دانش‌بنیان راه‌حل دیگری را ابداع کرده‌اند که به نظر می‌رسد‌ می‌تواند نیاز بنگاه‌های کوچک و متوسط را برآورده کند. در این حال نباید فراموش کرد که ایجاد نیروگاه‌های تولید برق اختصاصی یا استفاده از باتری‌ها نباید مانع از فراموشی بازسازی زیرساخت‌های تولید برق و شبکه توزیع آن باشد. چه آنکه از سویی تعداد بنگاه‌های صنعتی کشور نسبت به جمعیت ایران اندک است و از سوی دیگر در میان بنگاه‌های صنعتی موجود تعداد بسیار اندکی با توجه به هزینه‌ها می‌توانند نیروگاه داشته باشند یا از فناوری‌های نوین استفاده کنند و از همین‌رو سایر بنگاه‌های تولیدی و همچنین شهروندان همچنان نیازمند انرژی برق هستند.
متخصصان یک شرکت دانش‌بنیان ایرانی با دستیابی به دانش‌ فنی «سامانه مدیریت باتری و باتری‌خانه» آن را مطابق با نیازهای کشور بومی‌سازی کرده‌اند. استفاده از این دستگاه به تامین برق تجهیزات مختلف کاربردی در صنایع مختلف در شرایط اضطراری و قطع برق کمک شایانی خواهد کرد.
موسی آیتی، مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان و عضو هیات علمی دانشگاه تهران در گفت‌وگو با ایرنا ضمن بیان اینکه امروزه تقریبا در همه صنایع برای تامین برق در شرایط اضطراری از باتری‌خانه‌ بزرگ استفاده می‌شود، اظهار کرد: در باتری‌خانه‌های کوچک و بزرگ عموما از ۴ تا ۱۰۰۰ باتری توان بالا استفاده شده است که به‌صورت «سری – موازی» با یکدیگر قرارگرفته و انرژی لازم برای تجهیزات را تامین می‌کنند که قیمت هر یک از این باتری‌ها بین ۵ تا ۳۰‌میلیون تومان است.
گران‌قیمت و بسیار حیاتی برای صنایع
این فعال حوزه دانش‌بنیان همچنین با یادآوری اینکه با در نظر گرفتن سایر تجهیزات همچون شارژر و تابلوهای برق، باتری‌خانه تجهیزی گران‌قیمت و بسیار حیاتی برای صنایع محسوب می‌شود، خاطرنشان کرد: البته تجهیزاتی که باتری‌خانه انرژی آنها را تامین می‌کند صدها و شاید هزاران برابر مهم‌تر و گران‌قیمت‌تر هستند.
آیتی افزود: تقریبا همه صنایع باتری‌خانه دارند که از آن ‌جمله می‌توان به صنایع نفت و گاز، بیمارستان‌ها، خودروسازی‌ها، نیروگاه‌ها، پست‌های برق انتقال، توزیع، نیروگاه‌های تجدیدپذیر، صنایع مخابرات، کارخانه‌های تولیدی، ایستگاه‌های مترو و سیستم حمل‌ونقل، اتاق‌های سرور و سیستم‌های امنیتی در ادارات و مدارس اشاره کرد.
به گفته این عضو هیات علمی دانشگاه تهران، برای مثال در یک پالایشگاه و نیروگاه ممکن است ۱۲ باتری‌خانه وجود داشته باشد.
وی با توضیح اینکه عمر مفید هر باتری بسته به شرایط محیطی، نحوه استفاده، کیفیت و قیمت آن بین 2 تا ۱۰سال است، تصریح کرد: بنابراین همه باتری‌ها باید توسط اپراتور متخصص به‌صورت دوره‌ای (مثلا سه روز یک‌بار) بازدید و با تستر باتری بررسی شوند و از صحت هر باتری اطمینان حاصل شود تا در زمان اضطرار، انرژی الکتریکی به‌صورت مطمئن در دسترس باشد.
مدیر عامل این شرکت دانش‌بنیان با بیان اینکه در بازه بین زمان‌های تست از عملکرد مناسب باتری‌ها اطلاعاتی در دست نیست، افزود: اگر هر یک از باتری‌ها در یک آرایش سری از باتری‌ها خراب شود عملکرد کل باتری‌خانه مختل خواهد شد. بنابراین، در باتری‌خانه قابلیت اطمینان (Reliability) در عملکرد کلی بسیار حیاتی است.
آیتی به سابقه فعالیت پژوهشی و فناورانه این مجموعه دانش‌بنیان از سال ۱۳۹۵ در راستای پاسخ به نیازهای موجود در زمینه سامانه مدیریت باتری اشاره کرد و گفت: با توسعه الگوریتم‌های تخمین و شناسایی، روش‌های کنترلی مناسب و سخت‌افزار الکترونیکی لازم در نهایت موفق به تولید و تجاری‌سازی «سامانه مدیریت باتری و باتری‌خانه» به‌عنوان یک محصول فناورانه مورد تایید شدیم.
وی توضیح داد: این سامانه شامل بخش‌های اصلی زیرسامانه پایش و مدیریت شرایط محیطی باتری‌خانه یا Environmental Condition Monitoring System، زیرسامانه پایش و مدیریت باتری‌ها/شارژر/ UPS، یا Battery Monitoring System، امپدانسمتر و تستر باتری (Battery Impedance Meter and Tester) و همچنین نرم‌افزارهای مانیتورینگ و ارتباطات است.
تامین برق صنایع در شرایط اضطراری
این عضو هیات علمی دانشگاه تهران خاطرنشان کرد: همه این زیرسامانه‌ها با دانش بومی و تلاش متخصصان شرکت توسعه داده شده‌اند و هر یک به‌خودی خود به‌عنوان یک تجهیز می‌تواند در صنایع مختلف کاربرد داشته باشد.
آیتی افزود: به‌عنوان مثال، سامانه پایش و مدیریت باتری در شرایط محیطی دما، رطوبت، فشار هوا، میزان دود، گازهای سمی، شدت نور و بسیاری پارامترهای دیگر را به‌صورت برخط پایش و براساس آن سیستم، تهویه و کنترل می‌کند. این سامانه در پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و صنایع مشابه ضمن رعایت ضوابط و مقررات تدوین‌شده در تامین بهداشت و ایمنی و محافظت از محیط‌زیست در پروژه‌های عمرانی الزامات (HSE) قابل استفاده است.
آیتی افزود: پس از نصب آن می‌توان وضعیت کامل باتری‌خانه و اجزای آن را تحت شبکه موجود و با پروتکل‌های استاندارد به‌صورت بی‌سیم و یا با فیبر نوری در سیستم SCADA و نرم‌افزار مانیتورینگ مشاهده کرد.
وی اضافه کرد: همچنین می‌توان همه اطلاعات را تحت اینترنت به‌منظور مدیریت و دستیابی به اقتصادی‌ترین شکل برنامه در یک نیروگاه (دیسپاچینگ) به مراکز در نظر گرفته‌شده ارسال کرد.
این فعال حوزه دانش‌بنیان نخستین و مهم‌ترین مزیت به‌کارگیری سامانه مدیریت باتری را افزایش قابلیت اطمینان باتری‌خانه برشمرد و گفت: این افزایش قابلیت اطمینان با اندازه‌گیری پایش دائمی ولتاژ، جریان و دمای باتری‌ها و شارژر انجام می‌شود.
آیتی افزود: اعمال الگوریتم‌های طراحی‌شده بر این اندازه‌گیری‌ها وضعیت شارژ، وضعیت سلامت، اضافه ولتاژ، اضافه جریان، مقاومت داخلی و دیگر پارامترهای تک‌تک باتری‌ها را به‌دنبال خواهد داشت.
به گفته وی، وضعیت شارژ و وضعیت سلامت به‌‌ترتیب انرژی الکتریکی و عمر باتری باقی‌مانده، اضافه ولتاژ و اضافه جریان، شارژ اضافه و تخلیه اضافی باتری، موارد موثر در خرابی باتری به‌شمار می‌آید.
مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان افزود: در ادامه با استفاده از این پارامترهای محاسبه‌شده پروفیل شارژ باتری‌ها تعیین و براساس آن شارژر یا UPS تنظیم می‌شود. اصلاح پروفیل شارژ از یک‌طرف باعث افزایش قابلیت اطمینان و از طرف دیگر باعث افزایش ۵۰‌درصدی تا پنج برابری طول عمر باتری‌ها می‌شود.
به گفته وی افزایش طول عمر باتری مستقیما در کاهش هزینه باتری‌خانه در کوتاه‌مدت و درازمدت تاثیر بسزایی داشته به‌طوری که هزینه سامانه مدیریت باتری‌خانه در تقریبا دو سال بازگشت داده خواهد شد.
آیتی یادآور شد: این شرکت به تجربه‌های موفقی از نصب سامانه مدیریت باتری‌خانه و باتری در دو سال گذشته دست یافته است که امید می‌رود این تجربیات در دیگر صنایع کشورمان به‌کار گرفته شوند.
وی تصریح کرد: از طرفی با توجه به توسعه استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و خودروهای الکتریکی، باتری و باتری‌خانه‌ها اهمیت بسزایی یافته است و این شرکت فناور از آمادگی لازم برای برگزاری جلسات فنی و آموزشی با هدف توسعه دانش‌ فنی و نگهداری از باتری و باتری‌خانه‌های بزرگ به متخصصان علاقه‌مند برخوردار است.