خروج اضطراری پست فوقتوزیع ۶۳ کیلوولت شاهد شهر قم ناشی از وقوع طوفان شدید و ریزگرد و بازیابی آن پس از ۳۴ دقیقه، نشان از آسیبپذیری شبکه برق در برابر حوادث جوی و اهمیت سرعت بازیابی شبکه دارد. احتمال افزایش بارش و وقوع بارشهای نسبتاً شدید در بخشهایی از کشور در پاییز ۱۴۰۵ اهمیت پرداختن به این موضوع را دوچندان میکند. تجربه ایران و سایر کشورها نشان میدهد بحرانهای طبیعی علاوه بر ایجاد خاموشی، میتواند به تجهیزات شبکه آسیب زده و هزینههای اقتصادی قابل توجهی ایجاد کند. از این رو، مقاومسازی زیرساختها، تقویت آمادگی نیروهای عملیاتی و افزایش سرعت بازیابی شبکه، از مهمترین الزامات ارتقای تابآوری شبکه برق در برابر بحرانهای طبیعی محسوب میشود.
شبکه برق بهعنوان یکی از زیرساختهای حیاتی کشور، در سالهای اخیر با چالشهایی مانند افزایش مصرف، تغییرات اقلیمی و وقوع حوادث طبیعی شدید مواجه شده است. بررسی تجربه ایران و جهان نشان میدهد عملکرد مناسب شبکه در شرایط عادی، تضمینکننده آمادگی آن در زمان بحران نیست. برای نمونه، طوفان سندی در سال ۲۰۱۲ بیش از ۹.۳ میلیون مشترک را در آمریکا تحت تأثیر قرار داد و سیل سال ۱۳۹۸ در ایران نیز آسیبپذیری بخشی از تأسیسات برق را آشکار کرد. تداوم خدمات برق در شرایط بحرانی، نیازمند مقاومسازی تجهیزات، برنامهریزی پیشگیرانه و افزایش سرعت بازگشت شبکه به وضعیت پایدار است.
چرخه زیر، مسیر شکلگیری تابآوری شبکه برق را از مرحله وقوع بحران و آسیب به زیرساختها تا فرآیند بازیابی و مقاومسازی شبکه نشان میدهد.
چرخه تابآوری
بحرانهای طبیعی و آسیبپذیری شبکه برق
شبکههای برق به دلیل گستردگی جغرافیایی و وابستگی به مجموعهای از تجهیزات تولید، انتقال و توزیع، همواره در معرض آسیبهای ناشی از حوادث طبیعی مانند سیل، زلزله، طوفان و افزایش دمای شدید قرار دارند. آسیبدیدگی خطوط انتقال، پستهای برق و تجهیزات توزیع میتواند بخشهای وسیعی از شبکه را از مدار خارج کرده و زمان بازگشت برق به شرایط عادی را افزایش دهد.
در سطح جهانی، تجربه وقوع بحرانهای طبیعی نشان داده است که حتی شبکههای پیشرفته نیز در برابر این نوع حوادث مصون نیستند. برای نمونه، طوفان دِرِچو در سال ۲۰۱۲ در آمریکا باعث قطع برق حدود ۴.۲ میلیون مشترک در ۱۱ ایالت شد و در برخی مناطق، خاموشیها تا نزدیک به ۱۰ روز ادامه داشت. همچنین طوفان سندی در همان سال بیش از ۹.۳ میلیون مشترک را تحت تأثیر قرار داد. این حوادث نشان داد که توسعه زیرساختهای برق بهتنهایی کافی نیست و افزایش مقاومت شبکه و پیشبینی سازوکارهای سریع برای بازگرداندن آن به مدار، بخش مهمی از مدیریت بحران محسوب میشود.
در ایران نیز وقوع حوادث طبیعی، آسیبپذیری بخشی از زیرساختهای برق را آشکار کرده است. سیل سال ۱۳۹۸ در استانهایی مانند گلستان، مازندران و لرستان از جمله نمونههایی بود که تأثیر مستقیم بحرانهای طبیعی بر تجهیزات و تأسیسات برق را نشان داد و اهمیت آمادگی شبکه برای مواجهه با شرایط اضطراری را برجسته کرد.
در جدول زیر، نمونههایی از بحرانهای طبیعی رخداده در ایران و پیامدهای آنها بر شبکه برق ارائه شده است.
جدول نمونه بحران
این تجربهها نشان میدهد تابآوری شبکه برق تنها به میزان تولید انرژی و تأمین برق وابسته نیست و مجموعهای از عوامل دیگر، از جمله مقاومت تجهیزات در برابر آسیب، آمادگی نیروهای عملیاتی برای مدیریت بحران و سرعت بازگرداندن شبکه به وضعیت پایدار پس از وقوع حادثه، در تقویت این تابآوری نقش تعیینکنندهای دارند.
خاموشیها و پیامدهای اقتصادی گسترده
خاموشیهای گسترده علاوه بر ایجاد چالشهای فنی برای شبکه برق، پیامدهای اقتصادی قابل توجهی نیز به همراه دارند. توقف خطوط تولید، کاهش میزان فعالیت صنایع، اختلال در ارائه خدمات عمومی و افزایش هزینههای عملیاتی، از جمله آثار مستقیمی هستند که در نتیجه کاهش پایداری شبکه برق ایجاد میشوند.
بررسیهای انجامشده در آمریکا نشان میدهد خاموشیهای ناشی از شرایط آبوهوایی، سالانه بین ۲۵ تا ۷۰ میلیارد دلار خسارت اقتصادی به همراه دارند. این آمار نشان میدهد هزینههای ناشی از بحران برق تنها به تعمیر و بازسازی تجهیزات محدود نمیشود و بخش قابل توجهی از خسارتها به توقف فعالیتهای اقتصادی و کاهش بهرهوری مربوط است.
در ایران نیز محدودیتهای تأمین برق و قطعیهای ناشی از ناترازی انرژی در سال ۱۴۰۳، خسارت قابل توجهی به بخش صنعت وارد کرده است؛ بهگونهای که میزان این خسارت حدود ۲۰ میلیارد دلار برآورد شده است. این موضوع نشان میدهد پایداری شبکه برق ارتباط مستقیمی با تداوم فعالیتهای اقتصادی و حفظ ظرفیت تولید کشور دارد.
معیارهای نوین سنجش شدت بحران برق
در گذشته، ارزیابی عملکرد شبکه برق بیشتر بر شاخصهایی مانند تعداد و مدت زمان خاموشیها متمرکز بود، اما تجربه بحرانهای بزرگ نشان داده است که این معیارها بهتنهایی نمیتوانند تصویر کاملی از میزان آسیبپذیری شبکه ارائه دهند.
ممکن است یک شبکه در شرایط عادی عملکرد قابل قبولی داشته باشد، اما هنگام وقوع یک حادثه گسترده، عواملی مانند آسیبدیدگی تجهیزات، دشواری دسترسی برای تعمیرات یا نبود آمادگی کافی در عملیات امداد و بازسازی، باعث طولانی شدن زمان بازگشت آن به شرایط پایدار شود.
طوفان ماریا در پورتوریکو در سال ۲۰۱۷ نمونهای از اهمیت توان بازیابی شبکه برق پس از بحران است. این طوفان حدود ۸۰ درصد زیرساخت برق منطقه را تخریب کرد و نزدیک به ۳.۶ میلیون نفر را با قطعی طولانیمدت برق مواجه ساخت. این حادثه نشان داد که در مدیریت بحران برق، میزان خسارت اولیه تنها یکی از معیارهای ارزیابی شرایط است و عواملی مانند سرعت بازسازی، حفظ خدمات ضروری و توان بازگشت سریع شبکه به مدار نیز نقش کلیدی دارند.
نمونهای از اهمیت سرعت بازیابی شبکه در ایران نیز در پی وقوع طوفان شدید و ریزگرد در شهر قم در تاریخ ۱۱ مهر ۱۴۰۵ مشاهده شد. در این حادثه، خروج اضطراری پست فوقتوزیع ۶۳ کیلوولت شاهد موجب بروز خاموشیهای مقطعی و پراکنده در بخشهایی از هسته مرکزی شهر شد. با ورود سریع اکیپهای واکنشسریع و نیروهای عملیاتی، پست مذکور حدود ۳۴ دقیقه پس از حادثه مجدداً برقدار شد و بخش اعظم بار مصرفی مشترکان به شبکه بازگشت. همچنین عملیات رفع آسیب و پایدارسازی فیدرهای باقیمانده تا ساعات بعد ادامه یافت. این تجربه نشان میدهد که علاوه بر مقاومت تجهیزات در برابر حوادث جوی، آمادگی نیروهای عملیاتی، سرعت واکنش و وجود سازوکارهای مؤثر برای بازگرداندن تجهیزات و فیدرهای آسیبدیده به مدار، از مؤلفههای مهم تابآوری شبکه برق محسوب میشوند.
ضرورت تقویت تابآوری شبکه برق ایران
در ایران نیز مسئله آسیبپذیری شبکه برق فراتر از موضوع تأمین انرژی و تولید برق است و بخشهای انتقال و توزیع نیز در برابر حوادث طبیعی به تقویت زیرساختها و افزایش آمادگی نیاز دارند. وقوع سیل، زلزله و تغییرات شدید اقلیمی میتواند به تجهیزات شبکه آسیب وارد کرده و فرآیند بازگشت برق به مناطق آسیبدیده را با تأخیر مواجه کند.
سیل جنوب کشور در سال ۱۴۰۰ که خسارت اولیه آن به تأسیسات برق حدود ۱۰۰ میلیارد تومان برآورد شد، یکی از نمونههای اثر مستقیم بحرانهای طبیعی بر زیرساخت برق است. در چنین شرایطی، اقداماتی مانند مقاومسازی تجهیزات، توسعه ظرفیتهای برق اضطراری، بهرهگیری از فناوریهای جدید در کنترل و پایش شبکه و بهبود فرآیندهای تعمیر و بازسازی، میتواند نقش مهمی در کاهش خسارتها و کوتاهتر شدن زمان بازیابی شبکه داشته باشد.
تجربه حوادث گذشته نشان میدهد مدیریت بحران به اقدامات پس از وقوع حادثه محدود نمیشود و میزان آمادگی پیش از بحران، برنامهریزی مناسب و پیشبینی سناریوهای مختلف، نقش مهمی در کاهش آثار و خسارتهای ناشی از حوادث طبیعی دارند.
بررسی تجربههای ایران و سایر کشورها نشان میدهد آسیبپذیری شبکه برق در برابر بحرانهای طبیعی فراتر از وقوع خاموشیهای کوتاهمدت است و پیامدهای آن میتواند بخشهای مختلف اقتصادی، اجتماعی و خدمات عمومی را تحت تأثیر قرار دهد. خسارتهای ناشی از توقف فعالیتهای اقتصادی، آسیب به تجهیزات و هزینههای بازسازی پس از حوادث طبیعی، ضرورت افزایش تابآوری این زیرساخت حیاتی را بیش از گذشته آشکار کرده است.
یک شبکه برق تابآور، شبکهای است که توانایی مقابله با بحرانها را از طریق کاهش شدت پیامدهای حادثه، حفظ تداوم خدمات ضروری و بازگشت سریع به وضعیت پایدار پس از وقوع بحران نشان میدهد.