اختلاف تأثر المستخدمين بانقطاع الطاقة الكهربائية

تحليل اختلاف تأثر المستخدمين بانقطاع الطاقة الكهربائية

في عام 2015م، أصدر مجلس الدولة الصيني ملف “بعض الآراء حول تعميق إصلاح نظام الطاقة الكهربائية”، بحيث يتمثل جوهرها في إنشاء سوق للكهرباء وتنفيذه بطريقة يلعب فيها السوق دوراً حاسماً في تخصيص الموارد، كما أن الهدف الأساسي هو إنشاء سعر للكهرباء موجه نحو السوق يمكن أن يعكس بدقة العلاقة بين العرض والطلب في السوق ويصبح إصلاح جانب التجزئة للكهرباء مكوناً رئيسياً لإصلاح نظام الطاقة.

ولقد تدفق الكثير من رأس المال الاجتماعي إلى تجارة التجزئة للكهرباء وسيكون المستهلكون النشطون الذين يشاركون في استهلاك الطاقة وإنتاجها ويقدمون الخدمات الإضافية بطريقة ديناميكية وتفاعلية جزءاً لا يتجزأ من الشبكة الذكية المستقبلية، وفي هذه السياقات يجب أن تعمل شركة (Power Grid Corps) الأصلية على تحسين جودة الطاقة وأمانها وتغيير وضع التشغيل الشامل الأصلي ومحتوى الخدمة لتلبية متطلبات العملاء المصممة والدقيقة للعملاء.

وبصرف النظر عن جودة وسعر الطاقة؛ فإن أمان وموثوقية التزويد بالكهرباء (أي مستوى الخدمة العالي والإمداد المستمر بالكهرباء دون انقطاع الخدمة)، وهي اعتبار آخر للمستخدمين، ومع ذلك؛ فإن انقطاع التيار الكهربائي الناتج عن عوامل طبيعية وعوامل غير طبيعية، كما يؤدي إلى خسائر فادحة ويهدد سلامة أنظمة الطاقة الكهربائية حول العالم.

لذلك يمكن تصنيف الأسباب الشائعة للمخرجات إلى عوامل جانب العرض وعوامل جانب الطلب وعوامل الاقتصاد السياسي، وذلك من حيث التأثيرات المختلفة على السكان الذين يعيشون في المنطقة والأضرار المختلفة (الاقتصادية وغيرها)، كما تنقسم موثوقية إمدادات الطاقة في الصين إلى ثلاثة مستويات، وهي:

• تحميل المستوى الأول: بحيث يمكن أن يؤدي انقطاع التيار الكهربائي عند هذا المستوى إلى وقوع حوادث شخصية وخسائر اقتصادية كبيرة.

• تحميل المستوى الثاني: سيؤدي “انقطاع التيار الكهربائي” عن هذا المستوى إلى خسائر اقتصادية أكبر.

• تحميل المستوى الثالث: هنا يتكون هذا المستوى من أولئك الذين ليسوا في الأحمال الأولى أو الثانوية، مثل المدن الصغيرة والمجمعات السكنية وورش العمل المساعدة للمصنع وما إلى ذلك.

وكل ذلك يكون بسبب الخسائر المختلفة، كما يكون لدى العملاء الطاقة المختلفة انعكاسات مختلفة و “درجات حساسية” لانقطاع التيار الكهربائي ويمكن تقسيمهم إلى فئتين حساسة للتعتيم وغير حساسة، بحيث ركزت الأعمال السابقة حول قضايا الكهرباء في المقام الأول على الأسباب المادية والبنية التحتية لانقطاع التيار الكهربائي وترميمه، وفي مثل هذا البحث ضروري لفهم كيفية تقليل عدد ومدة المخرجات، لكنهم لا يقدمون سوى القليل من البصيرة حول من هو الأكثر حساسية لجوانب القوة.

الدراسات الخاصة بتأثر المستخدمين بانقطاع الطاقة الكهربائية

بالمقارنة مع أسواق الكهرباء الأوروبية الأكثر تطوراً، لذلك؛ فإن سوق الكهرباء في الصين في مرحلته الأولى من الافتتاح، كما وسيكون إصلاحه لصالح التطورات الاقتصادية، بحيث يتطلب هذا تحليلاً متعمقاً للعملاء وسوق الطاقة، وحالياً؛ فإنه تم جمع قدر هائل من البيانات في مجال الطاقة وتم إجراء أبحاث على نطاق واسع لدراسة سوق الطاقة ومتطلبات المستخدمين، بحيث تركز هذه الأبحاث على استخدام تقنيات التنقيب عن البيانات والتعلم الآلي لتحليل خصائص سوق الطاقة وسلوكيات عملاء التعدين وتقييم انقطاع التيار الكهربائي والتنبؤ به.

كما تم اقتراح نموذج نظام ديناميكي جديد لتوضيح العلاقات السببية بين استهلاك الكهرباء وإمدادات الكهرباء وسعر الكهرباء والعلاقات المتداخلة المعقدة. عن طريق دعاة (Lyapunov) والشبكات العصبية الاصطناعية ومخططات التشعب، بحيث يقومون بدراسة البيانات الإحصائية لسوق الكهرباء الصيني من 1997م إلى 2012م ووضع أربع استراتيجيات تنظيمية واحدة فعالة.

كذلك تظهر النتائج أنه ينبغي تجنب التنظيم المفرط لسوق الكهرباء الصيني، وأن الاستراتيجيات التنظيمية المتكاملة وسعر الذروة في الوادي أفضل من استراتيجية تنظيمية واحدة، كذلك تطبيق نموذج تصحيح الخطأ لفحص العلاقة السببية بين استهلاك الكهرباء والناتج المحلي الإجمالي الحقيقي للصين خلال الفترة (1971-2000).

حيث تشير نتائج التقدير إلى أن “إجمالي الناتج المحلي” الحقيقي واستهلاك الكهرباء في الصين مترابطان وأن هناك سببية أحادية الاتجاه تمتد من “استهلاك الكهرباء” إلى الناتج المحلي الإجمالي الحقيقي ولكن ليس العكس، وعلاوة على ذلك فقد تم تقديم نظرة عامة شاملة عن العلاقة بين استهلاك الكهرباء في الصين والنمو الاقتصادي في ثلاثة أبعاد، أي البعد الزمني والبعد الإقليمي والبعد الصناعي.

وكل ذلك عن طريق نموذج متعدد المتغيرات، حيث اختبار “جوهانسن” للتكامل المشترك ونموذج تصحيح خطأ المتجه، لذلك وجد بأن الناتج المحلي الإجمالي والتوسع الحضري والسكان وهيكل الاقتصاد والاستهلاك الكلي للمياه؛ ترتبط بشكل كبير وإيجابي باستهلاك الكهرباء، في حين أن سعر الكهرباء يرتبط بشكل كبير وسلبي باستهلاك الكهرباء.

تأثير حالة الطلب بانقطاع الطاقة الكهربائية عن المستخدمين

لخص العديد من الخبراء حالة الاستجابة الحالية للطلب على الطاقة ومخططات سوق الاستجابة للطلب الممكنة والمشاريع التجريبية للاستجابة للطلب في الصين، كما وأشاروا إلى أن التحديات المرتبطة باستجابة الطلب هي نتيجة الافتقار إلى آلية سوق مناسبة لصناعة الطاقة الصينية الحالية، بحيث تم تقديم مراجعة منهجية لحالة البحث والتطوير لسياسة أسعار الكهرباء المتدرجة في الصين.

وباستخدام بيانات استهلاك الكهرباء للعدادات الذكية لـ (10000) أسرة أسترالية لمدة عام ؛ فقد تم تقديم خوارزمية جديدة قابلة للتكيف وقابلة للتطوير لفهم سلوكيات استخدام الكهرباء وتوفير فواتير كهرباء مخصصة، كما تم تنفيذ خوارزمية التجميع (K-mean) على البيانات من (20000) متر مستهلك في مدينة (Sangli)، وذلك لتشكيل مجموعات مختلفة.

وبعد ذلك؛ فإنه يتم استخدام تحليل الارتباط لاكتشاف أنماط استهلاك الكهرباء على المستوى الإقليمي في المدينة واستخراج المعرفة المتعلقة باستهلاك الكهرباء فيما يتعلق بدرجة حرارة الغلاف الجوي والمسافة المادية من المعالم الجغرافية، مثل الأنهار والمزارع والأرض والطرق السريعة، بحيث يستكشف إطار عمل توصيف النمط بشكل تدريجي ويستخلص المعرفة القابلة للتنفيذ مقابل الوقت من بيانات تيار المقياس.

أيضاً يتم تطبيق اكتشاف المعرفة في قاعدة البيانات (KDD)، وذلك لتحديد ملامح الحمل النموذجية لتوصيف عملاء الكهرباء ذات الجهد المتوسط، كما تم أيضاً تطوير مجموعة قواعد للتصنيف التلقائي لتصنيف المستهلكين الجدد لقاعدة بيانات حقيقية، كذلك التحقيق في تطبيق وفعالية العديد من مناهج التنقيب عن البيانات لتصنيف أسعار سوق الكهرباء، كما ويقترح نموذج بيانات جديداً لتشكيل مجموعة البيانات الأولية لتصنيف الأسعار والتنبؤ بها.

وبالنسبة الى انقطاع التيار الكهربائي، تعتمد المجتمعات اعتماداً كبيراً على أنظمة الطاقة لتلبية احتياجاتها من الطاقة، بحيث يتم إجراء تقييم الموثوقية في كل من تخطيط وتشغيل نظام الطاقة، وذلك على الرغم من وجود اهتمام متزايد بتقوية نظام الطاقة ليكون مرناً ضد انقطاع التيار الكهربائي، كذلك لا يمكن تقليل مخاطر انقطاع التيار الكهربائي تماماً.