يمكن أن تساعد العدادات الذكية والتسعير الديناميكي المستهلكين على استخدام الكهرباء عندما تكون أقل تكلفة، مما يوفر المال ويقلل التلوث

يريد الأمريكيون أن تكون الكهرباء لديهم رخيصة ونظيفة وموثوقة, لكن تلك الثلاثية أصبحت بعيدة المنال أكثر، بفضل تغير المناخ.وفقًا لتقرير عام 2021 الصادر عن منظمة المناخ المركزية البحثية غير الربحية، تم الإبلاغ عن أكثر من 80٪ من انقطاعات التيار الرئيسية في جميع أنحاء الولايات المتحدة.من 2000 إلى 2021 كانت ناجمة عن التقلبات الجوية, مثل موجات الحر وحرائق الغابات والعواصف الاستوائية.

نحن خبير اقتصادي و مهندس كهربائي التحقيق في كيفية زيادة استخدام تكنولوجيا العدادات الذكية ثنائية الاتجاه يمكن استخدامها للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة الناتجة عن قطاع الكهرباء ومساعدة الاقتصاد على تحمل الظواهر المناخية المتطرفة.وكما نرى، فإن تكييف نظام الطاقة مع الطقس المتقلب على نحو متزايد سوف يتطلب مجموعة من التكنولوجيات سهلة الاستخدام والحوافز الاقتصادية.

وعد العدادات الذكية

حتى وقت قريب، كانت معظم الولايات المتحدةكان لدى الأسر عدادات كهربائية ميكانيكية.سيقوم موظفو المرافق بزيارة كل منزل لأخذ قراءة شهرية ستستخدمها الشركة لحساب فاتورة الأسرة.

بدءًا من أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، بدأت المرافق في طرح العدادات الذكية، والمعروفة أيضًا باسم البنية التحتية المتقدمة للقياس، أو عامي.تقوم هذه الأجهزة الإلكترونية بقياس استهلاك الكهرباء في المنزل وإيصاله إلى المرافق لاسلكيًا كل بضع دقائق.

الاتصال بين العداد الذكي والمرافق عبارة عن قناة ذات اتجاهين، مما يتيح للمرافق توصيل الطاقة عن بعد أو فصلها عن المنزل.الولايات المتحدةتقدر وزارة الطاقة أنه اعتبارًا من عام 2020، تم تركيب أكثر من 90 مليون نظام AMI سكني على الصعيد الوطني. حوالي ثلثي عدادات الكهرباء في جميع أنحاء الولايات المتحدةأصبحت الآن عدادات ذكية.

بالنسبة للمرافق، تعمل العدادات الذكية على تقليل تكلفة قراءة العدادات وتجعل من الممكن اكتشاف انقطاعات التيار الكهربائي والاستجابة لها بسرعة.يمكن لبيانات الاستخدام الدقيقة التي توفرها العدادات الذكية أن تساعد المرافق على فهم طلب العملاء والتنبؤ به بشكل أفضل تحليلات البيانات وأدوات الذكاء الاصطناعي.

باستخدام هذه المعلومات، يمكن للمرافق إدارة عملياتها للمساعدة في منع انقطاع التيار الكهربائي بسبب نقص القدرة على التوليد.

المرافق تتعاون مع شركات مثل أوباور لتزويد العملاء بتطبيقات وتقارير الهاتف المحمول التي تساعدهم على مراقبة وفهم استخدامهم للكهرباء.قد يسمح التقرير النموذجي للعميلة بمقارنة استخدامها على مدار 12 شهرًا مع أقرب 100 من جيرانها و20 من جيرانها الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

تشير الدراسات إلى أن تلقي مثل هذه التقارير يؤدي إلى المستهلكين خفض استهلاكهم للكهرباء بنحو 2%.إن تقليل ذروة الطلب ببضع نقاط مئوية يمكن أن يمكّن المرافق من تجنب انقطاع التيار الكهربائي خلال فترات الطلب المرتفع.

أثناء الأحداث الجوية القاسية مثل موجات الحر، يتم توفير المرافق بشكل روتيني إصدار نداءات الحفظ لعملائهم.يمكن استخدام تحليلات بيانات العدادات الذكية لتحديد العملاء الذين يستجيبون فعليًا لهذه الطلبات.

الأجهزة الذكية والتسعير الديناميكي

بدأت المرافق في ربط العدادات الذكية بالتقنيات الجديدة الأخرى وحوافز التسعير والوسائل الاجتماعيةالدفعات" لتشجيع الحفاظ على الكهرباء.

على سبيل المثال، شركات مثل جوجل, ايكوبي, إيمرسون و هانيويل يقومون الآن بالتصميم منظمات الحرارة الذكية والتي تمت برمجتها مسبقًا لتلبية تفضيلات العملاء الفردية.مع تغير درجة الحرارة على مدار اليوم، تعمل منظمات الحرارة بشكل مستقل، مثل التبريد المسبق للمنزل عندما يكون الطلب على الطاقة أقل.تشير التقديرات إلى أن منظمات الحرارة الذكية يمكنها ذلك تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 10% إلى 15%.

من الممكن إدارة استخدام الطاقة بشكل أكبر عن طريق إدخالها التسعير الديناميكي – تحولات الأسعار في الوقت الحقيقي والتي تنعكس بشكل مباشر على فواتير الكهرباء للمستهلكين.حاليا، معظم الولايات المتحدة.تدفع الأسر أ معدل موحد لكل كيلووات ساعة من الكهرباء يستخدمونها، بغض النظر عن تكلفة توليدها.

في أبسط نسخة من التسعير الديناميكي، سيواجه جميع مستهلكي الكهرباء سعرًا أعلى للكهرباء في الوقت الفعلي عندما يؤدي سوء الأحوال الجوية إلى انخفاض إمدادات الطاقة.وبالنسبة لمرافق الكهرباء التي نشرت عدادات ذكية، فإن العدادات سترسل إشارة للعملاء ــ ربما عبر رسالة نصية ــ أن سعر الطاقة سوف يرتفع خلال الساعات الست المقبلة.وهذا من شأنه أن ينبه المستهلكين إلى إغلاق أجهزة الكمبيوتر وتقليل الاستخدام التقديري للطاقة.

وقد أثبتت تجارب التسعير في واشنطن العاصمة ومدن أخرى أن المستهلكين تقليل استهلاكهم للكهرباء عندما يواجهون ارتفاع الأسعار خلال فترات ذروة الطلب على الكهرباء.وإذا شارك عدد كاف من الأشخاص والشركات، فسوف ينخفض ​​الطلب الإجمالي على الطاقة، مما يقلل من خطر انقطاع التيار الكهربائي على مستوى النظام.

هذه الإستراتيجية مفيدة أيضًا للبيئة.وكثيراً ما تلجأ المرافق إلى محطات توليد الطاقة عالية التلوث التي تعمل بالوقود الأحفوري عندما يتجاوز الطلب العرض.تساهم هذه النباتات في تلوث الهواء المحلي وانبعاثات الغازات الدفيئة العالمية.

إن تقديم تسعير الذروة الحرجة للكهرباء يقلل من الحاجة إلى الطاقة القذرة.سيؤدي تجنب انقطاع التيار الكهربائي أيضًا إلى تقليل الاعتماد على المولدات المنزلية، وهو ما يحدث غالبًا تنبعث منها جسيمات تلوث الهواء الضارة.

الحفاظ على التسعير الديناميكي عادلاً

ومن الواضح أن بعض المستهلكين يمكنهم الاستجابة لارتفاع الأسعار بسهولة أكبر من غيرهم.على سبيل المثال، لا يمكن للشخص الذي يستخدم غسيل الكلى في المنزل أن يقلل بسهولة من استهلاكه للكهرباء في وقت قصير.

ومن الممكن أن يحدث تقلب كبير في أسعار الكهرباء دون وجود ضمانات إثارة رد فعل شعبي عنيف.حدث ذلك خلال فترة التجميد العميق التي شهدتها ولاية تكساس عام 2021، والتي تعرض لها بعض المستهلكين فواتير الكهرباء الفلكية خلال موجة البرد التي تهدد الحياة.

وقد ابتكر الاقتصاديون استراتيجيات تسعير لتشجيع الحفاظ على الطاقة دون التلاعب بالأسعار للأشخاص الضعفاء.على سبيل المثال، يمكن لمرفق ما استخدام بيانات العدادات الذكية والذكاء الاصطناعي لتحديد العملاء الذين هم مستهلكو الكهرباء الرئيسيون ولكنهم يستجيبون أيضًا لزيادات الأسعار عن طريق تقليل استخدامهم للطاقة.يمكن تقديم حافز مالي سنوي لهؤلاء المستهلكين مقابل التسجيل برامج تسعير الذروة الحرجة.

العملاء الذين قبول طوعا ستواجه الصفقة ارتفاعات في الأسعار ربما 15 يومًا في السنة.ويمكنهم حماية أنفسهم من فواتير الطاقة الباهظة من خلال الاستثمار في تدابير الحفاظ على الطاقة، مثل تركيب مواد عازلة أو أجهزة موفرة للطاقة أو الألواح الشمسية.

وفي المجمل، فإن استجابتهم المتوقعة - تقليل استخدامهم للطاقة خلال فترات الذروة - من شأنها أن تساعد في تقليل مخاطر انقطاع التيار الكهربائي.المال الاتحادي من الذي صدر مؤخرا قانون خفض التضخم يمكن استخدامها لدفع رسوم الحوافز المقدمة.

يعكس هذا النهج حقيقة أن نسبة صغيرة من مستهلكي الكهرباء تمثل عادةً أ حصة كبيرة من إجمالي الطلب.فإذا كان 10% من المستهلكين يمثلون 30% من الطلب على مرافق الكهرباء، وكان من الممكن تشجيع هذه المجموعة على خفض استهلاكها بنسبة 50%، فإن الطلب الإجمالي سوف ينخفض ​​بنسبة 15% خلال أحداث ذروة التسعير الحرجة.ولن يتعرض الـ 90٪ الآخرون من المستهلكين لارتفاع الأسعار.

تمويل الطاقة النظيفة في قانون الحد من التضخم سيمثل أكبر استثمار في المناخ والطاقة في الولايات المتحدةحتى الآن.ونعتقد أن توجيه بعض هذا التمويل نحو البرامج التي تشجع اعتماد أجهزة قياس الطاقة الذكية، إلى جانب إدخال إشارات الأسعار في الوقت الحقيقي لندرة الموارد، سيساعد في تعزيز التحول إلى الطاقة النظيفة.