چگونه سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) می توانند انتقال انرژی را تامین کنند

در نتیجه انتقال انرژی ، شرکت‌های هلندی T&D با چالش‌های ناشی از افزایش تقاضا و عرضه نامنظم برق در شبکه‌های خود مواجه هستند. 

در سمت تقاضا، پذیرش وسایل نقلیه الکتریکی در هلند به سرعت در حال رشد است که توسط سیاست‌های تحریک بلندپروازانه در سال‌های اخیر حمایت می‌شود. داده های شارژ مجدد نشان می دهد که اکثر رانندگان خودروهای الکتریکی وسایل نقلیه خود را در زمان اوج تقاضا شارژ می کنند .

در سمت عرضه، افزایش سریع انرژی فتوولتائیک و باد باعث افزایش ظرفیت بسته به شرایط آب و هوایی می شود. شرکت‌های T&D در شمال هلند به دولت‌های محلی و کارآفرینان خصوصی هشدار داده‌اند که شبکه‌ها در مناطق خاص ظرفیت کافی برای حمایت از هر گونه طرحی برای گسترش بیشتر پارک‌های خورشیدی در منطقه را ندارند. اخیراً، دولت های محلی در منطقه آمستردام اعلام کردند که به دلیل کمبود ظرفیت شبکه، مجوزهای جدیدی برای توسعه مراکز داده بیشتر در منطقه اعطا نمی کنند.

 

 

این مثال‌ها بخشی از سه روند اساسی در مورد برنامه‌ریزی زیرساخت‌های انرژی، تولید انرژی و ذخیره‌سازی هستند: 

• تولید برنامه ریزی شده به سمت تولید نوسان بر اساس منابع انرژی تجدید پذیر؛
• تولید متمرکز به سمت تولید غیرمتمرکز. و
• حامل های انرژی گران قیمت به سمت حامل های انرژی بدون هزینه.

با توجه به این روند، شرکت‌های T&D نیاز به سرمایه‌گذاری در تغییرات قابل‌توجهی در زیرساخت انرژی دارند.

چالش های قریب الوقوع برای سیستم های اطلاعات جغرافیایی 

با توجه به سرعت فعلی انتقال انرژی، درخواست اجتماعی گسترده برای اقدامات بیشتر برای کاهش انتشار کربن، و سرمایه محدود در دسترس برای سرمایه گذاری در زیرساخت های انرژی، شرکت های T&D باید انتخاب کنند. برای این تصمیمات، توانایی تجزیه و تحلیل و شبیه سازی سناریوها در مورد اینکه در چه نقطه ای از زمان چه کاری را انجام دهیم، حیاتی تر می شود. روش‌های مورد استفاده برای ایجاد سناریوها، مدل‌سازی آنها و شبیه‌سازی گزینه‌ها با نام تکنیک‌های مدل‌سازی سیستم انرژی شناخته می‌شوند. سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) پتانسیل عمده‌ای برای کمک به تحلیل‌های مکانی لازم و روش‌های تجسم برای آگاهی‌سازی و پشتیبانی تصمیم‌گیری دارند.

چرا سیستم های AIPM در حال تغییر ابزارهای T&D آینده هستند

بسیاری از ابزارهای انتقال و توزیع (T&D) هنوز از یک رویکرد صفحه‌گسترده محور برای تصمیم‌گیری مدیریت دارایی خود استفاده می‌کنند. حتی اگر سیستم های برنامه ریزی و مدیریت سرمایه گذاری دارایی های خارج از قفسه (AIPM) در حال افزایش بوده اند، پذیرش در شرکت های خدماتی T&D به طور قابل ملاحظه ای محدود بوده است.

ادامه مطلب

چندین چالش مانع از آن می شود که شرکت های T&D از پتانسیل کامل سیستم های GIS برای سوخت رسانی به انتقال انرژی استفاده کنند 

چالش 1: دینامیک زمانی در GIS برای شبیه سازی

برای درک بهتر پویایی مکانی-زمانی تقاضای انرژی، الگوهای ظرفیت و بار زیرساخت‌های انرژی و بازگشت سرمایه‌گذاری‌ها و سودآوری اقتصادی، فضا و زمان باید به طور کامل در فرآیندهای مدل‌سازی سیستم انرژی ادغام شوند. 

استفاده از GIS پویایی فضایی را به این فرآیندهای مدل‌سازی اضافه می‌کند، اما در حال حاضر، برای پشتیبانی از پویایی به موقع در اکثر شرکت‌های T&D هنوز مناسب نیست. اجزای شبکه برنامه ریزی، طراحی و ساخته شده، همه در یک پایگاه داده با هم ترکیب می شوند. به همین دلیل است که برای اکثر شرکت‌ها، GIS فعلی فاقد قابلیت شبیه‌سازی سناریوهای مختلف در مدل‌سازی سیستم انرژی است. افزودن بعد زمانی به GIS با – برای مثال معرفی گردش کار وضعیت به ازای هر دارایی – GIS را با تمام داده‌ها برای شبیه‌سازی سناریوهای مختلف برای مدل‌سازی سیستم انرژی مجهز می‌کند. 

 

 

چالش 2: داده های قابل اعتماد برای استفاده در مدل سازی سیستم انرژی

در اکثر شرکت‌های T&D، بیشتر داده‌های دارایی به سادگی انباشته می‌شد، در حالی که شرکت‌های کوچک‌تر منطقه‌ای T&D در شرکت‌های بزرگ‌تری که امروزه داریم ادغام شدند. جای تعجب نیست که داده ها از منابع مختلفی می آیند و استانداردهای داده های متعددی در طول زمان دنبال شده اند. این به طور کلی تأثیر منفی بر کیفیت داده ها دارد

فقدان کیفیت داده همراه با مشکلات دیگری است: نرم افزار باید با چندین استثناء داده کنار بیاید. تفسیر داده ها به روشی معمول برای کاربران دشوار است. و سیستم ها نیاز به تنظیمات خاصی برای استانداردهای مختلف دارند.

برای استفاده از داده‌های GIS برای مدل‌سازی صحیح سیستم انرژی، تمام داده‌های مکانی موجود باید دیجیتالی و ساختاری مشابه داشته باشند و کیفیت داده‌ها باید کاملاً قابل اعتماد باشد. اقدامات متعددی که شرکت های T&D می توانند برای ایجاد چنین داده های قابل اعتمادی انجام دهند عبارتند از:

• پیاده سازی یک مدل اطلاعات مشترک،
• استانداردسازی، دیجیتالی کردن و – در نهایت – اتوماسیون فرآیندهای تحویل و ثبت اطلاعات دارایی و
• اجرای پروژه های بهبود کیفیت داده ها برای حل مسائل جاری کیفیت داده ها

چالش 3: یکپارچه سازی سیستم GIS برای ایجاد سناریوهای انرژی جامع تر

در معماری‌های فناوری اطلاعات امروزی، به‌ویژه برای سیستم‌های اصلی یک شرکت، داشتن امکاناتی برای یکپارچه‌سازی دیجیتال با سایر برنامه‌ها از طریق، به‌عنوان مثال، سرویس‌های وب، بسیار مهم است. GIS یک شرکت T&D معمولاً باید بتواند بیشتر و بیشتر با موارد زیر یکپارچه شود:

• سایر سیستم های اصلی شرکت مانند سیستم های ERP و SCADA آن؛
• منابع داده های خارجی، به عنوان مثال ابزارهای ثبت داده های دارایی پیمانکاران؛ و
• برنامه‌های تجسم و شبیه‌سازی، مانند برنامه‌های نمایشگر شبکه تلفن همراه برای کارگران میدانی، یا ابزار پیش‌بینی بار.

برای کمک به تکنیک‌های مدل‌سازی سیستم انرژی، داده‌های GIS ممکن است با سایر داده‌های مرتبط ترکیب شوند. این می تواند انواع مختلف اطلاعات باشد: به داده های عملکرد دارایی در زمان واقعی به قیمت زمین محلی فکر کنید تا احتمال سرمایه گذاری جدید در پارک خورشیدی را پیش بینی کنید. علاوه بر این، نتایج تحلیل‌های مکانی در GIS باید باز شده و در برنامه‌های کاربردی مورد استفاده برای تجسم و پشتیبانی تصمیم‌گیری ارائه شود. 

بنابراین، ادغام GIS با سایر منابع داده و برنامه های کاربردی در افزودن ابعاد جغرافیایی ضروری به مدل های سیستم انرژی بسیار مهم است.

 

 

بعدی چه خواهد بود؟

هنگامی که چالش‌های GIS ذکر شده در بالا به درستی مورد بررسی قرار می‌گیرند، شرکت‌های T&D شما می‌توانند خود را در موقعیتی قرار دهند که بتواند فعالانه انتقال انرژی را تسهیل و تسریع بخشد. بر اساس مدل‌سازی سیستم انرژی با تکیه بر داده‌های دارایی‌های مکانی قابل اعتماد، آن‌ها به احتمال زیاد تصمیم‌های سرمایه‌گذاری و تعمیر و نگهداری درستی را اتخاذ می‌کنند، حتی با وجود محدودیت‌هایی مانند عدم دسترسی به منابع مهندسی و سرمایه سرمایه‌گذاری محدود. سرمایه گذاری در (1) ادغام پویایی زمانی در GIS آنها، (2) قابلیت اطمینان داده های دارایی آنها، و (3) باز کردن GIS برای ترکیب منابع داده های مختلف برای اهداف تجزیه و تحلیل، T&