باتوجه به وضعیت انرژی موجود، نمی‌توانیم تنها به سوخت‌های فسیلی برای نیازهای انرژی خود متکی باشیم و راهی جز بکارگیری فناوری در تولید برق نداریم؛ تجارب جهانی ثابت کرده است که دانش‌بنیان‌ها توان کافی برای تولید برق دارند و می‌توانند در تولید ذخیره‌سازی برق تحول‌آفرین باشند و آغازگر عصر انرژی پاک و سبز نام بگیرند، اگرچه صنعت برق به‌عنوان صنعتی به‌ذات دانش‌بنیان شناخته می‌شود، اما کمتر شاهد تلاش شرکت‌ها برای دریافت مجوزهای دانش‌بنیان بوده‌ایم و ممکن است، این استقبال نکردن به‌خاطر ناامیدی از برنامه‌های اجرایی دولت باشد؛ بهره‌گیری از فناوری به کمک توان دانش‌بنیان‌ها یک راهکار جدی در حل معضل قطعی برق کشور خواهد بود.صمت در این گزارش به فناوری‌هایی پرداخته است که می‌توانند کشور را از بحران قطعی برق نجات دهند.

از فارادی تا ادیسون

د. در واقع، اگر مایکل فارادی در قرن نوزدهم وجود نداشت، ممکن بود بشر تا مدت‌ها بدون این جریان مهم زندگی کند و دیگر خبری از پیشرفت‌های امروزی هم نبود. در واقع، فارادی نخستین اکتشافات مهم خود را در زمینه الکترومغناطیس و روش انتقال نیروی برق و استفاده از آن برای ایجاد حرارت و روشنایی، در نیمه اول قرن نوزدهم عرضه کرد و در سال ۱۸۸۰ بود که نخستین نیروگاه مولد برق توسط توماس ادیسون در نیویورک، راه‌اندازی شد و توانست بخشی از شهر نیویورک را روشن کند. با اینکه روشنایی و پویایی صنعت بدون این جریان سریع امکان‌پذیر نیست، اما چند سالی می‌شود به چالش‌های عدیده کشور، قطعی برق هم اضافه شده است.

کمبود سرمایه از توان فناوران می‌کاهد

مهدی موسوی، فعال دانش‌بنیان در زمینه برق و الکترونیک معتقد است، فعالیت دانش‌بنیان‌ها در صنعت برق بیشتر در حوزه مدیریت مصرف و کاهش تلفات فعالیت است. در واقع، بیشتر دانش‌بنیان‌های فعال در صنعت برق در حوزه توزیع و مصرف فعالیت دارند تا تولید. البته بسیاری از فناوران هم توانایی ساخت و تجهیز نیروگاه را دارند و خدمات ارائه می‌دهند، اما در زمره دانش‌بنیان‌ها گنجانده نمی‌شوند.

وی در گفت‌وگو با صمت بااشاره به حل معضل برق گفت: برای حل معضل برق در کشور، 2 راهکار وجود دارد؛ افزایش تولید و مدیریت مصرف. گفتنی است، شرکت‌های دانش‌بنیان برای افزایش تولید نیازمند سرمایه هستند و از آنجایی که در زمینه تولید برق، بیشترشان سرمایه کافی ندارند، فعالیت‌شان محدود به ساخت چند ابزار کاهنده مصرف می‌شود، اما در بخش مدیریت مصرف، می‌توان روی توان دانش‌بنیان‌ها حساب باز کرد. در واقع، آنها می‌توانند با استفاده از سیستم‌های پایش انرژی، کاهش تلفات و مدیریت کیفیت توان به بهبود شرایط بپردازند.

عدم‌دسترسی به داده،یک دست‌انداز بزرگ

وی چالش اصلی دانش‌بنیان‌های فعال در صنعت برق را دسترسی به داده‌های برق مصرفی در لایه‌های مختلف دانست و گفت: پایش مصرف تولید، نیازمند اطلاعات از برق مصرفی ارکان‌های مختلف است. بر همین اساس، دانش‌بنیان‌ها برای رسیدن به دستاوردهای استاندارد و کارآ باید به این اطلاعات دسترسی داشته باشند. برای مثال، چند سالی می‌شود که با هدف مدیریت مصرف و بهبود کیفیت توان، در زمینه پایش انرژی فعالیت می‌کنیم؛ بنابراین نیازمند اندازه‌گیری‌های لازم در بحث میزان مصرف انرژی در بخش‌های مختلف هستیم.

به‌گفته موسوی، پایش انرژی منجر به بهره‌وری بالا می‌شود و دسترسی به اطلاعات شبکه برق برای فعالان این عرصه اهمیت بالایی دارد. در کل، برای پیشبرد هر طرحی در زمینه بهبود کیفیت توان و مدیریت مصرف باید با استفاده از داده‌ها اقدامات اساسی را انجام داد.

این فعال دانش‌بنیان در در تشریح داده‌ها و اطلاعات برق مصرفی گفت: منظور از داده‌ها، ولتاژها و جریان‌هایی است که در یک بازه زمانی مشخص به مصرف می‌رسند. در واقع، می‌خواهیم بدانیم که پروفایل توان مصرفی و دیگر پارامترهایی که در شبکه برق اندازه‌گیری می‌شوند، از چه میزانی برخوردار هستند تا پایش دقیق‌تری داشته باشیم که به این فرآیند آمایش برق می‌گویند.

رانت نمی‌گذارد خوب کار کنیم

موسوی بااشاره به همکاری وزارت نیرو در زمینه توسعه دستاوردهای دانش‌بنیان‌ها در زمینه حل چالش برق در کشور گفت: متاسفانه بیشتر سیستم‌های دولتی براساس رانت، مدیریت می‌شود و این یک واقعیت تلخ است. برای مثال، اگر در بخشی از صنعت برق دانش‌بنیانی بتواند محصولی عرصه کند که گره از کار باز می‌شود، معمولا در فرآیند نظارت و ارزیابی موردتایید قرار نمی‌گیرد. خوب می‌دانیم که دلیل اصلی مخالفت با کاربرد دستاوردهای دانش‌بنیانی فشاری است که افراد بانفوذ در دستگاه‌های دولتی دارند؛ در واقع تایید نشدن در بخش نظارت بهانه‌ای بیش نیست. معمولا این فرآیند هزینه زیادی را برای دولت می‌تراشد که در نهایت مجبور به بهره‌گیری از دستاوردهای نوین می‌شوند.

مدیریت مصرف برق با توان دانش‌بنیان‌ها

محمدعلی یگانه‌دوست، از دیگر فعالان دانش‌بنیان در گفت‌وگو با صمت گفت: تولید و مصرف؛ 2 مولفه مهم در صنعت برق هستند که دانش‌بنیان‌ها در الگوی مصرف نرخ تمام‌شده می‌توانند تاثیر جدی داشته باشند. همچنین، در ارائه نرم‌افزاری و راهکارهای مدیریتی می‌توانند نقش‌آفرین باشند. امروزه در دنیای پیشرفته تلفات ۷ تا ۸ درصدی داریم، در حالی که در ایران به ۲۵ درصد می‌رسد، برای استفاده بهینه می‌توان روی توان دانش‌بنیان‌ها حساب باز کرد.  وی افزود: امروزه دستاوردهای دانش‌بنیان‌ها بعد از تولید به کاهش تلفات و مدیریت مصرف و استفاده بهینه از تجهیزات برقی، متمرکز شده است و ابزارهای مهمی را تولید کرده‌اند.

لامپ‌های‌کم‌مصرف، یک نمونه موفق

یگانه‌دوست گفت: برای این تاثیرگذاری، نیازمند حمایت دولت هستیم تا بتوان به اهداف گفته‌شده رسید. استفاده آحاد مردم از لامپ‌های کم‌مصرف نمونه خوبی است که بگوییم که اگر دولت حمایت کند، مردم هم همراه می‌شوند. وی در تشریح دستاورد خود که در زمینه جلوگیری از آسیب به تجهیزات برقی صنایع به تولید انبوه رسیده است، گفت: «برق‌گیر» یک سیستم تجهیز حفاظتی است که هم در شبکه توزیع و هم در شبکه‌های ولتاژ وزارت نیرو استفاده می‌شود و اضافه ولتاژ را به ترانس و جریان دیگری تبدیل می‌کند. همین فرآیند از آسیب و صدمه به تجهیزات برقی جلوگیری می‌کند. این فرآیند با کاربرد ابزاری به نام وریستور که یک قطعه الکترونیکی نیمه‌هادی است، انجام می‌گیرد. وریستور که عملکردش متناسب با ولتاژ برق است. در واقع، اگر ولتاژ به هر دلیلی از درجه اندازه‌گیری‌شده بالا رود، نیمه‌هادی عمل می‌کند. گفتنی است، این محصول ارزش‌افزوده بالایی در واردات این محصول برای کشور دارد. همچنین، ساخت و تولید این قطعه موجب شد که در اکوسیستم دانش‌بنیانی فعالیت کنیم.

به‌گفته این فعال دانش‌بنیان، در کشورهای همجوار، ترکیه از قابلیت چنین دستگاهی برخوردار بود و بعد ما توانستیم تولید صنعتی آن را از سال ۱۳۸۶ آغاز کنیم. شاید این دستگاه نتواند به‌طورمستقیم منجر به کاهش هزینه شود، اما چون حفاظتی است، قاعدتا ارزش آن در حفظ سیستم‌های برق و ترانس غیرقابل‌انکار است.

تولید برق از سوی شهروندان

در ادامه، به معرفی چند نمونه از دستاوردهای شرکت‌های دانش‌بنیان که در چند سال اخیر ابزارهای جدیدی تولید کرده‌اند، پرداختیم. نزدیک به ۹۰ درصد مردم از نحوه خرید انرژی خورشیدی بی‌اطلاع هستند و بسیاری معتقدند که تولید برق مصرفی از سوی شهروندان امری بیهوده است، چراکه این برق از سوی دولت تامین می‌شود. با توان دانش‌بنیان‌ها شهروندان می‌توانند خود یک تولیدکننده برق به‌حساب بیایند و در کنار تولید برق مصرفی خود، مازاد آن را به دولت بفروشند و با این راهکار از مضرات قطع شدن برق هم جلوگیری کنند و به‌محض قطعی برق، از برق‌های تولیدشده خود استفاده کنند. احداث نیروگاه‌های خورشیدی با سیستم خورشیدی ردیاب یکی از دستاوردهایی است که به شهروندان امکان تولید برق خانگی می‌دهد. در فاز نخست، احداث نیروگاه‌ها با این سیستم، می‌تواند در هر مگابایت، سالانه از انتشار ۹۰۰ هزار مترمکعب گاز طبیعی و ۲ هزار و ۶۰۰ تن آلاینده زیست‌محیطی جلوگیری کند. تاکنون نزدیک به ۳۰ نیروگاه خورشیدی ۵ کیلوواتی را در روستاهای کوچک خانگی استان اردبیل احداث شده است. در واقع، این پنل‌های خورشیدی در پشت‌بام‌های خانه‌های روستایی قرار داده می‌شود و با تولید برق، روستاییان می‌توانند علاوه بر استفاده از برق دولتی، میزان برق تولیدی از پنل‌های خورشیدی را به دولت بفروشند و درآمد داشته باشند.

روشنایی ادارات با نور خورشید

همچنین به‌تازگی محصول جدیدی در زمینه تامین روشنایی تولید شده است که منجر به کاهش مصرف برق در طول روز می‌شود، یک شرکت دانش‌بنیان توانسته است با چراغ‌های فیبر نوری و با متمرکز کردن نور خورشید، روشنایی داخل ساختمان‌های اداری را تامین کند. این فناوری در تابستان که بیشتر روزها آفتابی است، کارآیی بالایی دارد. گفتنی است، این سیستم بدون هیچ هزینه‌ای است و به‌صورت گسترده در کشور سوئد انجام می‌شود. چندی پیش، در پژوهشگاه میکروالکترونیک تهران موردبررسی قرار گرفته است و این می‌تواند یکی از راهکارهای خوب برای روشنایی ادارات و تعدیل کردن پیک مصرف انرژی باشد.

تولید برق از کف خیابان

هر روز وسایل نقلیه مقدار زیادی انرژی را صرف عبور از جاده‌ها و بزرگراه‌های جهان می‌کنند. تصور کنید راهی برای بازیابی این انرژی وجود داشت؟ استارت‌آپ Constructis دستگاهی ساخته است که به ادعای آنها می‌تواند انرژی جنبشی را از وسایل نقلیه در جاده‌ها هنگام رانندگی از روی آنها جمع‌آوری کند. این شرکت به‌خوبی این دستگاه را به‌عنوان «دست‌انداز سرعت، جمع‌آوری انرژی» توصیف می‌کند.این فناوری که «ماژول برق REX» نام دارد، در جاده‌ها مدفون شده است و هنگامی که یک وسیله نقلیه روی REX می‌چرخد، نوار غوغایی به‌سمت پایین فشرده می‌شود؛ جایی که حرکت به انرژی تبدیل می‌شود. Constructis ادعا می‌کند که این انرژی کمابیش برای تامین انرژی ۳ خانه کافی است.

سخن پایانی

حل معضل کنونی تامین انرژی در کشور، نیاز به مطالعه و پژوهش در ابعاد مختلف دارد و این کار می‌تواند در رسیدن به راهکارهای کوتاه و بلندمدت برای دستیابی به راه‌حل‌های تامین انرژی کشور مفید و موثر واقع شود. شرکت‌های دانش‌بنیان به‌طور عمده در حوزه تجهیزات الکترونیک قدرت فعال هستند. آنها از نظر کاربردی می‌توانند استفاده صحیح و اجباری و سرمایه‌گذاری در برخی صنایع کشور در استفاده از تجهیزاتی نظیر درایوهای کنترل دور و اینورتر و مبدل‌های الکتریکی را نهادینه کنند، همچنین صرفه‌جویی چشمگیری را در مصرف برق به‌ویژه در صنایع بزرگ و برخی مصارف عمومی موجب شوند. بنابراین می‌توان گفت دانش‌بنیان‌ها توان کافی در حل معضل برق را دارند. دست کم در بخش مصرف، توانایی معرفی دستاوردهای ارزشمندی را دارا هستند. لازم است قوانین و برنامه‌های توسعه و کلان کشور در این‌باره امکان سرمایه‌گذاری و حمایت دولتی را در کشور فراهم سازد، با پیگیری این نوع حمایت‌ها است که فناوری‌های جدید و به‌روز با راندمان بالا نیز به خدمت گرفته می‌شوند و توسعه و استفاده از انرژی‌های پاک نیز درصد بیشتری از تولید را در کشور به‌خود اختصاص می‌دهند.