19ویں صدی کے آخر سے، بجلی کی تقسیم کے نظام (اکثر گرڈ کہلاتے ہیں) بجلی کا دنیا کا بنیادی ذریعہ رہے ہیں۔جب یہ گرڈز بنائے جاتے ہیں، تو یہ کافی آسانی سے کام کرتے ہیں - بجلی پیدا کرتے ہیں اور اسے گھروں، عمارتوں، اور جہاں کہیں بھی بجلی کی ضرورت ہو وہاں بھیج دیتے ہیں۔
لیکن جیسے جیسے بجلی کی طلب بڑھتی ہے، زیادہ موثر گرڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔جدید "اسمارٹ گرڈ" پاور ڈسٹری بیوشن سسٹم جو اب پوری دنیا میں استعمال ہو رہے ہیں کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے جدید ترین ٹیکنالوجی پر انحصار کرتے ہیں۔یہ مقالہ سمارٹ گرڈ کی تعریف اور اسے سمارٹ بنانے والی کلیدی ٹیکنالوجیز کی کھوج کرتا ہے۔
سمارٹ گرڈ بجلی کی تقسیم کا بنیادی ڈھانچہ ہے جو یوٹیلیٹی فراہم کرنے والوں اور صارفین کے درمیان دو طرفہ مواصلات فراہم کرتا ہے۔ڈیجیٹل ٹیکنالوجیز جو سمارٹ گرڈ ٹیکنالوجیز کو فعال کرتی ہیں ان میں پاور/کرنٹ سینسرز، کنٹرول ڈیوائسز، ڈیٹا سینٹرز اور سمارٹ میٹرز شامل ہیں۔
کچھ سمارٹ گرڈ دوسروں سے زیادہ ہوشیار ہوتے ہیں۔بہت سے ممالک نے فرسودہ ڈسٹری بیوشن گرڈز کو سمارٹ گرڈز میں تبدیل کرنے پر کافی توجہ مرکوز کی ہے، لیکن تبدیلی پیچیدہ ہے اور اس میں برسوں یا اس سے بھی دہائیاں لگیں گی۔
سمارٹ گرڈ ٹیکنالوجیز اور سمارٹ گرڈ اجزاء کی مثالیں۔
اسمارٹ میٹرز - اسمارٹ میٹرز اسمارٹ گرڈ بنانے کا پہلا قدم ہیں۔سمارٹ میٹر صارفین اور یوٹیلیٹی پروڈیوسرز کو توانائی کی کھپت کا ڈیٹا فراہم کرتے ہیں۔وہ توانائی کی کھپت اور لاگت کی معلومات فراہم کرتے ہیں تاکہ صارفین کو توانائی کے ضیاع کو کم کرنے کے لیے آگاہ کیا جا سکے اور فراہم کنندگان کو گرڈ میں تقسیم کے بوجھ کو بہتر بنانے میں مدد ملے۔سمارٹ میٹر عام طور پر تین اہم ذیلی نظاموں پر مشتمل ہوتے ہیں: بجلی کی کھپت کی پیمائش کرنے کے لیے ایک پاور سسٹم، اسمارٹ میٹر کے اندر ٹیکنالوجی کو منظم کرنے کے لیے ایک مائیکرو کنٹرولر، اور توانائی کی کھپت/کمانڈ ڈیٹا بھیجنے اور وصول کرنے کے لیے ایک مواصلاتی نظام۔اس کے علاوہ، کچھ سمارٹ میٹرز میں بیک اپ پاور ہو سکتی ہے (جب مین ڈسٹری بیوشن لائن نیچے ہو) اور GSM ماڈیولز حفاظتی مقاصد کے لیے میٹر کے مقام کی نشاندہی کر سکتے ہیں۔
گزشتہ دہائی میں سمارٹ میٹرز میں عالمی سرمایہ کاری دوگنی ہو گئی ہے۔2014 میں، سمارٹ میٹرز میں عالمی سالانہ سرمایہ کاری $11 ملین تھی۔Statista کے مطابق، سمارٹ میٹر کے نفاذ سے نظام کی کارکردگی کے فوائد کو مدنظر رکھتے ہوئے، عالمی سمارٹ میٹر کی سرمایہ کاری 2019 تک $21 ملین تک پہنچ جائے گی۔
سمارٹ لوڈ کنٹرول سوئچز اور ڈسٹری بیوشن سوئچ بورڈز - اگرچہ سمارٹ میٹر یوٹیلیٹی فراہم کرنے والوں کو ریئل ٹائم ڈیٹا فراہم کر سکتے ہیں، وہ خود بخود توانائی کی تقسیم کو کنٹرول نہیں کرتے ہیں۔زیادہ سے زیادہ استعمال کے ادوار میں یا مخصوص علاقوں میں بجلی کی تقسیم کو بہتر بنانے کے لیے، الیکٹرک یوٹیلیٹیز پاور مینجمنٹ ڈیوائسز جیسے ذہین لوڈ کنٹرول سوئچز اور سوئچ بورڈز کا استعمال کرتی ہیں۔یہ ٹکنالوجی غیر ضروری تقسیم کو کم کر کے یا خود بخود بوجھوں کا انتظام کر کے قابل ذکر مقدار میں توانائی بچاتی ہے جو ان کے قابل استعمال وقت کی حد سے تجاوز کر چکے ہیں۔زیادہ سے زیادہ استعمال کے ادوار میں یا مخصوص علاقوں میں بجلی کی تقسیم کو بہتر بنانے کے لیے، الیکٹرک یوٹیلیٹیز پاور مینجمنٹ ڈیوائسز جیسے ذہین لوڈ کنٹرول سوئچز اور سوئچ بورڈز کا استعمال کرتی ہیں۔یہ ٹکنالوجی غیر ضروری تقسیم کو کم کر کے یا خود بخود بوجھوں کا انتظام کر کے قابل ذکر مقدار میں توانائی بچاتی ہے جو ان کے قابل استعمال وقت کی حد سے تجاوز کر چکے ہیں۔
مثال کے طور پر، وڈس ورتھ، اوہائیو کا شہر، 1916 میں بنایا گیا بجلی کی تقسیم کا نظام استعمال کرتا ہے۔اسمارٹ لوڈ کنٹرول سوئچز(SLCS)، بجلی کے زیادہ استعمال کے ادوار کے دوران ائر کنڈیشنگ کمپریسرز کو سائیکل کرنے کے لیے گھروں میں SLCS لگا کر سسٹم کے بجلی کے استعمال کو 5,300 میگا واٹ گھنٹے تک کم کرنے کے لیے۔پاور سسٹم آٹومیشن - پاور سسٹم آٹومیشن کو سمارٹ گرڈ ٹکنالوجی کے ذریعے فعال کیا گیا ہے، جس میں ڈسٹری بیوشن چین کے ہر لنک کو کنٹرول کرنے کے لیے جدید ترین آئی ٹی انفراسٹرکچر کا استعمال کیا گیا ہے۔مثال کے طور پر، خودکار پاور سسٹمز ذہین ڈیٹا اکٹھا کرنے کے نظام (اسمارٹ میٹرز کی طرح)، پاور کنٹرول سسٹمز (جیسے سمارٹ لوڈ کنٹرول سوئچز)، تجزیاتی ٹولز، کمپیوٹنگ سسٹمز، اور پاور سسٹم الگورتھم استعمال کرتے ہیں۔ان کلیدی اجزاء کا مجموعہ گرڈ (یا ایک سے زیادہ گرڈ) کو محدود انسانی تعامل کی ضرورت کے ساتھ خود بخود ایڈجسٹ اور بہتر بنانے کی اجازت دیتا ہے۔
اسمارٹ گرڈ کا نفاذ
جب سمارٹ گرڈ میں ڈیجیٹل، دو طرفہ مواصلات اور آٹومیشن ٹیکنالوجیز کو لاگو کیا جاتا ہے، تو بنیادی ڈھانچے میں متعدد تبدیلیاں گرڈ کی کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ بنائے گی۔اسمارٹ گرڈ کے نفاذ نے مندرجہ ذیل بنیادی ڈھانچے کی تبدیلیوں کو فعال کیا ہے:
1۔وکندریقرت توانائی کی پیداوار
چونکہ سمارٹ گرڈ توانائی کی تقسیم کی مسلسل نگرانی اور کنٹرول کر سکتا ہے، اس لیے اب بجلی پیدا کرنے کے لیے ایک بڑے پاور پلانٹ کی ضرورت نہیں ہے۔اس کے بجائے، بہت سے وکندریقرت پاور سٹیشنوں سے بجلی پیدا کی جا سکتی ہے، جیسے ونڈ ٹربائنز، سولر فارمز، رہائشی فوٹوولٹک سولر پینلز، چھوٹے ہائیڈرو الیکٹرک ڈیم وغیرہ۔
2.بکھری ہوئی منڈی
سمارٹ گرڈ انفراسٹرکچر روایتی مرکزی نظاموں میں ذہانت سے توانائی کے اشتراک کے ایک ذریعہ کے طور پر متعدد گرڈز کے کنکشن کی بھی حمایت کرتا ہے۔مثال کے طور پر، ماضی میں، میونسپلٹیوں کے پاس الگ پیداواری سہولیات تھیں جو پڑوسی میونسپلٹیوں سے منسلک نہیں تھیں۔سمارٹ گرڈ انفراسٹرکچر کے نفاذ کے ساتھ، میونسپلٹیز بجلی کی بندش کی صورت میں پیداواری انحصار کو ختم کرنے کے لیے مشترکہ پیداواری منصوبے میں حصہ ڈال سکتی ہیں۔
3۔چھوٹے پیمانے پر ٹرانسمیشن
گرڈ میں توانائی کے سب سے بڑے ضیاع میں سے ایک طویل فاصلے پر توانائی کی تقسیم ہے۔اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ سمارٹ گرڈز پیداوار اور مارکیٹوں کو غیر مرکزی بناتے ہیں، سمارٹ گرڈ کے اندر خالص تقسیم کا فاصلہ نمایاں طور پر کم ہو جاتا ہے، اس طرح تقسیم کا فضلہ کم ہوتا ہے۔تصور کریں، مثال کے طور پر، صرف 1 کلومیٹر کے فاصلے پر، ایک چھوٹا سا کمیونٹی سولر فارم جو کمیونٹی کی دن کے وقت بجلی کی ضروریات کا 100% پیدا کرتا ہے۔مقامی سولر فارم کے بغیر، کمیونٹی کو 100 کلومیٹر دور ایک بڑے پاور پلانٹ سے بجلی حاصل کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔دور دراز کے پاور پلانٹس سے ٹرانسمیشن کے دوران دیکھے جانے والے توانائی کے نقصانات مقامی سولر فارمز سے ہونے والے ٹرانسمیشن نقصانات سے سو گنا زیادہ ہوسکتے ہیں۔
4.دو طرفہ تقسیم
مقامی شمسی فارموں کے معاملے میں، ایسی صورت حال ہو سکتی ہے جہاں سولر فارم کمیونٹی کے استعمال سے زیادہ توانائی پیدا کر سکتا ہے، اس طرح ایک اضافی توانائی پیدا ہو سکتی ہے۔اس اضافی توانائی کو پھر سمارٹ گرڈ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، جو دور دراز کے پاور پلانٹس سے مانگ کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔
اس صورت میں، دن کے وقت توانائی سولر فارم سے مرکزی غیر کمیونٹی گرڈ کی طرف بہتی ہے، لیکن جب سولر فارم غیر فعال ہوتا ہے، تو توانائی مرکزی گرڈ سے اس کمیونٹی میں جاتی ہے۔اس دو جہتی توانائی کے بہاؤ کو بجلی کی تقسیم کے الگورتھم کے ذریعے مانیٹر کیا جا سکتا ہے اور اس کو بہتر بنایا جا سکتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ استعمال کے دوران کسی بھی وقت توانائی کی کم سے کم مقدار ضائع ہو۔
دو طرفہ تقسیم اور وکندریقرت گرڈ کی حدود کے ساتھ ایک سمارٹ گرڈ انفراسٹرکچر میں، صارفین مائیکرو جنریٹر کے طور پر کام کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔مثال کے طور پر، انفرادی گھروں کو اسٹینڈ اکیلے فوٹو وولٹک سولر سسٹم سے لیس کیا جا سکتا ہے جو استعمال میں ہونے پر بجلی پیدا کرتے ہیں۔اگر رہائشی پی وی سسٹم اضافی توانائی پیدا کرتا ہے، تو اس توانائی کو بڑے گرڈ تک پہنچایا جا سکتا ہے، جس سے بڑے سنٹرلائزڈ پاور پلانٹس کی ضرورت میں مزید کمی آئے گی۔
اسمارٹ گرڈ کی اہمیت
میکرو اکنامک سطح پر، سمارٹ گرڈ بجلی کی کھپت کو کم کرنے کے لیے اہم ہیں۔بہت سے مقامی افادیت فراہم کرنے والے اور حکومتیں سمارٹ گرڈ کو اپنانے میں حصہ لینے کے لیے فراخدلانہ اور جارحانہ اقدامات پیش کرتی ہیں کیونکہ یہ مالی اور ماحولیاتی طور پر فائدہ مند ہے۔سمارٹ گرڈ کو اپنا کر، توانائی کی پیداوار کو وکندریقرت بنایا جا سکتا ہے، اس طرح بلیک آؤٹ کے خطرے کو ختم کیا جا سکتا ہے، بجلی کے نظام کے آپریٹنگ اخراجات کو کم کیا جا سکتا ہے، اور توانائی کے غیر ضروری ضیاع کو ختم کیا جا سکتا ہے۔
پوسٹ ٹائم: مارچ 15-2023