فناوریهای جدید نیروی محرک نوسازی شبکه برق
به طور کلی ایجاد نیازهای جدید در شبکه و فناوری‌‌‌ها و قابلیت‌‌‌های افسار‌گسیخته جدید مانند مدیریت منابع انرژی توزیع‌‌‌شده، شرکت‌های برق را از مناطق آسایش خود دور کرده و آنها را به تقلا برای مدرن‌‌‌سازی کشانیده است. البته برجسته‌‌‌ترین فناوری چالش‌برانگیز، رشد انفجاری در خودروهای برقی است. خودروهای الکتریکی تسلا و تویوتا که زمانی منظره‌‌‌ای نادر در جادهها بودند، الان همه جا هستند و حتی خودروهای اسپرت افسانه‌‌‌ای پورشه، فراری، مرسدس بنز و بی‌‌‌ام‌‌‌و در نسخه‌‌‌های برقی موجود هستند. این در حالی است که اتحادیه اروپا کاهش شدید تولید گازهای گلخانه‌ای خودروسازان را تا سال ۲۰۳۵ اجباری کرده است و ایالات متحده نیز قصد دارد تا سال ۲۰۳۰ میزان آلایندگی را به نصف کاهش دهد.
از این رو، بر اساس مطالعه ResearchandMarkets.com، انتظار می‌رود بیش از ۵/ ۹ میلیون وسیله نقلیه الکتریکی امروزی که در سراسر جهان در جادهها در حال تردد هستند، تا سال ۲۰۳۰ به بیش از ۸۰ میلیون افزایش یابد. این انفجار در تقاضا باعث ایجاد حس نوسازی و تجدیدقوای فوری در صنعت برق می‌شود، جایی که شبکههای برق قدیمی در حال حاضر آسیب‌پذیری خود را نشان می‌دهند. همین سال گذشته، امواج گرمای شدید در سراسر اروپا، شرکت‌های برق را مجبور کرد ظرفیت خود را محدود کرده و گاز طبیعی بیشتری وارد کنند، در حالی که استفاده از گاز به دلایل زیست‌‌‌محیطی منع شده است. فرانسه که معمولا صادرکننده برق است، به واردکننده تبدیل شد زیرا نیمی از ظرفیت هسته‌‌‌ای آن برای تعمیر و نگهداری در طول موج گرمای تابستان خاموش بود. در ایالات متحده، امواج گرمای طولانی و بادهای سرد زیر صفر درجه منجر به خاموشی و قطعی‌های برنامه‌ریزی‌نشده در شبکه برق این کشور شد.
از طرف دیگر تولید برق در مقیاس کوچک (Microgeneration) از طریق پنل‌‌‌های خورشیدی روی پشت بام برای خانه‌‌‌های فردی یا مزارع خورشیدی و بادی برای مشاغل یا جوامع، هم راه‌‌‌حل بالقوه و هم یک مشکل مدرن‌‌‌سازی جدید برای شرکت‌ها ایجاد می‌کند. اتصال سایت‌‌‌های تولید برق در مقیاس کوچک به شبکه می‌تواند فشار را از سیستم، به‌‌‌ویژه در زمان‌‌‌های اوج تقاضا، کم کند، اما همچنین نیازمند سرمایه‌گذاری در سیستم‌هایی برای مدیریت هجوم انرژی از منابع متفاوت به شبکه است.
کنترل همه این فناوریهای چالش‌برانگیز نیازمند یک ابزار قدرتمند برای سرمایه‌گذاری بر روی فناوریهای جدید است. اولین گام برای بسیاری از شرکت‌ها، تقویت و به‌‌‌روزرسانی زیرساختهای فعلی آنها خواهد بود. سوال این است که آیا شرکت‌های برق بر روی قابلیت‌‌‌هایی برای درک و جمعآوری اطلاعات در زمان واقعی در شبکههای خود سرمایه‌گذاری خواهند کرد که برای نظارت و مدیریت نه‌تنها بار شبکه، بلکه چرخه عمر زیرساخت‌‌‌هایشان بسیار ضروری است. به زبان ساده، شرکت‌های خدماتی باید به عصر دیجیتال بپیوندند تا بتوانند پاسخگوی نیاز مشتریان خود باشند.
همچنین تغییر شبکه بدون ایجاد تغییرات در خود شرکت امکان‌پذیر نیست. بهترین ابزار مدیریت شبکه در عصر دیجیتال، به اصطلاح «دوقلو دیجیتال» است، یک مدل سه‌بعدی و جغرافیایی از شبکه، با کمک هوش مصنوعی (AI)، که به مراتب از سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی قدیمی (GIS) استفاده می‌شود و دارایی‌ها و امکانات شبکه را به دقت پیگیری و بررسی می‌کند.
یک همزاد دیجیتال می‌تواند یک کپی دیجیتالی از یک شیء در دنیای فیزیکی مانند موتور جت، نیروگاه‌‌‌های بادی، یا حتی موارد بزرگ‌تر مانند ساختمان‌‌‌ها یا حتی کل شهر باشد. همچنین از فناوری دوقلو‌‌‌های دیجیتال می‌توان برای تکثیر فرآیندها به‌‌‌منظور جمعآوری داده‌‌‌ها برای پیش‌بینی عملکرد آنها استفاده کرد. در واقع یک همزاد دیجیتال، یک برنامه رایانه‌‌‌ای است که با استفاده از داده‌‌‌های دنیای واقعی، شبیه‌‌‌سازی‌‌‌هایی را ایجاد می‌کند که می‌توانند عملکرد یک محصول یا یک فرآیند را پیش‌بینی کنند. این برنامه‌‌‌ها می‌توانند با کمک اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل نرم‌افزار‌‌‌ها، میزان خروجی را افزایش دهند. با پیشرفت یادگیری ماشین و عواملی همچون داده‌‌‌های بزرگ، این مدل‌‌‌ها و الگوهای مجازی به یک اصل مهم در مهندسی مدرن برای ایجاد نوآوری و بهبود عملکردها تبدیل شده‌‌‌اند.
دوقلوی دیجیتال در صنعت برق نه‌تنها می‌تواند با دقت تاسیسات موجود در شبکه را دنبال و پیگیری کند، بلکه ارتباط بین آن تاسیسات را نیز به‌‌‌صورت لحظه‌‌‌ای نشان می‌دهد. علاوه بر این، یک دوقلو دیجیتال به اندازه‌‌‌گیری تاثیر بالقوه برق تزریق‌شده از منابع خارجی مانند مزارع خورشیدی و نیروگاه بادی کمک می‌کند. به‌‌‌عنوان مثال، به‌‌‌جای دانستن تعداد ترانسفورماتورها و پست‌‌‌های فرعی در حال خدمت، دوقلو دیجیتال به اپراتور اجازه می‌دهد بسیار عمیق‌‌‌تر برود و کل شبکه را از مرکز تولید گرفته تا هر مصرف‌کننده متصل نگه دارد. همچنین می‌تواند ظرفیت و کارآیی شبکه را به تفصیل بیان کند و با کمک هوش مصنوعی، چرخه عمر قطعات را پیش‌بینی کرده، تعمیر و نگهداری موردنیاز را برنامه‌ریزی و به توسعه طراحی بهتر شبکه کمک کند.
همه، از اپراتورهای سطح بالا گرفته تا کارگران این حوزه در دستگاه‌های تلفن همراه خود، تصویر عملیاتی مشترک یکسانی دارند - یک نمایش واقعی از شبکه در ۲۴ ساعت روز و هفت روز هفته. امروزه شرکت‌های خدمات شهری بدون سرمایه‌گذاری در فناوری دوقلو دیجیتالی شبکه‌‌‌شان، نیمه کور خواهند بود. آنها ممکن است نقشه‌های شبکه و برنامه‌های نگهداری و جایگزینی داشته باشند، اما بسیاری از آنها به اطلاعات ناقص و اغلب نادرست متکی هستند که بر فرآیندهای کاغذی قدیمی متکی است.
نکته پایانی این است که سرمایه‌گذاری اولیه در جدیدترین فناوری دوقلو دیجیتال منجر به عملکرد کارآمدتر و مقرون به صرفه‌‌‌تر شبکههای برق خواهد شد و ادغام آسان‌‌‌تر عوامل خارجی مانند خودروهای برقی و سایر منابع خارجی توزیع شده انرژی را تضمین می‌کند.
