RTP

۱۳۱۷

همان‌‌گونه که از جدول ۲- ۱ مشاهده می‌شود، هزینه‌ها در هر برنامه با برنامه دیگر متفاوت است. در صورتی که مصرف‌کننده از برنامه‌ TOU برای کاهش مصرف خود استفاده کند، ۱۱% هزینه او نسبت به حالتی که از نرخ‌های ثابت استفاده می‌کند، کمتر است. از سوی دیگر در صورت استفاده از برنامه RTP هزینه سیستم ۳۳% نسبت به برنامه نرخ ثابت و ۲۲% نسبت به برنامه TOU کاهش می‌یابد.

در شکل ۲- ۴ تأثیر برنامه­ی پاسخگویی زمان استفاده (TOU) بر الگوی مصرف یک بار نشان داده شده است. شایان ذکر است که لازمه استفاده از روش پاسخگویی زمان، مجهز بودن به دستگاه اندازه گیری مناسب که قابلت ثبت میزان مصرف در هر بازه را داشته باشد، دارد. کنتورهای سنتی و همچنین کنتورهای با قابلیت خواندن مصرف از راه دور برای این برنامه ها چندان مناسب نمی باشند اما پیشرفت تکنولوژی اندازه گیری به سمت AMI ^[۳۴] شرایط مناسب برای ایجاد این برنامه ها فراهم کرده است.
تجربه نشان می دهد که استفاده از این تعرفه ها در بخش خانگی، سبب صاف تر شدن منحنی مصرفشان از طریق کاهش مصرف در دوره های با قیمت بالا و افزایش مصرف در دوره های با قیمت پائین، می شود.
شکل۲- ۴ : تاثیر برنامه TOU بر منحنی مصرف مشتریان
۲-۲-۳- قیمت‌های اوج بحرانی (CPP):
همانگونه که پیش از این بدان اشاره شد برخی بارها توانایی به اجرا در آوردن روش RTP را دارا نمی‌باشند. همچنین مشاهده شد که روش TOU به نوعی نوسانات قیمت را در غالب چند تعرفه‌ی کلی به بارها اعمال می‌کند. به منظور برآورده کردن نیاز به کاهش مصرف در ساعات بحرانی سال که در آن ساعات، مصرف برق بسیار بالا (به عنوان مثال گرمای بسیار شدید) و با قابلیت اطمینان سیستم در معرض خطر است (وقوع یک پیشامد اتفاقی) و یا قیمت بازار عمده‌فروشی بسیار بالا می‌باشد، استفاده از قیمت‌گذاری زمان بحرانی راه حل مناسب به نظر می‌رسد. تعرفه­ی CPP در واقع تعرفه­ای است که در ساعات بحرانی به برنامه­ی قیمت گذاری ثابت و یا TOU اضافه می شود. نمونه ای از این تعرفه ها در شکل ۲- ۵ نشان داده شده است.
شکل ۲- ۵ : مقایسه برنامه TOU و CPP از دیدگاه قیمت پرداختی مشتری [۱۷]
قیمت برق در این ساعات که از قبل تعیین می‌شوند باید به اندازه کافی گران باشد تا مصرف‌کنندگان را به کاهش مصرف برق و یا انتقال آن به ساعات دیگر ترغیب کند. معمولا قیمت‌های اوج بحرانی حدود ۴ تا ۵ برابر قیمت میانگین می‌باشند. نمونه‌ای از این تعرفه‌ها در شکل ۲- ۶ نشان داده شده است. [۱۸]
شکل ۲- ۶: مقایسه قیمت‌های CPP و TOU ار دیدگاه قیمت پرداختی مشتری
همانطور که در شکل ۲- ۶ دیده می‌شود، این تعرفه به تعرفه TOU اضافه شده است. تعداد ساعات بحرانی در سال بسیار محدود بوده (حدود ۱% یا ۸۷ ساعت در هر سال) و روزهایی که این فراخوانی و اطلاع انجام می‌گیرد از قبل مشخص نیست. به طور کلی برنامه‌های CPP برای مصرف‌کنندگان بزرگ و کوچک مناسب می‌باشند.
این روش به دلیل از پیش تعیین شدن قیمت‌ها، از مزایای اقتصادی کمتری نسبت به روش RTP برخوردار می‌باشد. اما از طرف دیگر، همین ویژگی باعث جذاب شدن آن شده است. چرا که برخلاف RTP این روش خطر روبرو شدن با تغییرات قیمت ناگهانی شدید را ندارد. با وجود اینکه این برنامه جزء برنامه‌های پاسخگویی بار بر مبنای قیمت می‌باشد، به دلیل آنکه در زمان به خطر افتادن سیستم قابل استفاده می‌باشد، در دسته برنامه‌های مبتنی بر قابلیت اطمینان نیز قرار خواهد گرفت. شواهد تجربی نشان می دهند که این برنامه ها می تواند سبب کاهش به مقدار کافی در بارها در ساعات بحرانی شود. به عنوان مثال در کالیفرنیا استفاده از تعرفه CPP مقدار ۴۱% کاهش در بارها را از مقدار عادی مصرفشان (مصرف بدون تعرفه CPP) در طول ۲ ساعت که ناشی از گرمای شدید بود، نتیجه داده است. شایان ذکر است که بدون استفاده از کنترل مصرف کنندگان انتهایی، مقدار این کاهش ۱۳% و در بازه ی زمانی ۵ ساعته می باشد. [۱۲]
به طور کلی می‌توان برنامه‌های CPP را به چهار دسته تقسیم کرد ]۷[:
۲-۲-۳-۱- CPP دوره ثابت^[۳۵]:
در CPP دوره ثابت، زمان و مدت افزایش قیمت (در ساعات بحرانی) از قبل تعیین می‌شود، اما روزهایی که در آن اوج بحرانی رخ می‌دهد، مشخص نیست. در این برنامه حداکثر روزهایی که معمولا طی آن فراخوانی انجام می‌گیرد نیز از قبل تعیین می‌شود و زمان وقوع حادثه در همان روز به مصرف‌کنندگان اطلاع داده می‌شود.
۲-۲-۳-۲- CPP دوره متغیر^[۳۶]:
در CPP دوره متغیر، زمان، مدت و روزی که افزایش قیمت در آن روی می‌دهد از قبل مشخص نیست و در همان روز حادثه اطلاع‌رسانی به مصرف‌کنندگان صورت می‌گیرد. معمولا در وسایلی که به صورت خودکار به قیمت‌های اوج بحرانی پاسخ می‌دهند (مانند ترموستات‌های مخابراتی)، از این برنامه استفاده می‌شود.
۲-۲-۳-۳- CPP قیمت‌گذاری اوج متغیر^[۳۷]:
در این برنامه قیمت انرژی در دوره‌های غیر اوج و میان باری برای یک ماه یا بیشتر، از قبل مشخص می‌شود. قیمت در ساعات اوج نیز براساس قیمت میانگین در همان روز تعیین می‌شود. استفاده از این روش مزیتی دارد که از آن جمله می‌توان به ایجاد ارتباطی مستقیم بین قیمت‌های بازار خرده‌فروشی و عمده‌فروشی اشاره کرد.
۲-۲-۳-۴- CPP با تخفیف اوج بحرانی^[۳۸]:
در این برنامه مصرف‌کننده نرخ ثابتی برای مصرف برق پرداخت می‌کند و اگر مصرف خود را در طی دوره‌های اوج بحرانی کاهش دهد، تخفیفی به او تعلق می‌گیرد.
۲-۲-۴- تعرفه‌های اوج بحرانی روز به شدت بحرانی (ED-CPP):
این تعرفه‌ها نمونه‌ای از تعرفه‌های CPP می‌باشد که برای کل روز بحرانی قیمت‌های بالاتری نسبت به روزهای معمولی در نظر می‌گیرند و برای ساعاتی از روز که مصرف برق به مقدار اوج خود می‌رسد قیمت‌ها به مراتب بالاتر از قیمت‌های ساعات دیگر در همان روز می‌باشد.
۲-۲-۵- قیمت‌های روز بحرانی (EDP):
این برنامه از نظر داشتن قیمت‌های بالا در ساعات بحرانی همانند برنامه CPP می‌باشد. اما تفاوتی که با این برنامه دارد، آن است که CPP تنها ساعات محدودی را شامل می‌شود اما تعرفه EDP کل روز بحرانی را دربر می‌گیرد. این قیمت‌ها تا روز بحرانی نامشخص می‌باشند.به طور کلی، برنامه‌های پاسخگویی بار بر مبنای قیمت فوراَ نمی‌تواند برای همه مصرف‌کنندگان اجرا شود. به عبارت دیگر وسایل اندازه‌گیری متداول و سنتی و همچنین سیستم‌های صدور و تنظیم صورت حساب برای این گونه برنامه‌ها مناسب نیستند و مصرف‌کنندگان نمی‌توانند به صورت روزانه و ساعتی تصمیم‌گیری کنند. بنابراین تقویت برنامه‌های پاسخگویی بار بر مبنای پرداخت‌های تشویقی تا زمانی که برنامه‌های پاسخگویی بار بر مبنای قیمت ترقی کنند می‌تواند کمک شایانی را به افزایش بهره‌وری و قابلیت اطمینان سیستم کند[۵].
۲-۳- برنامه‌های پاسخگویی بار برمبنای پرداخت‌های تشویقی:
برنامه‌های پاسخگویی بار تشویقی، انگیزه‌ای را برای مصرف‌کنندگان ایجاد می‌کنند تا مصرف خود را کاهش دهند. این برنامه‌ها برخلاف برنامه‌های گروه اول، با سیگنال‌های قیمت سروکار ندارند، بلکه به طور کلی ابزار مناسبی را برای کنترل بار در شرایط اضطراری برای استفاده شرکت‌های برق و بهره‌برداران شبکه فراهم می‌کند تا به وسیله آن بتوانند قابلیت اطمینان سیستم را حفظ کرده و بر هزینه‌ها مدیریت کنند. این برنامه‌ها تشویق‌هایی را برای مشارکت داوطلبانه مصرف‌کنندگان در کاهش بار، در نظر می‌گیرند. این پرداخت‌های تشویقی هیچ ارتباطی با قیمت‌ برق ندارند و ممکن است به صورت تخفیف روی صورتحساب ساعت‌های بعد، پرداخت به صورت پیش قراراد یا اندازه‌گیری بار کاهش یافته باشد. تعدادی از این برنامه‌ها برای مصرف‌کنندگانی که برای کاهش بار اعلام آمادگی می‌کنند و در زمان مقرر مصرف خود را کاهش نمی‌دهند، جریمه‌هایی را در نظر می‌گیرند ]۳[.
به طور کلی پاسخگویی بار برمبنای پرداخت‌های تشویقی خود شامل کنترل مستقیم بار^[۳۹] (DLC)، قطع یا کاهش بار^[۴۰] (I/C)، برنامه‌های مزایده بار^[۴۱] (DBP)، برنامه‌های پاسخگویی بار اضطراری^[۴۲] (EDRP)، برنامه‌های بازار ظرفیت^[۴۳] (CMP) و برنامه‌های خدمات جانبی بازار^[۴۴] (ASMP) می‌باشد.
۲-۳-۱- کنترل مستقیم بار (DLC):
این روش شامل برنامه‌هایی است که شرکت برق با بهره‌برداری به طور مستقیم می‌توانند از راه دور و توسط یک سوئیچ کنترل، تجهیزات الکتریکی مشترکین (بارهایی از قبیل تهویه مطبوع، آبگرمکن‌ها، پمپ‌های استخر) را با اطلاع قبلی قطع کنند. به عبارت دیگر هنگامی که مصرف‌کننده‌ای برای شرکت در این برنامه اعلام آمادگی می‌کند، این اجازه را به شرکت برق می‌دهد تا مصرف او را کنترل کند. در واقع این برنامه‌ها به شرکت‌های برق این اطمینان را می‌دهند که در زمان احتیاج می‌توانند بار مصرف‌کننده را قطع نمایند و در نتیجه در این زمان، نیاز کمتری به تولیدات اضافی احساس خواهد شد. در این برنامه مبلغی به عنوان تشویق که معمولا بصورت اعتبار مصرف برق است، برای این مشارکت به مصرف‌کنندگان پرداخت خواهد شد. بطور معمول در این برنامه به شرکت‌کنندگان اجازه تخطی از برنامه کنترلی داده نمی‌شود. در هر حال، چنانچه شرکت‌کننده از این برنامه تخطی کند، مبلغ تشویقی به مصرف‌کننده پرداخت نخواهد شد[۳]. در این برنامه تعیین زمان دقیق روشن و خاموش شدن وسیله و همچنین مدت زمان روشن و خاموش ماندن وسیله بسیار مهم است. به طور کلی این برنامه برای مصرف‌کنندگان مسکونی و تجاری کوچک مناسب می‌باشد.
از انواع معمول این روش، برنامه‌ای می‌باشد که مصرف برق سیستم تهویه هوا و یا آبگرمکن شرکت‌کنندگان را به تعویق می‌اندازد. در این روش یک کلید کنترل از راه دور به کندانسور تهویه‌کننده هوا و یا المنت آبگرمکن وصل می‌شود. با این کار در ساعات اوج با قطع این بارها، مصرف برق کاهش می‌یابد. کاهش مصرف تهویه هوا به طور معمول kW 1 و آبگرمکن kW 6/0 می‌باشد. کلید کنترلی معمولا توسط سیگنال‌های رادیویی کنترل می‌شوند. بسته به دوره کاری^[۴۵] اعلام شده، مصرف می‌تواند در کل دوره و یا در بخشی از دوره‌ی اوج بار و یا پیشامد، قطع شود (این دوره کاری به طور معمول ۱۵ دقیقه و در یک ساعت می‌باشد). از نمونه دیگر این روش می‌توان به نصب ترموستات‌های هوشمند و قابل برنامه‌ریزی اشاره کرد. برنامه ­های کنترل مستقیم باری که از این ترموستات‌ها استفاده می‌کنند، از راه دور امکان کنترل درجه این ترموستات‌ها را دارا می­باشند. بدین معنی که در تابستان و در هنگام نیاز، شرکت برق درجه این ترموستات ها را بالا می‌برد تا مصرف برق کاهش پیدا کند. پس از برطرف شدن پیشامد، درجه حرارت ترموستات دوباره همانند قبل از وقوع حادثه (تنظیم مصرف‌کنندگان) خواهد شد.
تعدادی از شرکت‌های برق نیز پرداخت‌های اضافی برای مشترکان در نظر می‌گیرند. همچنین بعضی مواقع شرکت‌های برق قرارداد‌هایی را با مصرف‌کننده منعقد می‌کنند و در آن حداکثر تعداد وقایع در هر سال (بالای ۳۰ حادثه)، و حداکثر مدت وقوع هر حادثه (بین ۲ تا ۸ ساعت در اکثر موارد چهار ساعت) را تعیین می‌کنند. بیشتر برنامه‌هایDLC به مصرف‌کنندگان این اجازه را می‌دهند که قطع برق را در صورت ایجاد ناراحتی لغو سازند. اگر چه این برنامه‌ها اختیاری است و نباید به دلیل عدم قطع مصرف جرایمی به مصرف‌کنندگان تعلق می‌گیرد، اما تعدادی از شرکت‌ها در صورت لغو کردن قطع برق، جرایمی را برای مصرف‌کنندگان در نظر می‌گیرند.
در گذشته دو روش TOU و DLC برای کاهش اوج مصرف بارهای خانگی بکار می‌رفتند. به عنوان مثال DLC از اوایل دهه ۱۹۸۰ میلادی اجرا می‌شد، که در آن در ازای کنترل بار مصرف‌کنندگان بزرگ توسط شرکت برق (بطور معمول سیستم تهویه‌ی هوای مرکزی)، مبلغ دریافتی برای برق به این مصرف‌کنندگان بازگردانده و یا کاهش می‌یافت. یکی از دلایل محبوبیت این روش نسبت به روش‌ۀای مبتنی بر قیمت، عدم نیاز این روش به سیستم‌های اندازه‌گیری پیشرفته و سازگاری آنها با سیستم‌های اندازه‌گیری سنتی می‌باشد [۱۲]. قدمت استفاده از این روش به اواخر دهه ۱۹۶۰ میلادی باز می‌گردد. در این سال‌ها شرکت‌های برق مختلفی این روش‌ها را به اجرا درآوردند. اولین شرکت برق در سال ۱۹۶۸ برنامه کنترل مستقیم بار را اجرا کرد^[۴۶]. این روش در دهه‌ های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ گسترش چشمگیری یافت. در سال ۱۹۸۵ ، ۱۷۵ مصرف‌کننده خانگی و ۹۹ مصرف‌کننده تجاری در آمریکا در این برنامه شرکت کردند.
۲-۳-۲- قطع یا کاهش بار (I/C):
در این برنامه برای مصرف‌کنندگانی که برای کاهش یا قطع بار در طی حوادث احتمالی^[۴۷] مشارکت می‌کنند، تخفیفی روی صورت‌حساب و یا اعتبار برق بیشتر در نظر گرفته می‌شود. اما اگر در مواقع نیاز بار خود را قطع نکردند، می‌توانند مشمول جرایمی شوند. این جرایم می‌توانند به صورت قیمت‌های بالای برق یا کنار گذاشتن از برنامه پاسخگویی بار باشد. همچنین اگر نیاز به قطع برق از سوی مصرف‌کننده نباشد، به صورت ماهیانه برای او تشویقی‌هایی در نظر گرفته خواهد شد. نحوه این قرارداد در شکل ۲- ۷ نشان داده شده است[۱۷].
شکل ۲- ۷ : نحوه اجرای برنامه قطع یا کاهش بار
این برنامه‌ها که بیشتر برای مصرف‌کنندگان بزرگ (تجاری و صنعتی) مناسب می‌باشند، با برنامه‌های پاسخگویی بار اضطراری و بازار ظرفیت متفاوت است، زیرا در برنامه‌های مطرح شده شرکت‌های برق، خود پیشنهاد کاهش بار را در صورت لزوم مطرح می‌کنند، در حالیکه در برنامه قطع بار، مصرف‌کننده برای قطع و یا کاهش بار اعلام آمادگی می‌کنند]۷[. شکل ۲-۸ تأثیر اجرای این برنامه را بر منحنی بار نشان می‌دهد]۶[.
شکل ۲- ۸: تأثیر اجرای برنامه (I/C) بر منحنی بار
در این برنامه شرکت‌های برق به دلیل حفظ قابلیت اطمینان سیستم و کاهش بار اوج و در نتیجه جلوگیری از روشن و یا آمادگی نگهداشتن واحدهای گران قیمت برای ذخیره‌سازی سیستم، سود می‌بردند و مصرف‌کنندگان نیز در ازای قابلیت تغییر و کاهش بار مصرفی خود از شرکت برق پول و یا اعتبار مصرف برق دریافت کرده و در نتیجه سود می‌برند.