ذروة الطلب

يُعرَّف ذروة الطلب على شبكة الكهرباء بأنه أعلى مستوى من استهلاك الطاقة الكهربائية خلال فترة زمنية محددة (غونين، 2008). ويُصنَّف ذروة الطلب عادةً إلى سنوي أو يومي أو موسمي، ووحدته هي الطاقة الكهربائية. ^{[ 1 ]} تُستخدم مصطلحات ذروة الطلب، أو ذروة الحمل ، أو فترة الذروة في إدارة الطلب على الطاقة لوصف فترة يُتوقع خلالها توفير الطاقة الكهربائية لفترة طويلة بمستوى أعلى بكثير من متوسط ​​الإمداد. وتحدث تقلبات ذروة الطلب بشكل يومي وشهري وموسمي وسنوي. بالنسبة لشركات الكهرباء ، تُمثل ذروة الطلب الفعلية فترة واحدة تُشير إلى أعلى مستوى لاستهلاك العملاء للكهرباء، وعادةً ما يكون ذلك عندما يستخدم مزيج من المستهلكين الصناعيين والتجاريين والمنزليين أحمال تدفئة أو تبريد عالية. ^{[ 2 ]} كما تكون تكلفة توليد وتوزيع الكهرباء في أعلى مستوياتها عادةً خلال فترات ذروة الحمل، حيث يتعين تشغيل عدد أكبر من محطات توليد الطاقة بكامل طاقتها. ^{[ 3 ]}

ستفرض بعض شركات المرافق رسومًا على عملائها بناءً على ذروة استهلاكهم الفردي. وقد يُستخدم أعلى استهلاك خلال كل شهر، أو حتى فترة واحدة تتراوح بين 15 و30 دقيقة من ذروة الاستخدام في العام السابق، لحساب الرسوم. ^{[ 4 ]} وسيشمل التحول إلى الطاقة المتجددة مراعاة ذروة الاستهلاك. ^{[ 5 ]}

صُممت شبكة الكهرباء للتعامل مع أعلى ذروة ممكنة للطلب، وإلا فقد يحدث انقطاع للتيار الكهربائي. في أستراليا، تتكون تعريفة الطلب من ثلاثة عناصر: رسوم ذروة الطلب، ورسوم الطاقة، ورسوم التوصيل اليومية. على سبيل المثال، بالنسبة للمستهلكين الكبار (التجاريين، أو الصناعيين، أو مزيج من القطاعين التجاري والسكني)، تُحتسب رسوم ذروة الطلب بناءً على أعلى 30 دقيقة من استهلاك الكهرباء خلال الشهر؛ بينما تُحتسب رسوم الطاقة بناءً على استهلاك الكهرباء الشهري. يُطبق هذا النوع من تعريفة الطلب تدريجيًا على المنازل السكنية، وسيتم تعميمه بحلول عام 2020 في ولاية كوينزلاند الأسترالية. قد يكون من الصعب إدارة فواتير الكهرباء في ظل تعريفة الطلب. وتتمثل الحلول الرئيسية في تحسين كفاءة المباني وإدارة إعدادات تشغيل الأجهزة الكهربائية الكبيرة. ^{[ 6 ]}

يعتمد ذروة الطلب على التركيبة السكانية، والاقتصاد، والطقس، والمناخ، والفصل، ويوم الأسبوع، وعوامل أخرى. في المناطق الصناعية في الصين أو ألمانيا، تحدث ذروة الطلب غالبًا خلال النهار. أما في الاقتصادات التي تعتمد بشكل أكبر على الخدمات، مثل أستراليا، فتحدث ذروة الطلب اليومية عادةً في أواخر فترة ما بعد الظهر وحتى أوائل المساء (مثلاً من الساعة الرابعة مساءً إلى الثامنة مساءً). ويساهم الطلب على الكهرباء من القطاعين السكني والتجاري بشكل كبير في هذا النوع من ذروة الطلب على الشبكة. ^{[ 7 ]}

يُعتبر ذروة الطلب على الكهرباء عكس ساعات انخفاض الطلب، حيث يكون الطلب على الطاقة منخفضًا عادةً. وتُطبق تعريفات خاصة بساعات انخفاض الطلب . أحيانًا، تُقسم ساعات انخفاض الطلب إلى ثلاث فترات: الذروة، والفترة الانتقالية، وفترة انخفاض الطلب. غالبًا ما تكون الفترة الانتقالية هي الفترة بين الذروة وانخفاض الطلب خلال أيام الأسبوع. أما عطلات نهاية الأسبوع، فتكون عادةً عبارة عن فترتي ذروة وانخفاض الطلب فقط، وذلك لإدارة أحمال الكهرباء على الشبكة.

قد يتجاوز ذروة الطلب أقصى مستويات الإمداد التي يمكن لقطاع الطاقة الكهربائية توليدها ، مما يؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي وتخفيف الأحمال . ويحدث هذا غالبًا خلال موجات الحر ، حيث يؤدي استخدام مكيفات الهواء والمراوح الكهربائية إلى زيادة استهلاك الطاقة بشكل ملحوظ. وفي حالات نقص الطاقة، قد تطلب السلطات من الجمهور ترشيد استهلاكهم للطاقة ونقله إلى أوقات خارج الذروة.

تُسمى محطات توليد الطاقة المُصممة خصيصًا لتزويد الشبكات الكهربائية بالطاقة خلال فترات ذروة الطلب بمحطات توليد الطاقة الاحتياطية أو "محطات الذروة". وبشكل عام، يمكن تشغيل محطات توليد الطاقة التي تعمل بالغاز الطبيعي بسرعة، ولذلك تُستخدم غالبًا في أوقات ذروة الطلب. كما يمكن لمحطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة توفير الطاقة خلال فترات ذروة الطلب، بالإضافة إلى قدرتها على العمل بكفاءة عالية لتوفير الطاقة الأساسية .

تساهم الطاقة الكهرومائية والسدود من نوع التخزين بالضخ مثل سد كارترز في ولاية جورجيا الأمريكية في تلبية ذروة الطلب أيضًا.

إن احتمالات عدم قدرة مزرعة الرياح على تلبية ذروة الطلب أكبر من احتمالات عدم قدرة محطة توليد الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري، وذلك بسبب القدرة على تخزين الوقود السائل لاستخدامه خلال ذروة الطلب. ^{[ 8 ]}

غالباً ما يتزامن ذروة إنتاج الطاقة الشمسية بشكل طبيعي مع ذروة الاستخدام خلال النهار بسبب أجهزة تكييف الهواء.