تتناول المقالة التأثير المشترك للطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة والبنية التحتية للشبكات الذكية، إلى جانب تحديث الشبكات والشبكة الذكية. يُحدث هذا التكامل ثورةً في إنتاج وتخزين وتوزيع الطاقة المستدامة. فهو لا يُحسّن كفاءة وموثوقية المرافق الكهربائية فحسب، بل يُنشئ أيضًا نظام طاقة أكثر خضرةً ومرونة.
تحديث الشبكة والشبكة الذكية
لا تقتصر شبكة الكهرباء على توليد ونقل الكهرباء فحسب، بل يتعاون مالكو الأصول والمصنّعون ومقدمو الخدمات والمسؤولون الحكوميون للحفاظ على شبكة كهربائية عالية الموثوقية.
لضمان مصادر طاقة موثوقة وآمنة ونظيفة، يتعاون مكتب الكهرباء مع شركائه من القطاعين العام والخاص لتعزيز وتنشيط وتحديث البنية التحتية للطاقة.
البنية التحتية للكهرباء قديمة ومثقلة بالأعباء، ولكن تحديثها وجعلها أكثر ذكاءً سوف يساعد يؤدي إلى المرونةيمكن للتقنيات والمعدات وأنظمة التحكم المتطورة أن تقلل من انقطاعات الكهرباء وتُحسّن كفاءة توصيلها. كما أنها تُساعد على تقليل آثار العواصف واستعادة الخدمة بسرعة أكبر عند حدوث الانقطاعات. بفضل سهولة الوصول إلى بياناتهم الخاصة، يُمكّن المستهلكون من التحكم بسهولة في استهلاكهم للطاقة وإدارة التكاليف المرتبطة بها بفعالية. يُفيد تحديث الشبكة شركات المرافق بطرق مُختلفة، منها:
- دمج أفضل لمصادر الطاقة المتجددة
- انخفاض الأحمال القصوى.
- تعزيز الأمن
- انخفاض النفقات التشغيلية
استخدم التطورات لقد مهدت تقنيات الاتصالات ثنائية الاتجاه وأنظمة التحكم والمعالجة الحاسوبية الطريق لتنفيذ الشبكة الذكية التقنيات. تشمل التقنيات المتقدمة المستخدمة في تحديث الشبكة الذكية ما يلي:
- وحدات قياس الطور (PMUs)، وهي عبارة عن أجهزة استشعار متطورة تساعد المشغلين على تقييم استقرار الشبكة.
- توفر العدادات الرقمية للمستهلكين معلومات محسنة وتبلغ تلقائيًا عن الانقطاعات.
- يتم استخدام المرحلات للكشف عن الأعطال في المحطة الفرعية والتعافي منها تلقائيًا.
- تعمل مفاتيح التغذية الآلية على إعادة توجيه الطاقة لتجاوز المشكلات، كما تقوم البطاريات بتخزين الطاقة الزائدة لاستخدامها لاحقًا لتلبية طلب العملاء.
انظر أيضا: الفوترة الصافية مقابل القياس الصافي
مميزات تقنية الشبكة الذكية
هناك ست ميزات مشتركة للشبكات الذكية وهي كما يلي:
1. التركيز على البيانات.
تتميز الشبكات الذكية بتحسين تكامل جمع البيانات ومعالجتها ومشاركتها في نظام الطاقة. تجمع أجهزة استشعار إنترنت الأشياء المعلومات في الوقت الفعلي حول توليد الكهرباء ونقلها. هذه البيانات متاحة لكلٍّ من المستخدمين النهائيين، الذين يمكنهم مراقبة استهلاكهم للطاقة، والمدن، التي يمكنها تحليل عوامل مثل إنارة الشوارع، وتدفقات حركة المرور، واحتباس الحرارة.
2. تعزيز مرونة الشبكة.
تستفيد الشبكات الذكية من استخدام البيانات، والتي يساعد على تحديد المشكلات ومعالجتهاالصيانة التنبؤية توفر التكاليف، وتقلل من فترات التوقف، وتطيل عمر المعدات. كما أن دمج مصادر الطاقة الموزعة يعزز مرونة الطاقة.
3. توسيع توليد الطاقة
تواجه مصادر الطاقة المتجددة منخفضة الكربون تحديات في الكفاءة. فطاقة الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية أقل كفاءةً مقارنةً بالفحم أو الهيدروكربونات. الشبكات الذكية والاستجابة للطلب المساعدة في تسوية الطلبفي حين أن تكنولوجيا البطاريات وتحويل الهيدروجين سوف تعزيز التقاط الطاقة المتجددة. تعمل سعة تخزين الطاقة الشمسية الكبيرة وتخزين الطاقة في الشبكة الذكية مثل التخزين بالضخ على تعزيز مرونة طاقة الشبكة.
4. تحسين الأنظمة الحالية.
لضمان عمل الشبكات الذكية بكفاءة وتحسين كفاءة الطاقة، تحتاج الإدارات إلى تحديث بعض الأصول الحيوية، مثل معدات التوزيع الكهربائية. سيُسهم هذا التحديث في: السماح بمراقبة أفضل وتحكم أفضل في تدفق الطاقة، وهو أمر بالغ الأهمية عند التعامل مع مصادر الطاقة المختلفة. إضافةً إلى ذلك، تتضمن الشبكات الذكية أنظمة تخزين لتقليل هدر الطاقة المتجددة وتوفير طاقة احتياطية للشبكة. لا تحتاج الشبكة الحالية إلى استبدال، ولكن يلزم إجراء تحديثات مُستهدفة.
5. تحسين تحسين السوق.
السعر عاملٌ أساسيٌّ في تحديد الطلب على أي مورد أو سلعة. وتستفيد الشبكات الذكية من هذا المفهوم لتحسين استهلاك الطاقة وإنتاجها على مدار اليوم. هناك تقنيتان رئيسيتان، الاستجابة للطلب والطلب الديناميكي، ساعد في تحقيق ذلك من خلال استخدام أجهزة الاستشعار لتحقيق التوازن بين العرض والطلب داخل الشبكةيحققون هذا التوازن ببرمجة الأجهزة لضبط استهلاكها للطاقة وفقًا لاحتياجات الشبكة. على سبيل المثال، يمكن لبطاريات البلديات تأخير شحنها، ويمكن لمراكز البيانات جدولة المهام ليلًا أو الاستجابة للزيادات المفاجئة في الطاقة المتجددة.
6. المعايير العالمية
تهدف الشبكات الذكية إلى توسيع نطاق التوافق التشغيلي لإنشاء نظام طاقة موحد. يتضمن زيادة تبادل البيانات وتطوير المعايير العالمية للمعدات والتكنولوجيا. تُحسّن معايير المعدات الكهربائية السلامة وتُقلل من مخاطر التلف وتوقف التشغيل. تُعدّ لوحات التحكم UL508A معيارًا أمنيًا في البيئات الصناعية والكهربائية. يتيح التوافق بين معايير الأمان الرقمية مشاركة البيانات مع الحفاظ على التحكم ومنع الاختراقات.
يُشكّل تحوّل الشبكة الكهربائية تحدياتٍ وفرصًا لتحسين نظام توصيل الكهرباء. ولنجاح تحديث الشبكة، من الضروري وجود جهد استراتيجي منسق جيدًا، يُركّز على البحث والتطوير والتطبيق العملي، ويشارك فيه القطاعان العام والخاص بفعالية.
منتجات ينصح بها: هل الطاقة الشمسية خارج الشبكة قانونية في كاليفورنيا؟
