الكهربة الذكية مع المتجددة: تمكين التحول المستدام للطاقة

الكهربة الذكية مع المتجددة: تمكين التحول المستدام للطاقة

طلبات الكهربة أعلى من أي وقت مضى في عالم آلي وكهربي إلى حد كبير. يعد توفير طاقة مرن ومناسب للغرض وقابل للتعديل أمرًا بالغ الأهمية للشركات والهياكل والبنى التحتية بسبب المتطلبات الفريدة والصعوبات في كل تطبيق. نظرًا لأن الطاقة هي رافعة لتعزيز التوافر والربحية، وهي ضرورية لتعزيز التحول الرقمي، يصبح هذا أكثر أهمية في عصر الرقمنة. من مفاتيح التبديل ولوحات التبديل وأنظمة التوزيع وأنظمة شاحنات قضبان التوصيل إلى معدات الحماية وجودة الطاقة، ومعدات التبديل والقياس، وتقنيات التبديل والتحكم الصناعية، ومعدات التركيب الكهربائي، تغطي هذه الأجهزة مجموعة واسعة من التطبيقات.

الكهربة الذكية مع المتجددة

الفهم الأساسي لتحولات الطاقة

ببساطة، تشير عملية التحول في مجال الطاقة إلى تحول كبير في نظام الطاقة. يتم إجراء تعديلات كبيرة على إمدادات الطاقة، والطريقة التي يتم بها إنتاجها وتحويلها وتسليمها واستهلاكها، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من الأسواق والتشريعات. كما أن لها تداعيات وعواقب كبيرة على الجوانب الأخرى للاقتصاد والثقافة والبيئة التي تمتد إلى ما هو أبعد من نظام الطاقة نفسه.

القوى الدافعة للتحول الحالي في مجال الطاقة

في القرن الحادي والعشرين، أصبح من الواضح بشكل متزايد أن الإنتاج والاستخدام الواسع النطاق للوقود الأحفوري يساهم في قضايا رئيسية، بما في ذلك تغير المناخ والأضرار البيئية والبيئية. يمكن تصور وإنشاء تحول جديد في مجال الطاقة يعتمد على كفاءة الطاقة والطاقة المتجددةنتيجة لتسارع الابتكار العالمي في أبحاث وتكنولوجيا الطاقة.

الحركة نحو الكهربة الذكية تجلب العديد من الفوائد الهامة

• يمكن للكهربة الذكية أن تزيد من مرونة ومرونة شبكات الطاقة مع زيادة الأمن وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري لنظام الطاقة الأكبر. كما أنه يوفر زيادات كبيرة في كفاءة استخدام الطاقة في نفس الوقت. في الواقع، ستؤدي الكهربة الذكية إلى خفض إجمالي الطلب على الطاقة لنفس القدر من خدمات الطاقة وزيادة الإنتاجية الاقتصادية لأن استخدام الكهرباء للاستخدامات النهائية مثل النقل وأنظمة تدفئة المباني أكثر كفاءة من استخدام الوقود الأحفوري. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يقلل من التلوث، مما يعزز جودة الهواء والصحة.
• تُتاح أيضًا أوجه تآزر جديدة بين الكهربة الذكية ومصادر الطاقة المتجددة نفسها.
• يتم إنشاء نظام مختلف تمامًا عن طريق الكهربة الذكية. مع هذا النظام، ستكون هناك زيادة كبيرة في الطلب الإجمالي على الطاقة في المباني والصناعة والنقل، مما يفتح أسواقًا جديدة. سيكون الموردون الرئيسيون لهذه الأسواق الجديدة هم الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

لذلك، تنتج الكهربة الذكية باستخدام الطاقة المتجددة حلقة ردود فعل إيجابية تتسبب فيها الكهربة في تطبيقات وأسواق جديدة للطاقة المتجددة، مما يؤدي بعد ذلك إلى تسريع الانتقال إلى الكهرباء للاستخدامات النهائية، مما يفتح إمكانية زيادة المرونة وتحفيز المزيد من نمو الطاقة المتجددة والتقدم التكنولوجي.

الكهربة الذكية مع قطاعات مختلفة

المباني

حاليًا، يتم استخدام 30٪ من الاستهلاك النهائي في جميع أنحاء العالم من قبل المباني. علاوة على ذلك، يتم توفير نصف طاقتها عن طريق الكتلة الحيوية أو الغاز الطبيعي أو النفط. يتم استخدام حوالي 70٪ من الطاقة المستخدمة في المباني من قبل المنازل والمساكن الأخرى، مع تخصيص الـ 40٪ المتبقية للهياكل التجارية والحكومية. حاليًا، تأتي 51٪ من الطاقة المستخدمة في المباني التجارية والعامة من الكهرباء، مقارنة بـ 24٪ للهياكل السكنية.

الصناعة

يتم استخدام حوالي 28٪ من 119 إكزاجول من الطاقة التي تم استهلاكها ككهرباء لتوفير الطاقة هو إجمالي الاستهلاك النهائي العالمي للقطاع الصناعي. يمثل حوالي 60٪ من الطلب على الطاقة الصناعية أربع سلع صناعية كثيفة الاستهلاك للطاقة وهي الأسمنت والحديد والصلب والأمونيا والإيثيلين.الوقود الأحفوري هو المصدر الوحيد للاستهلاك غير المتعلق بالطاقة. من بين هؤلاء، يتم استخدام 70٪ كمادة أولية لتصنيع الإيثيلين (باستخدام الزيت بشكل أساسي)، بينما يتم استخدام الـ 30٪ المتبقية لإنتاج الميثانول والأمونيا (باستخدام الغاز الطبيعي بشكل أساسي).

النقل

حاليًا، يتم توفير حوالي 1٪ فقط من حوالي 121 إكزاجول من الطاقة المطلوبة للنقل - بما في ذلك حركة الأشخاص والبضائع عن طريق البر والجو والبحر - عن طريق الكهرباء (IEA، 2020a). على الصعيد العالمي، يتم استخدام أكثر من ثلثي تلك الكهرباء للنقل بالسكك الحديدية، حيث تستخدم الترام والأنفاق الجزء الأكبر من الباقي.

الخاتمة

من أجل توضيح أوجه التآزر الجذابة بين الطاقة المتجددة والكهربة عبر القطاعات، حددت ورقة النطاق هذه أساسيات الكهربة الذكية مع المتجددة في قطاعات النقل والبناء والصناعية. تصف الأبحاث أيضًا استراتيجيات للاستفادة من أوجه التآزر هذه وإنشاء مستقبل بأنظمة طاقة أفضل وصحة أفضل ومستوى معيشة أعلى وانخفاض خطر تغير المناخ الكارثي المحتمل. سيتطلب الأمر تخطيطًا دقيقًا وإرادة سياسية واستراتيجيات وخرائط طريق وطنية شاملة للطاقة لإحداث هذا التحول لأن تقديم مسارات فعالة للكهربة باستخدام مصادر الطاقة المتجددة يمكن أن يمثل تحديًا.

المؤلف: ساشيتاناند