تكنولوجيا الشبكة الذكية: مصدر جديد للطاقة المتجددة

تقنية الشبكة الذكية: مصدر جديد للطاقة المتجددة

في أبريل 2019، تجاوزت كمية الطاقة المولدة من مصادر متجددة مثل طاقة الرياح المائية والطاقة الشمسية للمرة الأولى إجمالي الطاقة الناتجة عن محطات تعمل بالفحم، وفقًا لـ Electric Power Monthly. كان حدثًا بارزًا، على الرغم من أنه كان من المتوقع أن تكون هيمنة الطاقة المتجددة لحظية بمجرد حدوث تعديلات دورية مثل الزيادة في انخفاض الطاقة المائية. الطاقة المتجددة، سواء أنتجتها المرافق الإقليمية أو المؤسسات المستقلة، تزدهر، ويمكن للبنية التحتية لإنترنت الأشياء والتقنيات ذات الصلة أن تدعي قدرًا كبيرًا من الفضل في صعودها. يمكّن إنترنت الأشياء من التنظيم الفعال لهذه المصادر المتقلبة والموزعة على نطاق واسع لإنتاج الكهرباء بمساعدة تقنية الشبكة الذكية.

النموذج الكهربائي الجديد: الشبكات الذكية

هذا النموذج الجديد هو الشبكات الذكية، والتي يجب أن تجعل من الممكن إدارة عدد كبير من الموارد الكهربائية المختلفة مع ضمان استقرار النظام بأقل استثمار. إنه يعتني باستقرار الكهرباء عن طريق توفير جهد ثابت، وهو ما يجعل الأجهزة والآلات تعمل بشكل صحيح. نتيجة لذلك، يلزم تجميع المعدات الحديثة جنبًا إلى جنب مع أحدث استراتيجيات التشغيل بالإضافة إلى الوكلاء الجدد الذين يمكنهم التنبؤ بالتغيرات في النظام الكهربائي. ترد أدناه الفوائد الرئيسية للتكنولوجيا.

• بناء شبكة ريفية: تساهم تقنيات الشبكة الذكية في دعم وتحديث البنية التحتية القديمة، خاصة في الشبكات الريفية.
• الحماية من الأعطال: تعزز تقنيات الشبكة الذكية النظام ضد الأعطال والانقطاعات والاندفاعات، خاصة في الشبكات الريفية.
• الكفاءة المثلى: يتيح التحكم والتنظيم المتطوران للغاية التشغيل المبتكر والأكثر فائدة.
• الاستخدام المستدام للطاقة: تقدم تقنيات العدادات الذكية فرصة لتحفيز العملاء نحو استخدام عقلاني ومستدام للطاقة، وبالتالي تغيير عاداتهم في الاستخدام.
• الاستخدام في المركبات الكهربائية: تسهل هذه التقنيات استخدام المركبات الكهربائية في المجتمعات وتوفر لها أدوارًا وقدرات جديدة، مثل تلك التي تنشأ من استراتيجية السيارة إلى الشبكة. في هذا السياق، فإنها تسهل تقدم نشر التخزين من قبل مشغلي أنظمة التوزيع والمستخدمين النهائيين.

النمو على مر السنين

شوهد البحث في الشبكات الذكية بشكل كبير جدًا في العقد الأخير. هذا هو السبب في أن تقنية الشبكة الذكية قد تم نقلها من الواقع الافتراضي والمفهوم إلى مرحلة التنفيذ. في السنوات العشر الماضية، تم نشر 26668 مقالة بحثية مختلفة حول الشبكات الذكية والتي تظهر اهتمامًا كبيرًا من الباحثين في هذا المجال. يوضح الشكل أدناه الطلب والنشر السنوي للبيانات حول تكنولوجيا الشبكة الذكية.

الانتقال إلى اقتصاد أخضر

الهدف العام من الشبكات هو تعزيز كفاءة وموثوقية واستدامة الأجهزة التي تعمل بالكهرباء. في هذا الصدد، هذه هي الأسباب التالية التي تجعل تكنولوجيا الشبكة الذكية هي حقًا الخيار الأفضل الذي يجب علينا تعزيز الطاقة المتجددة.

• الكهرباء عند الطلب وتقليل الاستهلاك: الميزة الأكثر أهمية في الشبكات الذكية هي أنها تتيح مراقبة استخدام الطاقة في أي وقت وفي أي عداد طاقة. لذلك، فإن المستخدمين النهائيين على دراية باستهلاكهم الفعلي.
• استدامة الطاقة: أصبحت استدامة الطاقة مشكلة عالمية. في حين أن الطاقة المتجددة هي الجانب الرئيسي للانتقال إلى اللون الأخضر، إلا أنها تنطوي على بعض المشكلات اللوجستية الخاصة بها. على سبيل المثال، من غير العملي تقريبًا استخدام الطاقة المتجددة من خلال أنظمة الشبكات القديمة والتقليدية والمتقادمة.
• توزيع البيانات الذكية: بأبسط الكلمات، فإن استخدام الشبكات الذكية لتوفير الطاقة هو الخطوة الرئيسية للتحول نحو توزيع الطاقة الرقمية. توفر أجهزة الشبكة الذكية المحسنة والوقت الفعلي معلومات كافية لمعالجة مشكلات جودة الطاقة في الوقت المناسب.
• الحد من انبعاثات الكربون: كل الطرق المذكورة أعلاه التي تدفع بها الشبكات الذكية الطاقة المتجددة تؤدي إلى تقليل استهلاك الطاقة مما يؤدي إلى تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وبالتالي، فإن تكنولوجيا الشبكة الذكية تعزز مستقبلًا مستدامًا. عندما تحصل المرافق على مزيد من التحكم في الشبكات، يصبح نشر الطاقة المتجددة أسهل.

أن تصبح جزءًا لا غنى عنه من الاستدامة

التطور في التكنولوجيا والتحضر ومعايير مصادر الإيرادات وقد عزز الطلب على متطلبات الطاقة. وقد جعل هذا استخدام الطاقة الكهربائية يرتفع إلى مستويات قد لا يمكن السيطرة عليها إذا تركت دون مراقبة. يتم استهلاك حوالي 75-80٪ من إجمالي استهلاك الطاقة في المدن المسؤولة عن 80٪ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. تتمتع تقنية الشبكة الذكية بطريقة لإيجاد حل لتوليد الطاقة الكهربائية وطريقة مبتكرة لنشر وتوزيع هذه الطاقة. نظرًا لمرونتها، يمكن تثبيتها بسهولة أكبر وتتطلب مساحة أقل مقارنة بالشبكات التقليدية. يهدف مفهوم تصميم الشبكة الذكية إلى إمكانية مراقبة الشبكة وإنشاء إمكانية التحكم في الأصول وتعزيز أداء وأمن نظام الطاقة وخاصة الجوانب الاقتصادية للعمليات والصيانة والتخطيط.