تكنولوجيا الشبكات الذكية: مصدر جديد للطاقة المتجددة

تكنولوجيا الشبكة الذكية: مصدر جديد للطاقة المتجددة

في أبريل 2019، تجاوزت كمية الطاقة المتولدة من مصادر متجددة مثل طاقة الرياح المائية والطاقة الشمسية للمرة الأولى إجمالي الطاقة المنتجة من محطات تعمل بالفحم، وفقًا لتقرير الطاقة الكهربائية الشهري. كان حدثًا تاريخيًا، على الرغم من أنه كان من المتوقع أن تكون هيمنة الطاقة المتجددة لحظية بمجرد حدوث تعديلات دورية مثل الزيادة في انخفاض الطاقة المائية. تزدهر الطاقة المتجددة، سواء أنتجتها المرافق الإقليمية أو المؤسسات المستقلة، ويمكن للبنية التحتية لإنترنت الأشياء والتقنيات ذات الصلة أن تدعي قدرًا كبيرًا من الفضل في صعودها. تتيح إنترنت الأشياء التنظيم الفعال لهذه المصادر المتقلبة والموزعة على نطاق واسع لإنتاج الكهرباء بمساعدة تكنولوجيا 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 قدر من الاستثمار. إنه يعتني باستقرار الكهرباء عن طريق توفير جهد مستقر، وهو ما يجعل الأجهزة والآلات تعمل بشكل صحيح. نتيجة لذلك، يلزم تجميع معدات جديدة جنبًا إلى جنب مع أحدث استراتيجيات التشغيل بالإضافة إلى وكلاء جدد يمكنهم التنبؤ بالتغيرات في النظام الكهربائي. المزايا الرئيسية للتكنولوجيا مذكورة أدناه.

• بناء شبكة ريفية: تساهم تقنيات الشبكة الذكية في دعم وتحديث البنية التحتية القديمة، وخاصة في الشبكات الريفية.
• الحماية من الأعطال: تعمل تقنيات الشبكة الذكية على تقوية النظام ضد الأعطال والانقطاعات والارتفاعات المفاجئة، خاصة في الشبكات الريفية.
• الكفاءة المثلى: تجعل الرقابة والتنظيم المتطوران للغاية التشغيل واسع الحيلة والأكثر فائدة ممكنًا.
• الاستخدام المستدام للطاقة: تقدم تقنيات العدادات الذكية فرصة لتحفيز العملاء نحو استخدام رشيد ومستدام للطاقة، وبالتالي تغيير عاداتهم في الاستهلاك.
• الاستخدام في المركبات الكهربائية: تسهل هذه التقنيات استخدام المركبات الكهربائية في المجتمعات وتوفر لها أدوارًا وقدرات جديدة، مثل تلك التي تنشأ من إستراتيجية السيارة إلى الشبكة. في هذا السياق، فإنها تسهل تقدم نشر التخزين من قبل مشغلي أنظمة التوزيع والمستخدمين النهائيين.

النمو على مر السنين

شوهدت الأبحاث المتعلقة بالشبكات الذكية مضخمة للغاية في العقد الأخير. هذا هو السبب في أن تكنولوجيا الشبكة الذكية قد انتقلت من الواقع والافتراض إلى مرحلة التنفيذ. في السنوات العشر الماضية، تم نشر 26668 مقالة بحثية مختلفة حول الشبكات الذكية، مما يدل على اهتمام الباحثين الشديد بهذا المجال. يوضح الشكل أدناه الطلب والنشر السنوي للبيانات حول تكنولوجيا الشبكة الذكية.

الانتقال إلى اقتصاد أخضر

الهدف العام للشبكات 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 الترويج للطاقة المتجددة.

• الكهرباء حسب الطلب وتقليل الاستهلاك: الميزة الأكثر أهمية للشبكات الذكية هي أنها تتيح مراقبة استخدام الطاقة في أي وقت وفي أي عداد طاقة. لذلك، فإن المستخدمين النهائيين على دراية باستهلاكهم الحقيقي.
• استدامة الطاقة: أصبحت استدامة الطاقة مشكلة عالمية. في حين أن الطاقة المتجددة هي الجانب الرئيسي في التحول إلى اللون الأخضر، إلا أنها تنطوي على بعض المشاكل اللوجستية الخاصة بها. على سبيل المثال، من غير العملي تقريبًا استخدام الطاقة المتجددة من خلال أنظمة الشبكات القديمة والتقليدية والمتقادمة.
• توزيع البيانات الذكية: بأبسط العبارات، فإن استخدام الشبكات الذكية لتزويد الطاقة هو الخطوة الرئيسية للانتقال نحو توزيع الطاقة الرقمية. توفر أجهزة الشبكة الذكية المحسنة والواقعية وفي الوقت الفعلي معلومات كافية لمعالجة مشكلات جودة الطاقة في الوقت المحدد.
• 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 نصبح جزءًا لا غنى عنه من الاستدامة

التطور في التكنولوجيا والتوسع الحضري ومعايير مصدر الإيرادات وقد عزز الطلب على متطلبات الطاقة. وقد أدى ذلك إلى ارتفاع استخدام الطاقة الكهربائية إلى مستويات قد لا يمكن السيطرة عليها إذا تركت دون رقابة. يتم استهلاك حوالي 75-80٪ من إجمالي استهلاك الطاقة في المدن المسؤولة عن 80٪ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. تتمتع تكنولوجيا الشبكة الذكية بطريقة لحل مشكلة توليد الطاقة الكهربائية وطريقة واسعة الحيلة لنشر وتوزيع هذه الطاقة. نظرًا لمرونتها، يمكن تثبيتها بسهولة أكبر وتتطلب مساحة أقل مقارنة بالشبكات التقليدية. يهدف مفهوم تصميم الشبكة الذكية إلى مراقبة الشبكة، وإنشاء إمكانية التحكم في الأصول، وتعزيز أداء وأمن نظام الطاقة وخاصة الجوانب الاقتصادية للعمليات والصيانة والتخطيط.