شبكة الكهرباء نحو فرق تسد

كنت دائما أفكر في مدى تناسب اعتماد كل بيت أو مؤسسة على مولدات طاقة خاصة بها. لعلك تتخيل معي الآن صعوبة الموضوع حيث إنك ستهرع لشراء الوقود كل مرة ينفذ فيها. يعني أن الموضوع أشبه ما يكون بخزانات المياه للمباني المنفصلة عن شبكة المياه.

لعلنا لو أعدنا هذا السيناريو بالطاقة المتجددة، والتي عرفت بأن وقودها من الطبيعة لظننت أن الحال سيكون أحسن ولكن هذا غير صحيح، فماذا ستفعل في المساء مع وجود ألواح شمسية فقط فوق سطح المبنى؟!

لذلك شبكة الكهرباء هي الخيار الأمثل في العصر الحالي ومسألة تطويرها هي محور تركيز الكثير من علماء هذا التخصص. من ضمن تلك الممارسات الجديدة للتطوير، نجد أن هناك شيئا جديدا يدعى بالشبكات الصغيرة Microgrids.

الشبكة الصغيرة هي شبكة محلية صغيرة لتوليد الكهرباء وتوزيعها، يمكن أن تعمل بشكل مستقل عن شبكة الطاقة الرئيسة. الجميل في هذه الشبكات أنه يمكن تشغيلها من خلال مجموعة متنوعة من المصادر، بما في ذلك مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، كما يمكن استخدامها لتوفير الطاقة للمنازل والشركات والمؤسسات. أي أنها تعمل بمبدأ فرق تسد لتكون كل شبكة صغيرة تعمل بشكل مستقل أو شبه مستقل.

تقدم الشبكات الصغيرة عددا من المزايا مقارنة بشبكات الطاقة التقليدية:

– توفر طاقة أكثر موثوقية؛ لأنها ليست عرضة للانقطاع الناجم عن العواصف أو غيرها من الاضطرابات.

– يمكن أن تكون أكثر كفاءة، حيث يمكن تكييفها وفقا للاحتياجات المحددة للمجتمع الذي تخدمه.

– تساعد في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، حيث يمكن تشغيلها بواسطة مصادر الطاقة المتجددة.

إن التطوير والتحسين على هذا المفهوم الجديد لم ينته بتقديمه بشكل واحد، بل هناك العديد من الأبحاث والتحسينات عليه مما جعلنا نتوصل إلى أن هناك عددا من الأنواع المختلفة للشبكات الصغيرة، ولكل منها مزاياها وعيوبها. يمكن تلخيص بعض تلك الأنواع الأكثر شيوعا للشبكات الصغيرة كما يلي:

شبكات المجتمع الصغيرة: يتم تصميم هذه الشبكات الصغيرة لخدمة مجتمع صغير، مثل حي أو بلدة صغيرة. يتم تشغيلها عادة من خلال مجموعة من مصادر الطاقة المتجددة ومصادر الطاقة التقليدية.

الشبكات الصغيرة الصناعية: يتم تصميم هذه الشبكات الصغيرة لخدمة منشأة صناعية كبيرة. عادة ما يتم تشغيلها من خلال مجموعة من مصادر الطاقة المتجددة ومصادر الطاقة التقليدية، وغالبا يتم تصميمها لتكون قادرة على العمل بشكل مستقل عن شبكة الطاقة الرئيسة لفترات طويلة من الوقت.

شبكات صغيرة خارج الشبكة: يتم تصميم هذه الشبكات الصغيرة لخدمة المناطق التي لا تخدمها شبكة الطاقة الرئيسة. تعتمد على مصادر الطاقة المتجددة فقط، وغالبا ما يتم تصميمها لتكون قادرة على العمل بشكل مستقل عن شبكة الطاقة الرئيسة لفترات طويلة من الوقت.

لا تزال الشبكات الصغيرة تقنية جديدة نسبيا، لكن لديها القدرة على إحداث ثورة في طريقة توليد الكهرباء وتوزيعها. مع استمرار انخفاض تكلفة مصادر الطاقة المتجددة، أصبحت الشبكات الصغيرة أكثر تنافسية من حيث التكلفة مع شبكات الطاقة التقليدية. نتيجة لذلك، يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد والمزيد من الشبكات الصغيرة التي يتم بناؤها في السنوات القادمة.

كباحث في هذا المجال، من خلال قراءاتي للتطورات في الشبكات الصغيرة، أعلنت إحدى الشركات الضخمة عن تطويرها لنظام شبكات صغيرة متكاملة ومصممة لتقليل الجدول الزمني للمشروع بشكل كبير، مما يوفر عائدا أكبر على الاستثمار في النظام. يعمل هذا النظام على تسريع إكمال مشاريع نظام الشبكات الصغيرة إلى التصميم والبناء في شهور بدلا من سنوات. بمجرد بدء التشغيل، يتم تحسين الحل من خلال نموذج البيانات حيث يتم توصيل بيانات الشبكة الصغيرة في النظام الأساسي AutoGrid VPP (محطة الطاقة الافتراضية) التي تعمل بالذكاء الاصطناعي. يمكن أيضا توصيل هذا الحل بنظام إدارة موارد الطاقة الموزعة DERMS.

هذا يدل على أن التسارع في تحسين الشبكات الكهربائية بات أمرا ضروريا وهو الآن على أرض الواقع لشبكات عمرها أكثر من 120 عام. لا يسعنا الآن سوى المضي نحو هذه التحسينات بالشكل الذي يوفر الأمن والموثوقية لشبكة الكهرباء.

[email protected]