اتجاهات التكنولوجيا في استخدام الشبكات الذكية

مقدمة:

يسمح نظام الشبكة الذكيّة بنشر التقنيّات الجديدة، مثل الذكاء الاصطناعيّ، والبيانات الضخمة في حجمها، من خلال العمل بوتيرة واحدة مع العناصر الأخرى لنظام الطاقة، ممّا يساعد في الاستجابة لأنماط الطلب على الكهرباء المتغيّرة باستمرار، مع تحسين كفاءة ونظام الطاقة في الوقت ذاته.

الاتّجاهات التقنيّة الرئيسيّة التي تؤثّر على الشبكة الذكيّة في موضوع الطاقة:  

حلول الذكاء الاصطناعيّ:

يلعب الذكاء الاصطناعيّ دوراً مهمّاً في فهم الطلب، ووضع الاحتمالات عن الموارد غير القابلة للتوزيع، مثل طاقة الرياح، والطاقة الشمسيّة، وعن أسعار الجملة. يمكن أن يلعب أيضاً دوراً مهمّاً في فهم كيفيّة تأثير التغييرات في جزء واحد من النظام على النظام ككلّ، مع تقليل قطوعات أنظمة الطاقة.

الاستفادة بشكل أفضل من البيانات الضخمة للشبكة الذكيّة:

تمتاز مرافق الطاقة بامتلاكها صلاحيّات الوصول إلى كمّيّات هائلة من البيانات من أنظمة القياس الذكيّة، والمحطّات التزامنيّة، والمنازل الذكيّة، ومصادر البيانات الأخرى.

كما أصبحت معظم البنى التحتيّة لمرافق الطاقة أكثر ذكاءً، وذات إمكانات معالجة واتّصال واستشعار مُضمّنة. ومن المرجّح أن تتفاعل هذه الأعداد المتزايدة من الأنظمة الذكيّة، والمركبات، وغيرها مع المرافق؛ لتزوّدها ببيانات ذات قيمة محتملة؛ الأمر الذي قد يشكّل تحدّياً لجعل هذه البيانات مفيدة، ولتوليد خطط قابلة للتنفيذ منها. ولكن، وبسبب بعض التعقيدات، فقد يكون تحليل البيانات أمراً صعباً، وتحدٍّ يمكن مواجهته بمساعدة الذكاء الاصطناعيّ والتعلّم الآليّ. أمّا التحدّي الآخر الذي تواجهه المرافق العامّة، فهو أنّه وخلال وصولها إلى الكمّيّات الضخمة من المعلومات، قد توجَد معلومات قيّمة وفريدة، ولكي تستفيد منها، تحتاج إلى مجموعة من الحلول غير المباشرة التي تمكّنها من جمع البيانات ونقلها وتأمينها. كذلك تحتاج إلى تحليلها وتخزينها بطرق متّسقة ومنظَّمة. ويتطلّب هذا الأمر أن تفهم الشبكةُ الذكيّةُ البيانات بسرعة، ومن مصادر متعدّدة وأشكال متنوّعة.

تحسين فهم سلوك المستهلك:

سيسمح التبادل المطوّر للبيانات، والمراقبة الحاليّة لاستهلاك الكهرباء للموّردين بالوصول إلى مزيد من المعلومات حول سلوك المستهلك فيما يتعلّق بأسعار الكهرباء، إلى جانب متطلّبات الكهرباء الدقيقة الخاصّة بهم. وسوف يساعد مؤسّسات الطاقة في تخطيط أنظمة التوليد والتعرفة (tariff systems) التي تهدف إلى توفير أقصى فائدة للعملاء، مع زيادة أرباحهم الخاصّة.

وسيؤدّي فهم سلوك المستهلك أيضاً إلى تمكين مؤسّسات الطاقة من إنشاء النوع الصحيح من معلومات الفوترة؛ ممّا يساعدها على تسريع تسوية عدد كبير من المعاملات.

زيادة الشبكة الذكيّة من مشاركة العملاء:

هناك حاجة إلى مشاركة المستهلك لضمان إدارة استهلاك الطاقة بشكل فعّال، حيث إنّ دور المستهلكين في الشبكة الذكيّة مهمّ للغاية؛ كونهم سيكونون نشيطين في الاستجابة لطلبات تجّار التجزئة وموزّعي الطاقة لتقليل استخدامهم للطاقة خلال أوقات ذروة الطلب، وسيكون هذا من خلال وصولهم لبيانات الاستهلاك والتسعير الخاصّة بهم بشكل دوريّ.

يصبح الوصول إلى هذه البيانات مهمّاً لأنّ الأجهزة الاستهلاكيّة تمثّل حوالي 17% من الطاقة التي تستهلك في البيوت، وتشمل الأجهزة مثل الثلّاجات، وغسّالات الملابس، والمجفّفات. أمّا المتبقّي من هذه الطاقة، أي 83%، فإنه يُستهلك في أجهزة التدفئة والتبريد.

تقليل سرقة الكهرباء عبر الشبكة الذكيّة:

نتيجة لفقدان نسبة عالية من الكهرباء من خلال السرقة وغيرها من الخسائر غير الفنّيّة في البلدان النامية، مثل البرازيل والهند، يتضمّن تنفيذ الشبكات الذكيّة تطبيق أنظمة إدارة الطاقة الفعّالة (EMSs)، والتي ستعمل على تحسين مراقبة نقل الكهرباء من خلال تبادل البيانات في الوقت الفعليّ، وبالتالي تحسين إدارة الكهرباء، وتقليل سرقة الكهرباء بشكل كبير.

تحسين الكفاءة التشغيليّة:

تُسعّر الكهرباء وفقاً لأوقات الاستخدام القصوى، وتُحسب باستخدام معلومات الوقت الفعليّ المتاحة للعميل في برامج الاستجابة للطلب من خلال العدّاد الذكيّ. وفور أن يبدأ المستهلكون في تعديل استهلاكهم وفقاً للكهرباء المتاحة، سوف ينخفض أو يزداد استهلاك الكهرباء خلال ساعات الذروة وخارجها، ممّا سيساعد على زيادة كفاءة محطّات الطاقة.

موثوقيّة الشبكة ونظام الطوارئ:

يعزِّز تنفيذ الشبكة المصغَّرة، التي يمكن أن تعمل كنظام معزول، أو تتّصل بالشبكة عند الحاجة، من استقرار الشبكة، وموثوقيّتها. بالإضافة إلى إمكانيَّة أن تعمل الشبكة المصغَّرة كنظام منفصل، وتوفّر الطاقة في أوقات الطوارئ، إذا ما كانت هناك أيّة مشاكل في الشبكة الرئيسيّة، ممّا يفيد المؤسّسات، ومنها الجامعات والمدارس بشكل خاصّ.

زيادة دمج الطاقة المتجدِّدة:

تسهِّل الشبكات الذكيّة دمج مصادر الطاقة المتجدّدة، مثل الطاقة الشمسيّة، وطاقة الرياح، والهيدروجين، في نظام الطاقة بطريقة مستقرّة؛ ممّا سيساعد العديد من البلدان على تحقيق أهدافها، وتلبية متطلّبات الطاقة المحلّيّة باستخدام مصادر الطاقة النظيفة.

المصدر هنا

ترجمة: ولاء المنصوري، مراجعة:قاهر اليتيم، تدقيق لغوي: سلام أحمد، تصميم: علي العلي، تحرير: نور البوشي.