هناك وعي متزايد على مستوى العالم بضرورة التوجه نحو مصادر الطاقة المستدامة. وبالتالي، هناك حاجة إلى ابتكار وإنشاء حلول طاقة مخصصة تعمل على تحسين الوصول إلى الطاقة المتجددة. ستلعب الحلول التي تم إنشاؤها دورًا مهمًا في تحسين الكفاءة والربحية في هذا القطاع.
الشبكات الذكية
إحدى المكونات الرئيسية لحلول الطاقة المخصصة هي الشبكات الذكية، وهي تقنية تستخدم للتحكم في الأجهزة عبر الاتصال ثنائي الاتجاه. تنقل الشبكة الذكية المعلومات في الوقت الفعلي، مما يمكّن المستخدمين ومشغلي الشبكة من الاستجابة بسرعة للتغيرات.
تضمن الشبكات الذكية أن الشبكة متصلة ببرنامج إدارة الطاقة، مما يجعل من الممكن تقدير استهلاك الطاقة والتكاليف المرتبطة به. وبشكل عام ترتفع أسعار الكهرباء مع زيادة الطلب. يمكن للمستهلكين الوصول إلى المعلومات حول أسعار الطاقة. وفي الوقت نفسه، يمكن لمشغلي الشبكات إجراء معالجة أكثر فعالية للأحمال مع جعل توليد الطاقة اللامركزية أكثر جدوى.
إنترنت الأشياء (IoT) وتحليلات البيانات
تجمع أجهزة إنترنت الأشياء كميات هائلة من البيانات من أنظمة الطاقة اللامركزية مثل الألواح الشمسية. وباستخدام تحليلات البيانات، يمكن أن تساعد المعلومات في تحسين إنتاج الطاقة بواسطة هذه الأنظمة. يعتمد إنترنت الأشياء على أجهزة الاستشعار ومعدات الاتصال لإرسال البيانات في الوقت الفعلي لاتخاذ القرار الأمثل.
يعد إنترنت الأشياء أمرًا بالغ الأهمية لدمج مصادر الطاقة المحلية مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في الشبكة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يساعد في تحويل العديد من صغار المنتجين والمستهلكين إلى جزء لا يتجزأ من شبكات الطاقة. يؤدي جمع البيانات الكبيرة، المتكاملة مع الخوارزميات الفعالة لتحليل البيانات في الوقت الفعلي، إلى إنشاء أنماط لأجهزة مختلفة في فترات زمنية مختلفة لتحقيق الكفاءة.
الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML)
لا شك أن الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي سيكون لهما تأثير تحويلي على مجال الطاقة المتجددة المزدهر. يمكن أن تكون أدوات مهمة في إدارة الشبكة من خلال توفير تنبؤات أفضل لإدارة الأحمال. بالإضافة إلى ذلك، يمكنهم المساعدة في ضمان إدارة أفضل للشبكة من خلال الصيانة المجدولة بشكل أفضل لمكونات الشبكة.
ومع زيادة اعتماد السيارات الكهربائية وكهربة أنظمة التدفئة، سيزداد تعقيد الشبكة. ومن المتوقع أيضًا أن ينخفض الاعتماد على أنظمة الشبكة المركزية لإنتاج وتوزيع الطاقة مع تزايد استخدام مصادر الطاقة البديلة. ومع اعتماد ملايين الأشخاص لأنظمة الطاقة الجديدة هذه، فقد يؤدي ذلك إلى فرض ضغط هائل على الشبكة.
إن استخدام التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي لإدارة مصادر الطاقة اللامركزية يمكن أن يضمن شبكات طاقة مستقرة، مع وصول الطاقة بدقة إلى حيث تكون هناك حاجة إليها. باختصار، يمكن للذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي أن يعملا كقائد في الأوركسترا لضمان أن كل شيء يعمل في وئام في جميع الأوقات.
سيكون الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي أحد أهم حلول الطاقة المخصصة في المستقبل. وسوف تعمل على تمكين التحول من النموذج القديم الذي يعتمد على البنية التحتية إلى شبكات أكثر مرونة ومرونة. وفي الوقت نفسه، ستضمن التعامل بشكل أفضل مع خصوصية المستهلك وبياناته. ومع اكتساب الشبكات المزيد من المرونة، سوف يركز صناع السياسات بسهولة أكبر على زيادة توليد الطاقة المتجددة وتوزيعها.
مشاركة القطاعين العام والخاص
هناك عنصر آخر مهم في حلول الطاقة المخصصة وهو القطاع الخاص. تحفيز الجهات الفاعلة في القطاع الخاص على الابتكار والمنافسة. والنتيجة هي زيادة الفوائد للجميع. وخير مثال على ذلك هو صناعة أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية. ونظرًا للمنافسة من مختلف العلامات التجارية، شهدت السنوات القليلة الماضية ابتكارًا في تكنولوجيا الشحن وسعة التخزين والإمكانيات المختلفة للهواتف الذكية. تتمتع الهواتف الذكية الحديثة بقوة أكبر وفائدة أكبر من أي جهاز كمبيوتر تم إنتاجه في الثمانينيات.
سيقود القطاع الخاص حلول الطاقة المستقبلية. إن هذا القطاع مدفوع لتقديم أفضل الابتكارات نظرًا لوجود حافز للبقاء. إن الشركات الخاصة هي أفضل من يحكم على الحلول التي تحل المشاكل القائمة.
ومع ذلك، فإن للقطاع العام أيضًا دورًا مهمًا يؤديه. وخلافاً للقطاع العام، فإن الشركات الخاصة ليس لديها أي حافز لتوسيع نطاق الابتكار. ومن خلال العمل مع الجهات الفاعلة في القطاع الخاص، يمكن للقطاع العام أن يساعد في ضمان توسيع نطاق الابتكارات في قطاع الطاقة.
الآن بعد أن فهمنا المكونات التي تسهل حلول الطاقة المخصصة، إليك نظرة فاحصة على حلول محددة تساعد في جعلها حقيقة واقعة.
حلول تخزين الطاقة المتنقلة
يعد تخزين الطاقة المتنقلة أحد أحدث حلول الطاقة المخصصة في السوق. إنه يزيل الوقود الأحفوري من المركبات التجارية لاستخدام أنظمة بطاريات LiFePO4. تحتوي هذه الأنظمة على ألواح شمسية اختيارية لتجميع الطاقة أثناء السير على الطريق.
إحدى الفوائد الرئيسية لهذه الأنظمة هي القضاء على الضوضاء والتلوث. بالإضافة إلى ذلك، تؤدي هذه الأنظمة إلى انخفاض التكاليف. بالنسبة للمركبات التجارية، يتم إهدار الكثير من الطاقة في حالة الخمول. يمكن لحل تخزين الطاقة المحمول التجاري أن يدير الطاقة بشكل أفضل في حالة الخمول. كما أنه يلغي التكاليف الأخرى، مثل صيانة المحرك المكلفة، والتي تشمل تغيير الزيت والفلتر.
حلول نظام الطاقة الدافعة
يتم تشغيل معظم قطاع المركبات غير المخصصة للطرق بواسطة بطاريات الرصاص الحمضية، وهي بطيئة الشحن، وتتطلب بطاريات احتياطية. تتطلب هذه البطاريات أيضًا صيانة عالية وتتعرض لخطر كبير للتآكل الحمضي والانفجار. بالإضافة إلى ذلك، تمثل بطاريات الرصاص الحمضية تحديًا بيئيًا كبيرًا في كيفية التخلص منها.
يمكن أن تساعد بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) في القضاء على هذه التحديات. لديهم مساحة تخزين أكبر وأكثر أمانًا ووزن أقل. بالإضافة إلى ذلك، فهي تتمتع بعمر افتراضي أطول، مما قد يؤدي إلى تحسين الإيرادات لأصحابها.
حلول تخزين الطاقة السكنية
يعد تخزين الطاقة السكنية حلاً مهمًا آخر للطاقة المخصصة. تسمح بنوك البطاريات للمستهلكين بتخزين الطاقة المولدة من أنظمتهم الشمسية واستخدامها خارج ساعات الذروة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامها لتخزين الطاقة من الشبكة خارج ساعات الذروة لاستخدامها خلال ساعات الذروة.
باستخدام برامج إدارة الطاقة الحديثة، يمكن لتخزين الطاقة المنزلية أن يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة في المنزل. فائدة رئيسية أخرى هي أنه يمكنهم ضمان تشغيل منزلك دائمًا. يتعطل نظام الشبكة في بعض الأحيان، مما يترك المنازل بدون كهرباء لساعات. مع حل تخزين الطاقة المنزلي، يمكنك دائمًا ضمان تشغيل أجهزتك. على سبيل المثال، سيضمن تشغيل نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء لديك دائمًا لتوفير تجربة مريحة.
بشكل عام، تساعد حلول الطاقة المنزلية على جعل الطاقة الخضراء أكثر جدوى. وهذا يجعلها خيارًا أكثر إغراءً للجماهير، الذين يمكنهم الاستمتاع بفوائدها في جميع أوقات اليوم - على سبيل المثال، يشير معارضو الطاقة الشمسية إلى أنها متقطعة. مع حلول الطاقة المنزلية القابلة للتطوير، يمكن لأي منزل الاستمتاع بفوائد الطاقة الشمسية. مع بطاريات LiFePO4، يمكن تخزين كمية كبيرة من الطاقة في مساحة محدودة دون أي خطر على المنزل. بفضل العمر الطويل لهذه البطاريات، يمكنك أن تتوقع استرداد استثمارك بالكامل. ومن المتوقع أن تحافظ هذه البطاريات، مع نظام إدارة البطارية، على سعة تخزين عالية طوال عمرها الافتراضي.
ملخص
سيعتمد مستقبل شبكة الطاقة على العديد من الحلول المخصصة لضمان شبكة مرنة وفعالة. على الرغم من عدم وجود حل واحد، إلا أن كل هذه الحلول يمكن أن تعمل بشكل متناغم لضمان تجربة رائعة للجميع. وتدرك العديد من الحكومات هذه الحقيقة، ولهذا السبب تقدم العديد من الحوافز. ويمكن أن تأخذ هذه الحوافز شكل منح أو إعفاءات ضريبية.
إذا اخترت استخدام حلول مخصصة لتحسين الوصول إلى الطاقة، فقد تكون مؤهلاً للحصول على إحدى هذه الحوافز. أفضل طريقة للقيام بذلك هي التحدث إلى مُثبِّت مؤهل. وسوف يقدمون معلومات، بما في ذلك الترقيات التي يمكنك إجراؤها على المنزل لجعله أكثر كفاءة. يمكن أن تشمل هذه الترقيات شراء أجهزة جديدة، مما يؤدي إلى توفير هائل في الطاقة على المدى الطويل.
