محطات الطاقة الافتراضية: أهمية دمج التكنولوجيا الذكية مع التوليد المصغر

أعاد نشره أفلاطون

المتابعون: 0

يشرح جوردان برومبتون كيف أن التطورات في التكنولوجيا الذكية تمكّن المستهلكين المهتمين بالبيئة بشكل متزايد من الانتقال بسهولة وفعالية أكبر نحو الطاقة المتجددة خارج الشبكة.

خلال مؤتمر المناخ في العام الماضي، وافق العالم على مضاعفة قدراته من الطاقة المتجددة ثلاث مرات بحلول عام 2030. وهذا الهدف، وفقا لمركز أبحاث الطاقة إمبر، ممكن طالما أن العالم يزيد من نشر مصادر الطاقة المتجددة بنسبة 17٪ كل عام (من 500 جيجاوات في عام 2023 إلى 1.5 جيجاوات في عام 2030). TW في عام XNUMX).[1]

وفي حين أن إمدادات الشبكة الوطنية سوف تستحوذ على نسبة كبيرة من هذه القدرة الإضافية المستهدفة للطاقة المتجددة، إلا أن هناك عامل مهم يتمثل في زيادة توليد الكهرباء محليا. تضع الطاقة المولدة بشكل دقيق الطاقة في أيدي المستهلك، مما يسمح لمتبنيها بالتحكم في توليد الطاقة واستهلاكها مع تقليل الاعتماد على الشبكة بشكل كبير وبالتالي فتح قدرات إضافية في جميع أنحاء البلاد.

العوائق التي تحول دون التوليد الصغير
يُنظر بشكل متزايد إلى توليد الطاقة المتجددة عبر الطاقة الشمسية الكهروضوئية على أنه وسيلة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة لتقليل الاعتماد على الشبكة، وتحقيق اللامركزية في إمدادات الكهرباء، وخفض فواتير الخدمات العامة، وحماية المستهلكين من تقلبات سوق الطاقة. على مدى السنوات القليلة الماضية، تسارع اعتماد الطاقة الشمسية بسرعة لا تصدق - وفقًا لبيانات من نظام شهادات الجيل المصغر، كان هناك طفرة في التركيبات في العام الماضي، مع قفزة بنسبة 62٪ في التركيبات الجديدة مقارنة بعام 2022.

في حين أن احتمال تقليل فواتير الطاقة وخفض انبعاثات الكربون يجعل الطاقة الخضراء المولدة ذاتيًا جذابة للغاية، فإن العيب الكبير لأي تقنية خارج الشبكة هو أنه لا يمكن التنبؤ بإنتاجها واستهلاكها. أولاً، يعتمد التوليد الأمثل على ظروف مناخية معينة، والأكثر من ذلك، أن فترات ذروة التوليد تكون خلال النهار عندما يكون معظم المستخدمين بعيدًا عن المنزل.

ونتيجة لذلك، يبلغ متوسط معدل استهلاك الطاقة المولدة ذاتيًا 45% فقط في المملكة المتحدة، مع قيام بعض المستخدمين بتقليل اعتمادهم على الطاقة الرئيسية بنسبة تقل عن 25%.[2]. فبدلاً من الاستفادة الكاملة من الطاقة الشمسية المولدة ذاتياً في المنزل، يتم تصدير الكهرباء إلى الشبكة في أوقات التوليد العالي والاستخدام المنخفض، ثم يتم شراؤها مرة أخرى (بسعر أعلى) عندما تشتد الحاجة إليها.

أدخل التكنولوجيا المتكاملة الذكية البيئية
ولمعالجة مشكلة تصدير فائض الكهرباء المولدة منزليًا إلى الشبكة، يمكن استخدام مجموعة من الأجهزة الذكية البيئية لتحقيق أقصى قدر من الاستخدام الذاتي وتقليل فقدان الطاقة. على سبيل المثال، يقوم تخزين البطاريات المنزلية بتجميع الكهرباء الفائضة لتفريغها عند الحاجة. أصبح تخزين الطاقة المنزلية سريعًا جزءًا أساسيًا من النظم البيئية للتوليد الصغير لأصحاب المنازل لأنه يلغي الحاجة إلى بيع وإعادة شراء الطاقة الفائضة من وإلى الشبكة.

مثال آخر على التكنولوجيا الذكية البيئية هو جهاز Zappi من شركة Myenergi، والذي كان أول شاحن سيارة كهربائية متوافق مع الطاقة الشمسية في العالم. يمكن لـ zappi تسخير الطاقة المتجددة بنسبة 100% من الطاقة الشمسية الكهروضوئية أو غيرها من تقنيات التوليد الصغير لشحن مركبة كهربائية بالكامل - دون الاضطرار إلى سحب الطاقة من الشبكة.

ولكن النشاط الأكثر استهلاكًا للطاقة في المنزل هو التدفئة، ويقوم عدد متزايد من المستهلكين باستبدال غلايات الغاز التقليدية الخاصة بهم لصالح مضخات حرارية أكثر مراعاة للبيئة وأكثر كفاءة. تقدم المضخات الحرارية من الهواء والأرض العديد من المزايا والتوافر العالي، وتوفر بديلاً منخفض الكربون لحلول التدفئة التقليدية، خاصة عند استخدامها مع التوليد الصغير.

ومع تزايد الرغبة في كل من تكنولوجيا التوليد المصغر والتدفئة الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة، فإننا نشهد ارتباطًا مع الطلب المتزايد على التكنولوجيا التي تعمل على مزامنة الأجهزة التي تولد الكهرباء وتخزنها وتستخدمها. تحظى محولات الطاقة بشعبية كبيرة لدى أصحاب المنازل لأنها تقدم طريقة بسيطة لجعل أنظمة الطاقة المنزلية أكبر من مجموع أجزائها ولتضخيم إمكانات محطات الطاقة الافتراضية الخاصة بهم بشكل كبير.

عندما تولد الطاقة الشمسية الكهروضوئية أو توربينات الرياح كميات منخفضة، يمكن لمحولات الطاقة الجيدة أن "تشحن" مضخة حرارية أو سخان مياه تلقائيًا، وتتحول إلى الطاقة الكاملة عندما تصل إلى حمل أعلى، مما يعوض الحاجة إلى سحب الطاقة من الشبكة. يمكن أيضًا تكوين المحولات لإرسال الطاقة إلى أجهزة تسخين متعددة بالتسلسل، والتبديل تلقائيًا بين الأجهزة لتوفير أكبر قدر من الكفاءة. بفضل القدرة على اتخاذ قرارات ذكية في كل ثانية، تساعد محولات الطاقة الحديثة أصحاب المنازل على تعظيم قيمة مصادر الطاقة المتجددة المولدة ذاتيًا.

ومع تطبيق تخفيضات ضريبة القيمة المضافة على تخزين الطاقة ومحولات الطاقة من المملكة المتحدة اعتبارًا من فبراير من هذا العام، نتوقع أن ترتفع شعبية هذه الأجهزة حيث يتم تشجيع أصحاب المنازل على توليد وتخزين واستخدام الكهرباء الخضراء المولدة منزليًا بشكل أكثر كفاءة.

مستقبل محطات الطاقة الافتراضية
في حين أن معظم تقنيات التوليد الجزئي والتخزين وتحويل الطاقة يمكن أن تعمل بشكل مستقل، فإنها تعمل أيضًا بشكل تعاوني كجزء من نظام بيئي متصل. وهذا يعني أن المستخدمين الذين لديهم مجموعة من المنتجات يمكنهم اختيار كيفية توليد الكهرباء بشكل فعال، بالإضافة إلى مكان وزمان إرسالها، سواء لتدفئة المنزل، أو شحن سيارة كهربائية، أو تخزينها لوقت لاحق أو أي شيء بينهما.

وبينما نتحرك نحو نظام طاقة أكثر لا مركزية وخاليًا من الكربون وموزعًا، سيلعب المستهلكون المهتمون بالبيئة والتكلفة دورًا حيويًا بشكل متزايد حيث سيتمكنون من التحكم بشكل أكبر في توليد الطاقة واستهلاكها. وسرعان ما ستصبح الأجهزة الذكية البيئية أصولاً قيمة في مجال الطاقة، وسوف تتحول المنازل البريطانية على نحو متزايد إلى محطات طاقة افتراضية صغيرة الحجم توفر دعماً بالغ الأهمية ومرناً للشبكة ــ مما يزيد بشكل كبير من أمن الطاقة في المملكة المتحدة بينما يعمل في الوقت نفسه على خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

لمزيد من المعلومات حول شركة myenergi ومجموعة تقنيات الطاقة المنزلية الذكية صديقة البيئة، تفضل بزيارة www.myenergi.com.

ملاحظة
[1] https://ember-climate.org/insights/research/tracking-national-ambition-towards-a-global-tripling-of-renewables/
[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301421518302222