أنظمة الطاقة – في انتظار الظلام
تواجه أنظمة الطاقة في أوروبا الوسطى أوضاعًا حرجة بشكل منهجي. ويؤدي التشوه الهائل في سوق الطاقة (الدعم العام لمصادر الطاقة المتجددة، واستيراد الفحم الرخيص من الولايات المتحدة الأمريكية بسبب استخدام الغاز الصخري) إلى العديد من الآثار السلبية. وغالبًا ما تكون مصادر الطاقة الحديثة التي تعمل بالغاز والفحم وكذلك المفاعلات النووية (بشكل مفاجئ) خارج خط الربحية الاقتصادية.
ما هي العواقب الاقتصادية لتشوهات السوق؟
ويؤدي هذا الوضع إلى نتائج غير متوقعة. أحدها هو الاستخدام المستمر لمصادر الفحم البني المستهلكة بالفعل مع عدم انخفاض الانبعاثات. والثانية هي إنتاج الطاقة من مصادر غير متوقعة. دعونا نضيف الإعانات التي لا معنى لها والتي تستنزف الأموال من المشاريع اللازمة ولدينا وصف لهندسة الطاقة في أوروبا الوسطى. ويمكن أن نضيف لاحقًا الآثار الإيجابية للإعانات في تطوير وإنتاج الألواح الكهروضوئية (أيضًا في المنشآت الصغيرة التي تساهم في استقلالية الطاقة للعملاء).
كل الحقائق المذكورة أعلاه تخلق توتراً هائلاً في الحفاظ على التوازن المتساوي بين إنتاج الطاقة واستهلاكها. نحن شهود على تغيرات لا رجعة فيها تعدل بشكل دائم متطلبات هندسة الطاقة اليوم. ومع ذلك، فإن التدخل السياسي الخارجي الذي وضع هذه التغييرات موضع التنفيذ لم يذكر أهم شيء: كيف سيتم تنظيم كل ذلك؟
ما هو دور الشبكات الذكية؟
مما لا شك فيه أن تطبيق نظام الشبكة الذكية مقترح. ومع ذلك، هناك أيضًا مشكلة صغيرة في المرهم. فمع الحلول المدعومة التي يتم تقديمها ضمن هذه المشاريع، غالبًا ما يتم نسيان الاقتصاديات الأساسية. وبهدوء وسذاجة، من المأمول أن يتم تركيب نظام نقل عالي السرعة بتغطية 100٪ يحل أوجه القصور المتوقعة في نقل البيانات، بما في ذلك توليد الطلبات وعدم كفاءة بروتوكولات الاتصال. دعونا نحاول البحث عن الإجراءات الممكنة التي يمكن أن تبقي هذه الآثار في نطاق محدد.
من أجل استكمال التحكم في نظام طاقة الطاقة، يمكننا استخدام عنصر لامركزي كخطوة أساسية. وتتمثل مهمته الرئيسية في خلق التوازن والحفاظ عليه على المستوى المحلي، أو فرض قيود على تدفق الطاقة إلى مستويات الجهد الأعلى. وبالتالي يتشكل نظام الطاقة في جزر محلية صغيرة مع محول توزيع واحد أو عدة محولات توزيع.
تقديم LCU: التحكم اللامركزي مع الأمان
يجب أن ينظم هذا العنصر، وهو وحدة التحكم المحلية (LCU)، جميع الاحتياجات في شبكة التوزيع المحلية بناءً على متطلبات النظام الأكبر. يعتمد هذا الحل على العمل مع عدد صغير نسبيًا من الأجهزة على جانبي الإنتاج (المصادر الصغيرة الموزعة) والاستهلاك. ومن الممكن استخدام الأدوات التقنية المتوفرة بالفعل، والتي تم التحقق منها حاليًا ضمن مشاريع تجريبية.
يتم تعريف وحدة التخزين المحلية بطريقة تقلل بشكل كبير من التكلفة بسبب تكاملها مقارنةً بالحالة التي تغطي فيها الوحدات المفردة وظائف مفردة.
استخدام LCU للتحكم في النظام الموزع
إن التحكم في النظام الموزع هو السمة الأساسية لوحدة التحكم في الطاقة. تمكّن العدادات الإلكترونية الحديثة (مع القواطع ومرحلات التردد الذكية) إلى جانب تعاون العملاء من التحكم في قدراتهم الإنتاجية والتراكمية واستخدامها. وبالتالي فإن هذه العلاقة مع العميل هي أداة أساسية للتحكم في النظام.
جزء لا يتجزأ من الاتصال بين وحدة التحكم المنخفضة والعدادات الإلكترونية هو أيضًا الكشف عن السرقة وتحديد موقعها، بالإضافة إلى التنبؤ بالأعطال. وتنتمي مراقبة وتحديد المصادر التي تبعث طاقة مشوهة إلى الشبكة إلى وظيفة أخرى مهمة للغاية.
يتم استخدام مزامنة الوقت. يتم اشتقاق الطابع الزمني في المقام الأول من إشارة النظام العالمي لتحديد المواقع، ويتم استخدامه لاحقًا لمزامنة جميع الأجهزة الموضوعة في النظام الموزع. تتيح هذه القياسات المتزامنة زمنيًا تحليل حالة التشغيل.
من بين الخصائص الأخرى لوحدة التحكم المنخفضة، يمكننا أن نذكر المراقبة والتحكم في تشغيل المحطات الفرعية، مع إمكانية العمل في إعدادات المحولات. يعد دعم الاتصال الآمن والتحكم الآمن في النظام الأدنى أمرًا طبيعيًا. وبالتالي فإن النتيجة هي وحدة قوية جدًا نسبيًا وغير طموحة من الناحية المالية تحتوي على جميع الوظائف المطلوبة للتحكم الفعال في النظام الموزع السفلي.
حل مستقل للأجهزة؟
من وجهة نظر الأجهزة، تشتمل وحدة التخزين المنخفضة على قوة حوسبة مرضية وجاهزة للحلول متعددة المعالجات. وهذا يعني أنه (إذا لزم الأمر) يمكن تشغيل كل عملية على معالج مستقل خاص بها مع إمكانية استخدام نظام التشغيل المحدد زمنياً بدقة. يجب أن تكون وحدة التحكم المحلية مستقلة عن البروتوكولات والمعايير. يتم تمكينها من استخدام بروتوكولات العميل وتعديلها وتبادلها. وهذا ينطبق أيضاً على المكونات البرمجية الفردية لوحدة التخزين المحلية.
الخاتمة
وكما قال أحد الكتب: لقد عبرنا الروبيكون، ولا عودة إلى الوراء. يعلم كل من له صلة بهندسة الطاقة أننا نقترب بسرعة كبيرة من اللحظة التي لن ننجح فيها في الحفاظ على توازن إنتاج الطاقة واستهلاكها، مما سيؤدي إلى حلول الظلام. ومن المؤكد أن ذلك سيحدث، ولكننا لا نعرف متى وإلى متى. يأمل جميع المشاركين، بناءً على هذا الظلام، أن تضاء الأنوار في رؤوس النخب وأن يتخذوا الخطوات المناسبة. ولكن في النهاية، ربما يكون الشيء الأكثر منطقية هو عدم القيام بأي شيء وترك الأمر لمن يفهمون حقًا!