العداد الإلكتروني جندي للحرب على التعتيم
يتم تحديد المعايير الفنية للمقياس الإلكتروني بمعايير قديمة تمامًا اليوم. لا تعكس هذه المعايير الحالة الراهنة للمعرفة والحالة الحقيقية لنظام إمدادات الطاقة. يقدم البيروقراطيون الأوروبيون وفورات تستند إلى نشر العدادات الذكية، لكنهم لا يأخذون في الاعتبار تمامًا طريقة التوصيل بالتوزيع للمستخدم النهائي. وتحت ضغط العقوبات لعدم الوفاء بالخطط الجريئة لتوجيهات بروكسل 2020، بدأت الكثير من المرافق في طرح الأنظمة الموحدة المقترحة القابلة للتشغيل البيني (PRIME، G3-PLC).
في حين أن هذا الحل ربما يحل محل الحاجة إلى قراءة العدادات يدويًا، إلا أنه لن يحل الاحتياجات الحقيقية للمرافق.
يتعين على المرافق مواجهة التحديات التالية:
- داخل شبكة الكهرباء، هناك تركيبات ضخمة من الأجهزة التي تولد طيفًا كبيرًا من التوافقيات في الجهد والتيار
- يتزايد تأثير الإنتاج العشوائي نتيجة التغلغل الكبير لتوليد الطاقة المتجددة
- يؤدي تغلغل الإنتاج في مجال التوزيع إلى نمو في تدفقات الطاقة
- تركيب مصادر الطاقة المتجددة ذات السعة الكبيرة في مقابل نظام نقل غير كافٍ.
النقاط المذكورة أعلاه هي أكبر تهديد وسبب لانقطاع التيار الكهربائي. ومن الواضح أن السؤال المطروح ليس ما إذا كانت ستحدث، بل متى ستحدث، وما إذا كنا قادرين على مكافحة هذه الظاهرة وآثارها.
الحاجة إلى القياس المتقدم
من الواضح أن الطاقة المستهلكة والمنتجة هي نظام معقد. لذلك من الضروري، حتى يتحقق قياس التسليم والاستهلاك. وبالتالي لن يكون قياس التوافقيات الأساسية كافياً.
من الضروري تزويد جميع العدادات الإلكترونية بأجهزة فصل التيار الكهربائي. ليس الهدف هو فصل العميل تمامًا (حتى لو كان ذلك ممكنًا)، ولكن تنظيم (الحد) من الاستهلاك، خاصة في فترات الأزمات، عندما يكون هناك نقص في إمدادات الطاقة. ولهذا السبب، من أجل تقليل آثار انقطاع التيار الكهربائي إلى أدنى حد ممكن، يلزم إنشاء نظام جزري.
تأمين الاتصالات والأمن السيبراني
إذا كان العداد الإلكتروني يتم التحكم فيه عن بعد ومزوداً بعنصر عالي الطاقة (فاصل)، فمن الضروري تأمين الاتصالات من الاختراق أو التشويش الإلكتروني. يعد نظام الإمداد بالطاقة، بوظائفه الحيوية للمجتمع، من أكثر الأنظمة عرضة للهجمات الإلكترونية.
يعد العداد الإلكتروني المزود بفاصل أداة قوية جدًا لمنع انقطاع التيار الكهربائي، إذا تم دمجه مع مرحل التردد. يقوم هذا المرحل بمراقبة التغيرات في تردد طاقة الطاقة في الوقت الحقيقي (بالمللي ثانية)، ويمكنه الاستجابة السريعة للتغيرات.
التردد هو المؤشر الرئيسي لحالة الطوارئ. يمكن لفصل الأحمال، أو التوصيل في حالة الأزمة، أن يوقف انقطاع التيار الكهربائي الهائل أو يقلل من آثاره على التوالي.
من خلال مراقبة اتجاه تدفق الطاقة (مع زيادة الجهد)، يمكننا تنظيم العميل (مع إمكانية فصل التيار الكهربائي) من أجل عدم تحميل استقرار نظام إمداد الطاقة دون داعٍ. وبذلك نحصل على الأداة التي يمكن أن تساعد بشكل فعال للغاية في استقرار شبكة الكهرباء.
العميل كلاعب رئيسي
لا شك أن علينا أن نفكر في العميل كجزء لا يتجزأ من نظام الإمداد بالطاقة. فكل أسرة معيشية هي شريك محتمل من وجهة نظر الاستهلاك المباشر، والأهم من ذلك إمكانية التراكم.
في هذه المرحلة، يجب أن يبدأ العداد الإلكتروني في العمل كلوحة مفاتيح منزلية. وهذا قادر على إدارة التراكم المنزلي بالطريقة المثلى.
أخيرًا وليس آخرًا، من الضروري وجود لوحات مفاتيح منزلية إذا كان المنزل مزودًا بالطاقة الكهروضوئية. تهدف هذه الوظيفة إلى تحسين تدفق الطاقة في مقر العميل وهي مناسبة تمامًا للتنفيذ في العداد الإلكتروني. جميع العناصر الضرورية (القياس، والتحكم في الحمل، والاتصالات، والعرض، وما إلى ذلك) متحققة بالفعل في العداد الإلكتروني.
تبادل البيانات والآفاق المستقبلية
تبادل البيانات بين جهاز القياس الإلكتروني والعالم الخارجي أمر حيوي. وبالتالي، من الضروري أيضاً التركيز على الكفاءة في نقل البيانات.
على الرغم من أن العدادات الإلكترونية الموحدة الحالية القابلة للتشغيل البيني الموحدة غير قادرة على ضمان وظائف لوحة المفاتيح المنزلية (ولا تساهم على الإطلاق في استقرار نظام إمدادات الطاقة)، إلا أن هناك بالفعل حلولاً جديدة تظهر اليوم، حيث لا تقتصر الخصائص الموصوفة على شكل عرض تقديمي مثير في PowerPoint.
يمكننا القول أن هذه الوظائف تتحقق في شكلها المادي، حتى وإن كانت في شكل أجهزة مفردة (في حالة مرحل الترددات أيضًا في شكل تشريعي). كما أن التكامل في منصة واحدة (في عداد إلكتروني واحد) موجود أيضًا، وهناك عامل واحد فقط مقيد للتوسعة: ارتفاع السعر. ومع ذلك، إذا أدركت المرافق بشكل كامل جميع الآثار الإيجابية لتركيب هذه العدادات الإلكترونية، فلن يكون السعر هو العقبة في المستقبل.
الخاتمة: مستقبل العدادات الإلكترونية
يجب أن تتطور العدادات الإلكترونية إلى ما هو أبعد من المعايير القديمة لمواجهة تحديات إمدادات الطاقة الحديثة. وبفضل قدرات القياس المعززة، والاتصالات الآمنة، وتكامل مرحلات التردد، يمكن أن تكون بمثابة أدوات قوية في منع انقطاع التيار الكهربائي واستقرار الشبكة.
ومع إدراك المرافق للفوائد طويلة الأجل، سيصبح الاستثمار في هذه العدادات الإلكترونية المتقدمة حتمية وليس خياراً.