ما هي الشبكة الكهربائية الصغيرة، وما هي استراتيجيات التحكم في تشغيلها وتطبيقاتها؟
تتميز الشبكات الكهربائية الصغيرة بخصائص الاستقلالية والمرونة والكفاءة العالية والحماية البيئية والموثوقية والاستقرار، ولها آفاق تطبيقية واسعة في مجال إمدادات الطاقة في المناطق النائية والمجمعات الصناعية والمباني الذكية وغيرها من المجالات. ومع التقدم التكنولوجي المستمر والانخفاض المستمر في التكاليف، ستلعب الشبكات الكهربائية الصغيرة دورًا متزايد الأهمية في مجال الطاقة المستقبلي.
باعتبارها وسيلة ناشئة لتوفير الطاقة، تجذب الشبكات الكهربائية الصغيرة تدريجيًا اهتمامًا واسع النطاق. والشبكة الكهربائية الصغيرة هي نظام صغير لتوليد وتوزيع الطاقة، يتألف من مصادر طاقة موزعة، وأجهزة تخزين طاقة، وأجهزة تحويل طاقة، وأحمال، وغيرها، مما يحقق التحكم الذاتي والحماية والإدارة.
حالة تشغيل الشبكة الصغيرة
وضع الاتصال بالشبكة
في وضع التوصيل بالشبكة، يتصل نظام الشبكة الصغيرة بالشبكة الخارجية لتبادل الطاقة. في هذا الوضع، يمكن للشبكة الصغيرة استقبال الطاقة من الشبكة الخارجية أو نقلها إليها. عند التوصيل بالشبكة، يتزامن تردد وجهد الشبكة الصغيرة مع الشبكة الخارجية.
وضع خارج الشبكة
وضع انقطاع الشبكة، المعروف أيضًا باسم وضع الجزيرة، يعني أن الشبكة الصغيرة تكون منفصلة عن الشبكة الخارجية وتعتمد كليًا على مصادر الطاقة الموزعة الداخلية وأنظمة تخزين الطاقة لتلبية احتياجات الحمل الداخلي. في هذا الوضع، تحتاج الشبكة الصغيرة إلى تحقيق توازن داخلي للطاقة لضمان استقرار الجهد والتردد.
حالة التبديل العابرة
تشير حالة التبديل العابرة إلى الحالة اللحظية للشبكة الكهربائية الصغيرة عند انتقالها من وضع الاتصال بالشبكة إلى وضع انقطاعها عنها، أو من وضع انقطاعها عنها إلى وضع اتصالها بها. في هذه العملية، يجب على النظام الاستجابة بسرعة، وتقليل الاضطراب الناتج عن التبديل، وضمان استقرار التردد والجهد.
سيناريوهات تطبيق الشبكات الصغيرة
المناطق الحضرية
في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية في المدن، يمكن للشبكات الصغيرة توفير دعم طاقة فعال وموثوق، مع توفير الطاقة لمحطات شحن المركبات الكهربائية، وما إلى ذلك.
في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية في المدن، يمكن للشبكات الصغيرة توفير دعم طاقة فعال وموثوق، مع توفير الطاقة لمحطات شحن المركبات الكهربائية، وما إلى ذلك.
المناطق الصناعية
في المناطق الصناعية، يمكن للشبكات الصغيرة تحسين تخصيص الطاقة، وتحسين كفاءة استخدام الطاقة، وخفض تكاليف الإنتاج.
المناطق النائية
في المناطق النائية أو المناطق التي لا تتوفر فيها البنية التحتية الكافية للطاقة، يمكن أن تعمل الشبكات الصغيرة كأنظمة مستقلة لإمدادات الطاقة لتلبية احتياجات الطاقة للسكان المحليين.
مصدر طاقة الطوارئ
في حالات الكوارث الطبيعية أو حالات الطوارئ الأخرى، يمكن للشبكات الصغيرة استعادة إمدادات الطاقة بسرعة وضمان التشغيل الطبيعي للمرافق الرئيسية.
وقت النشر: ٣١ أكتوبر ٢٠٢٤