مع ازدياد أزمة الطاقة هذا العام وفكرة التخلص من توليد الطاقة بالوقود الملوث للبيئة، أدخلت الدول سياسات تحفيزية لتخفيف الحمل على شبكات الطاقة العامة. واستجابةً لهذه السياسة وللحصول على الدعم الحكومي، يقوم السكان بتركيب ألواح الطاقة الشمسية على أسطح منازلهم وتقوم الشركات ببناء بيس. تسمى هذه الإجراءات التوليد الموزع (DG). ستقدم هذه المقالة DG بالتفصيل لمساعدة العملاء الذين ما زالوا ينتظرون.
ما هو التوليد الموزع (DG)؟
يشير مصطلح التوليد الموزع (DG) إلى توليد الكهرباء من أنظمة الطاقة اللامركزية صغيرة الحجم الموجودة بالقرب من نقطة الاستخدام، مثل المواقع السكنية أو التجارية أو الصناعية. تشمل هذه الأنظمة ألواح الطاقة الشمسية وتوربينات الرياح وتوربينات الغاز وغيرها من المولدات صغيرة الحجم. والهدف من التوليد الموزع هو تقليل الاعتماد على محطات الطاقة التقليدية واسعة النطاق، وتعزيز كفاءة الشبكة، والمساهمة في الاستدامة من خلال استخدام مصادر الطاقة المتجددة.
أين يُستخدم التوليد الموزع؟
يتم تركيب التوليد الموزع عادةً في المواقع التالية:
المناطق السكنية:
يستخدم أصحاب المنازل ألواح الطاقة الشمسية أو توربينات الرياح الصغيرة أو غيرها من الأنظمة لتلبية جزء من احتياجاتهم من الكهرباء أو كلها.
المرافق التجارية:
قد تستخدم الشركات أنظمة توليد الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة، وخاصة مولدات الطاقة الشمسية والغاز الصغيرة، لتقليل تكاليف الطاقة وزيادة الاستقلالية في مجال الطاقة.
المجمعات الصناعية:
وغالباً ما تقوم المجمعات الصناعية الكبيرة بتطبيق أنظمة توليد الطاقة الكهربائية لتلبية الطلب المرتفع على الطاقة وتقليل التكاليف التشغيلية.
المناطق الريفية والنائية:
في الأماكن التي تكون فيها الشبكة غير مستقرة أو غير كافية، يمكن أن تكون الطاقة المولدة من الطاقة الكهربائية بمثابة مصدر طاقة تكميلي، خاصة في المناطق الريفية أو الجزرية النائية.
كيف ينتج التوليد الموزع للطاقة؟
ينتج التوليد الموزع الطاقة من خلال عدة طرق:
- الطاقة الشمسية:تعمل الألواح الشمسية على تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء.
- طاقة الرياح:تقوم توربينات الرياح بتوليد الكهرباء عن طريق تسخير طاقة الرياح.
- طاقة الكتلة الحيوية:حرق النفايات العضوية أو الخشب أو المنتجات الثانوية الزراعية لإنتاج الحرارة التي يتم تحويلها بعد ذلك إلى كهرباء.
- طاقة الغاز:تستخدم توربينات أو محركات الغاز صغيرة الحجم الغاز الطبيعي لتوليد الكهرباء.
- الطاقة الكهرومائية:تقوم المحطات الكهرومائية الصغيرة بتحويل الطاقة الحركية للمياه إلى طاقة كهربائية باستخدام تدفق المياه من خلال سدود صغيرة وتوربينات.
الفرق بين التوليد الموزع والتوليد المركزي
يختلف التوليد الموزع عن التوليد المركزي التقليدي للطاقة بعدة طرق:
- النطاق والموقع:أنظمة توليد الطاقة الكهربائية المتجددة أصغر حجمًا وتقع بالقرب من نقطة الاستهلاك، على عكس محطات الطاقة الكبيرة التي تقع بعيدًا عن المستخدمين.
- الكفاءة:وتقلل محطات توليد الطاقة الكهربائية من خسائر النقل، حيث يتم توليد الكهرباء بالقرب من مكان استخدامها. ومن ناحية أخرى، تواجه المحطات المركزية خسائر بسبب النقل لمسافات طويلة.
- حمل الشبكة:يمكن أن يساعد توليد الطاقة المتجددة في تخفيف الضغط على الشبكة من خلال توزيع التوليد على العديد من الوحدات الصغيرة، مما يقلل من مخاطر الحمل الزائد على الشبكة.
على الرغم من أن DG توفر المرونة والاستدامة، إلا أن لها قيودًا:
- سعة أقل:عادةً ما يكون لأنظمة توليد الطاقة المتجددة قدرات توليد أصغر وقد لا تلبي الطلب على الكهرباء على نطاق واسع.
- التقطع:يمكن أن يتذبذب إنتاج الطاقة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بناءً على الظروف الجوية، مما يتطلب أنظمة تخزين طاقة احتياطية لضمان الموثوقية.
فوائد التوليد الموزع
فوائد الشبكة:
- انخفاض خسائر الإرسال المنخفضة:نظرًا لأن الكهرباء يتم توليدها بالقرب من الطلب، فإن توليد الطاقة الكهربائية من مصادر الطاقة المتجددة يقلل من خسائر النقل التي تحدث أثناء توزيع الطاقة على مسافات طويلة.
- تحسين استقرار الشبكة:وتوفر مصادر طاقة أكثر مرونة، مما يساعد على تحقيق التوازن بين الطلب والعرض، خاصة خلال أوقات الذروة أو الأحداث المناخية القاسية. ويمكنه توفير طاقة الطوارئ في حالات انقطاع التيار الكهربائي المحلية.
- مرونة الشبكة المعززة:نظرًا لأن أنظمة توليد الطاقة الكهربائية الموزعة لا مركزية، فإن تلف جزء من النظام لا يؤدي إلى تعطيل الشبكة بالكامل. ويمكن أن تستمر الوحدات الأخرى في العمل، مما يجعل الشبكة أكثر موثوقية.
المزايا التجارية:
- انخفاض تكاليف الطاقة:يمكن للشركات أن تخفض فواتير الكهرباء من خلال توليد الطاقة الخاصة بها في الموقع، خاصةً من خلال مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح، والتي تتميز بتكاليف تشغيلية منخفضة.
- استقلالية الطاقة وأمنها:تقلل الطاقة المتجددة من الاعتماد على الموردين الخارجيين وتعزز أمن الطاقة، خاصة في المناطق التي لا يمكن الاعتماد على البنية التحتية للشبكة.
- الصورة الخضراء:فالشركات التي تتبنى حلول الطاقة المتجددة، لا سيما حلول الطاقة المتجددة، تعمل على تحسين بصمتها البيئية وتعزيز مكانتها في مجال المسؤولية الاجتماعية للشركات.
المزايا السكنية:
- انخفاض فواتير الكهرباء:يمكن للأسر توفير تكاليف الطاقة من خلال إنتاج الكهرباء الخاصة بها باستخدام الألواح الشمسية أو غيرها من الأنظمة.
- زيادة الاستقلالية في الطاقة:تصبح المنازل المزودة بأنظمة توليد الطاقة الكهربائية من مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية، أقل اعتماداً على الشبكة الرئيسية، مما يضمن توافر الطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
- تعزيز قيمة العقار:وغالباً ما تكون المنازل المزودة بأنظمة توليد الطاقة، وخاصة الألواح الشمسية، أكثر جاذبية للمشترين المهتمين بالطاقة، مما قد يزيد من قيمتها السوقية.
الفوائد البيئية:
- خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري:تعتمد محطات الطاقة التقليدية على الوقود الأحفوري الذي يساهم بشكل كبير في انبعاثات الكربون. أما توليد الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة، لا سيما من مصادر الطاقة المتجددة، فيقلل من انبعاثات الكربون ويدعم الاستدامة البيئية.
- دعم التحول في مجال الطاقة:يشجّع DG مزيجًا متنوعًا من الطاقة، مما يساعد على تحويل الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة والأنظف بعيدًا عن الوقود الأحفوري.
- الحفاظ على الموارد:ومن خلال استخدام الموارد المحلية المتجددة مثل ضوء الشمس والرياح، يقلل توليد الطاقة الكهربائية من الطاقة المتجددة من الضغط على موارد الوقود الأحفوري المحدودة ويقلل من خسائر النقل.
التحديات والتطور المستقبلي للتوليد الموزع في المستقبل
على الرغم من مزايا التوليد الموزع إلا أنه يواجه العديد من التحديات:
- استثمار مبدئي مرتفع:يمكن أن تكون التكاليف الأولية لتركيب أنظمة توليد الطاقة المتجددة، مثل الألواح الشمسية أو توربينات الرياح، باهظة الثمن، على الرغم من أنها توفر وفورات على المدى الطويل.
- الطقس والتبعية الموسمية:تعتمد العديد من أنظمة توليد الطاقة الكهربائية، وخاصة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، على الطقس، مما يؤدي إلى إنتاج الطاقة بشكل متقطع. وهذا يتطلب حلولاً إضافية لتخزين الطاقة لضمان استقرار إمدادات الطاقة.
- الاعتماد على التكنولوجيا:تعتمد أنظمة توليد الطاقة المتجددة على التقنيات المتطورة مثل تخزين الطاقة والشبكات الذكية، والتي يمكن أن تجعل تكاملها أكثر تعقيدًا في بعض الأحيان.
ومع ذلك، مع تقدم التكنولوجيا، خاصة في مجال تخزين الطاقة وحلول الشبكات الذكية، من المتوقع أن تنخفض تكلفة أنظمة التوليد الموزعة للطاقة وستتحسن كفاءتها. وهذا سيجعل من التوليد الموزع حلاً شائعاً وقابلاً للتطبيق بشكل متزايد لإنتاج الطاقة في جميع أنحاء العالم، مما سيؤدي دوراً هاماً في الانتقال العالمي إلى أنظمة الطاقة المستدامة.
العلاقة بين DG و VPP
العلاقة بين التوليد الموزع (DG) و محطة الطاقة الافتراضية (VPP) يكمن في حقيقة أن توليد الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة هو عادةً أحد المكونات الأساسية لتوليد الطاقة الافتراضي. وتوفر أنظمة توليد الطاقة الكهربائية من مصادر توليد الطاقة اللامركزية صغيرة النطاق، بينما تدمج تعريفة الطاقة الافتراضية هذه المصادر اللامركزية في نظام توليد طاقة مركزي افتراضي. والعلاقة المحددة هي كما يلي:
اللامركزية مقابل الجدولة المركزية:
يتسم التوليد اللامركزي للطاقة باللامركزية، حيث يتم توزيع توليد الطاقة على مختلف مواقع المستهلكين أو المناطق المحلية، بينما تدير مصادر الطاقة اللامركزية هذه المصادر اللامركزية للطاقة وتضع جداول زمنية لها، مما يوفر إمدادات موحدة للطاقة وإدارة الأحمال.
المرونة والاستقرار:
توفر مصادر الطاقة المتجددة موارد طاقة مرنة ومولدة محليًا، بينما تدمج تعريفة الطاقة الافتراضية هذه الموارد لجدولة إمدادات الطاقة بمرونة وتحسينها، مما يعزز استقرار الشبكة واستجابتها، لا سيما أثناء ذروة الطلب على الطاقة أو الانقطاعات المحلية، حيث يمكن لتعريفة الطاقة الافتراضية إرسال موارد الطاقة المتجددة لتوفير طاقة احتياطية.
تعزيز استخدام الطاقة المتجددة:
تُعد العديد من الأنظمة ضمن توليد الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية الكهروضوئية وطاقة الرياح، من مصادر الطاقة المتجددة. يمكن أن تزيد الشراكة بين القطاعين العام والخاص من استخدام الطاقة المتجددة من خلال الجمع بين هذه الموارد وأجهزة التخزين الأخرى وأنظمة الاستجابة للطلب والتقنيات المماثلة، مما يقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري التقليدي.
تعزيز استقرار الشبكة والاستجابة لحالات الطوارئ:
من خلال دمج المولدات الكهربائية الموزعة وغيرها من موارد الطاقة الموزعة الأخرى، يمكن لشبكة الطاقة الموزعة الافتراضية موازنة أحمال الشبكة وتوفير إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ، مما يحسن قدرة الشبكة على الاستجابة للأحداث غير المتوقعة ويزيد من مرونة الشبكة.
الفوائد الاقتصادية والمشاركة في السوق:
تساعد الشراكة الطوعية لمصادر الطاقة المتجددة على المشاركة في سوق الطاقة بشكل أكثر كفاءة من خلال توفير خدمات مثل الاستجابة للطلب أو جدولة التوليد، مما يولد عوائد اقتصادية إضافية لمصادر الطاقة المتجددة.
العلاقة بين وحدات الخفض المعتمد للانبعاثات الكربونية ووحدات خفض الانبعاثات الكربونية
يتشابه كل من توليد الطاقة المتجددة وطاقة DER من الناحية المفاهيمية، وتتلخص العلاقة بينهما على النحو التالي: DG هو جزء من DER. DER هو مفهوم أوسع، بما في ذلك التوليد الموزع وأنواع أخرى من موارد الطاقة الموزعة. والعلاقة المحددة هي كما يلي:
DG كجزء من DER:
يشير مصطلح DG عادةً إلى أنظمة التوليد الموزعة، لا سيما وحدات توليد الطاقة صغيرة الحجم مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح ومولدات الغاز. ومع ذلك، تشمل مصادر الطاقة الموزعة مجموعة أوسع من موارد الطاقة الموزعة، مثل أنظمة التخزين والاستجابة للطلب ومحطات شحن السيارات الكهربائية. لذلك، فإن مصادر الطاقة الموزعة هي مورد رئيسي في إطار مصادر الطاقة الموزعة.
تنوع مصادر الطاقة المتجددة والنظيفة:
لا تقتصر مصادر الطاقة المستمدة من مصادر الطاقة المتجددة على التوليد بل تشمل أيضًا أجهزة التخزين وأنظمة الإدارة الذكية. فمن خلال مصادر الطاقة المستمدة من مصادر الطاقة المستقلة، لا يمكن للمستخدمين إنتاج الطاقة للاستهلاك الذاتي فحسب، بل يمكنهم أيضًا تخزين الطاقة الزائدة في أجهزة التخزين لاستخدامها لاحقًا أثناء ذروة الطلب على الشبكة أو إعادتها إلى الشبكة.
التكامل والتآزر:
تكمن ميزة مصادر الطاقة المستمدة من مصادر الطاقة المتجددة في توزيعها ومرونتها، حيث تقدم خدمات متعددة في مجال الطاقة، مثل موازنة الأحمال والاستجابة للطلب والتخزين. توفر مصادر الطاقة المتجددة، باعتبارها جزءًا من مصادر الطاقة المتجددة، مصادر طاقة متجددة تكمل مكونات مصادر الطاقة المتجددة الأخرى (مثل التخزين والمركبات الكهربائية)، مما يحسن الكفاءة الكلية لنظام الطاقة.
الذكاء والمرونة:
يمكن لأنظمة مصادر الطاقة المستمدة من مصادر الطاقة المتجددة تحسين جدولة وإدارة موارد الطاقة المختلفة من خلال تقنيات الشبكة الذكية. وباعتبارها جزءًا من مصادر الطاقة المتجددة، يمكن أن تستفيد مصادر الطاقة المتجددة من هذه الأنظمة الذكية لتحقيق كفاءة أكبر في إنتاج الطاقة وتخزينها واستهلاكها. من خلال الجدولة الذكية، يمكن لمصادر الطاقة المتجددة والطاقة النظيفة تحقيق التوازن بين أحمال الشبكة وتعظيم استخدام الطاقة المتجددة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري التقليدي.
التأثير على الشبكة:
ومن خلال دمج مصادر الطاقة المتجددة وكفاءة الطاقة يمكن تحقيق وظائف الشبكة المختلفة مثل تنظيم الأحمال والاستجابة للطلب ودعم التخزين. تساهم مصادر الطاقة المتجددة من خلال توفير مصادر طاقة لا مركزية، مما يساعد على تقليل خسائر النقل وتعزيز مرونة الشبكة واستقرارها.
الخاتمة
يوفر التوليد الموزع حلاً مرنًا ومستدامًا وفعالاً من حيث التكلفة لتلبية احتياجات الطاقة. ومن خلال استخدام أنظمة الطاقة اللامركزية صغيرة النطاق، يقلل التوليد الموزع من خسائر النقل، ويعزز استقرار الشبكة، ويقلل الاعتماد على الوقود الأحفوري.
وعلى الرغم من التكاليف الأولية المرتفعة والتقطع، فإن التطورات التكنولوجية في مجال تخزين الطاقة وحلول الشبكات الذكية ستحسن من جدواها وموثوقيتها. وكعنصر رئيسي في التحول العالمي للطاقة، يستعد التوليد الموزع للمساهمة في مستقبل أكثر خضرة وكفاءة واستدامة.
توفير المال وحماية البيئة
تساعدك شركة PKNERGY على تقليل فواتير الطاقة الخاصة بك لتخزين الطاقة الشمسية في منزلك، وتخزين الطاقة الشمسية لاستخدامها في أي وقت - في الليل أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
AR 
EN 
ES 
DE 
PT 
KU 
ID 
RU 
SL 
KO 
FR 
IT 
BG 
NL 
CS 