في عالم اليوم، وصل الطلب على الطاقة في البلدان النامية والمتقدمة على حد سواء إلى مستويات جديدة. ولعقود من الزمن، كان يتم توصيل الكهرباء من محطات الطاقة التقليدية إلى المستخدمين النهائيين عبر الشبكة. ومع ذلك، تواجه محطات الطاقة هذه الآن مشاكل مثل التحميل الزائد وتقادم البنية التحتية. وفي الوقت نفسه، لا تزال إمكانية الوصول إلى الشبكة في المناطق النائية محدودة. الشبكات الصغيرة و الشبكات الصغيرة ظهرت كحلول لهذه المشاكل، حيث توفر الكهرباء للمناطق النائية. فما هو الفرق بين الاثنين؟ سوف تستكشف هذه المقالة أدوارهما والاختلافات بينهما بالتفصيل.
ما هي الشبكة المصغرة؟
قبل المقارنة بين الاثنين، دعونا نفهم أولاً مفاهيمهما الأساسية. A الشبكة المصغرة يشير إلى شبكة طاقة مستقلة ومحلية توفر الكهرباء لمجتمع أو قرية أو منطقة معينة. وغالباً ما تعتمد هذه الشبكات على مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، وأحياناً ما تقترن بأنظمة تخزين الطاقة لضمان إمدادات الطاقة المستقلة، خاصة في المناطق النائية غير المتصلة بالشبكة الوطنية. يمكن أن تعمل الشبكات الصغيرة بشكل مستقل أو تتصل بالشبكة الرئيسية لتعزيز استقرار إمدادات الطاقة. وفي اقتصادات الطاقة الناشئة مثل المجتمعات الريفية في أفريقيا، نجحت الشبكات المصغرة في تحسين التعليم والتجارة وجودة الحياة بشكل عام.
ما هي الشبكة الصغيرة؟
A الشبكة المصغرة هو نظام طاقة محلي قادر على التبديل بين الاتصال بالشبكة الرئيسية والتشغيل في "وضع الجزيرة". وتتمثل ميزتها الأساسية في قدرتها على التحكم المرن والإدارة الذكية. يمكن للشبكة المصغرة أن تعمل جنباً إلى جنب مع الشبكة الرئيسية أو أن تنفصل وتعمل بشكل مستقل عند تعطل الشبكة الرئيسية، مما يضمن إمدادات طاقة موثوقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. لا تتفاعل الشبكات الصغيرة مع الشبكة المركزية فحسب، بل يمكنها أيضاً دعمها عند الحاجة. ومثل الشبكات المصغرة، يمكن للشبكات الصغيرة أن تعمل بشكل مستقل تماماً إذا لزم الأمر.
ما هي أدوارهم؟
تهدف كل من الشبكات الصغيرة والشبكات الصغيرة إلى تحسين إمكانية الوصول إلى الكهرباء وموثوقيتها. تُستخدم الشبكات الصغيرة عادةً في المناطق النائية لتوفير الكهرباء للمجتمعات التي لا تستطيع الاتصال بالشبكة الوطنية. من ناحية أخرى، تركز الشبكات الصغيرة على تعزيز مرونة وموثوقية أنظمة الطاقة، مما يضمن استمرار عمل الأحمال الحرجة أثناء انقطاع الشبكة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للشبكات الصغيرة أن تخفف الضغط على الشبكة المركزية خلال فترات ذروة الطلب من خلال توفير دعم إضافي.
أوجه التشابه بينهما
- استخدام الطاقة المتجددة: يمكن لكل من الشبكات المصغرة والشبكات الصغيرة توليد الطاقة باستخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، وغالباً ما تكون مزودة بأنظمة تخزين الطاقة لضمان استقرار إمدادات الطاقة.
- عملية مستقلة: يمكن أن يعمل كلا النظامين بشكل مستقل عن الشبكة الرئيسية، مما يجعلهما مفيدين بشكل خاص في البيئات النائية أو المتخصصة.
الاختلافات عن الشبكات التقليدية
شبكات الطاقة التقليدية هي أنظمة الطاقة المركزيةالتي تعمل عادةً بمحطات توليد الطاقة على نطاق واسع وتوصيل الكهرباء من خلال شبكات نقل وتوزيع واسعة النطاق إلى المستخدمين. وفي حين أنها يمكن أن تخدم أعداداً كبيرة من السكان، إلا أنها تعتمد بشكل كبير على مصادر الطاقة المركزية. ومع تقادم البنية التحتية ومشاكل الأحمال العالية، يمكن أن تصبح الشبكات التقليدية أقل موثوقية.
وعلى النقيض من ذلك، فإن الشبكات الصغيرة والشبكات الصغيرة هي اللامركزية والمرونة. تخدم الشبكات الصغيرة المناطق النائية في المقام الأول، وتعمل بشكل مستقل عن الشبكة الرئيسية لتوفير الكهرباء للمناطق التي لا تغطيها الشبكة التقليدية. ومن ناحية أخرى، يمكن للشبكات الصغيرة أن تتحول بين وضع الاتصال بالشبكة والوضع الجزري، مما يوفر موثوقية معززة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. كما أن لديها أنظمة إدارة ذكية تسمح لها بالتنسيق مع الشبكة المركزية.
الاختلافات بين الشبكات الصغيرة والشبكات الصغيرة جداً
على الرغم من أن الشبكات المصغرة والشبكات الصغيرة هي أنظمة طاقة محلية، إلا أن هناك العديد من الاختلافات المميزة بينها:
- الشبكات الصغيرة عادة ما تكون أكبر حجماً ويمكن أن تخدم مجتمعات أو مناطق بأكملها. وغالباً ما يتم تصميمها لتعمل بشكل مستقل في المناطق النائية ولكن يمكنها أيضاً الاتصال بالشبكة الرئيسية. يمكن للشبكات الصغيرة أن تدمج مصادر متعددة للطاقة، بما في ذلك الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والوقود الأحفوري، مما يجعلها مثالية للمناطق التي لا تغطيها الشبكة بشكل كافٍ أو لا تغطيها الشبكة.
- الشبكات الصغيرة عادةً ما تكون أصغر حجمًا، ومصممة لتطبيقات محددة مثل المرافق الفردية أو الحرم الجامعي. تتمتع الشبكات الكهربائية الصغيرة بالقدرة على التفاعل مع الشبكة الرئيسية، والتحول بسلاسة إلى وضع الجزيرة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. وهي تركز على دمج الطاقة المتجددة وأنظمة تخزين الطاقة. تُستخدم الشبكات الصغيرة بشكل شائع في الجامعات والقواعد العسكرية والمستشفياتو المنشآت الصناعيةيمكن للشبكات الكهربائية الصغيرة أن تساهم في استقرار الشبكة من خلال المشاركة في برامج الاستجابة للطلب من خلال الشراكة بين القطاعين العام والخاصمما يساعد على منع التحميل الزائد على الشبكة.
كيف تبني شبكة صغيرة أو شبكة صغيرة؟
يتضمن بناء شبكة صغيرة أو شبكة صغيرة جداً عدة خطوات رئيسية:
- تقييم الاحتياجات والتخطيط: أولاً، تقييم الطلب على الطاقة لتحديد السعة والتغطية المطلوبة. ويشمل ذلك تحليل أنماط استهلاك الطاقة وتحديد أفضل حلول الطاقة للمجتمع أو المنشأة.
- اختيار مصدر الطاقة: اختر مصادر الطاقة المناسبة، مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة المائية أو الوقود الأحفوري. بالنسبة لأنظمة الطاقة المتجددة، ضع في اعتبارك نظام تخزين طاقة مقترن لضمان استقرار إمدادات الطاقة.
- تصميم وهندسة النظم: تخطيط تصميم النظام بناءً على احتياجات الطاقة واختيار المصدر، بما في ذلك تخطيط معدات توليد الطاقة وأنظمة التخزين وشبكات التوزيع. يجب أن يكون النظام مرناً بما يكفي للتبديل بين التشغيل المستقل والتشغيل المتصل بالشبكة.
- شراء المعدات وتركيبها: شراء المعدات التي تلبي متطلبات التصميم، بما في ذلك أجهزة التوليد والمحولات ووحدات التخزين وأنظمة التحكم. تأكد من التركيب والاختبار المناسب من قبل متخصصين لتلبية معايير السلامة. يمكنك أيضًا الاتصال بـ PKNERGY للتكامل حلول BESS لتقليل وقت التشغيل.
- تكامل نظام التحكم: يعد نظام التحكم الذكي أمرًا بالغ الأهمية عند بناء شبكة صغيرة أو شبكة صغيرة. فهو يراقب وينظم إنتاج الطاقة وتوزيعها، مما يضمن كفاءة التشغيل والتفاعل مع الشبكة الرئيسية.
- الاختبار والتشغيل التجريبي: بعد التركيب، قم بإجراء اختبارات شاملة للنظام لضمان التوافق والموثوقية بين المكونات. اختبر كلاً من وضع الجزيرة ووضع التوصيل بالشبكة للتأكد من أن النظام يعمل بشكل صحيح في سيناريوهات مختلفة.
- التشغيل والصيانة: وبمجرد تشغيلها، تكون الصيانة والمراقبة المنتظمة ضرورية للتشغيل الفعال. ويشمل ذلك صيانة معدات التوليد، وفحص سلامة أنظمة التخزين، وتحديثات نظام التحكم وتحسينه.
الخاتمة
توفر الطبيعة اللامركزية للشبكات الصغيرة والشبكات الصغيرة مزايا كبيرة في دمج مصادر الطاقة المتجددة، مما يجعلها تستفيد بشكل أفضل من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وغيرها من موارد الطاقة الموزعة. ومن خلال تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، تعمل هذه الشبكات على تحسين مرونة وموثوقية أنظمة الطاقة، مما يجعلها حلاً حاسماً لكل من كهربة الريف وتطبيقات الشبكات الذكية الحديثة.
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.