أصبحت موازنة الشبكة الكهربائية ذات أهمية متزايدة بسبب التدفق الأخير للكهرباء المتجددة في البنية التحتية للطاقة وقدرة السيارات الكهربائية على المساعدة أو زيادة الضغط على الشبكة.
موازنة الشبكة بشكل عام هي عملية توريد الكمية الصحيحة من الكهرباء إلى شبكة الكهرباء. وهي تضمن تلبية إمدادات الطاقة لحجم الطاقة المطلوبة. عندما لا تكون الشبكات المحلية متوازنة، يجب على المرافق شراء الكهرباء من السوق المفتوحة.
مع ظهور التنقل الإلكتروني الشحن الذكي للمركبات الكهربائية دورًا مهمًا في إدارة شبكة الطاقة في المستقبل.
جدول المحتويات
ومع إضافة المزيد من الطاقة المتجددة إلى النظام في السنوات الأخيرة، أصبحت هذه العملية أكثر تعقيدًا. فمصادر الطاقة المتجددة مثل المياه والشمس والرياح لا يمكن التنبؤ بها بشكل خاص.
ولأنها تعتمد على الطقس، الذي يمكن أن يتغير في دقائق، فإن إنتاج الطاقة يمكن أن يتباين بشدة.
يستخدم العديد من المستهلكين من القطاع الخاص الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء وتغذية النظام مباشرة. وإجمالاً، يمكن لمصادر الطاقة المتجددة أن توفر إمدادات أقل أو أكثر من اللازم من الكهرباء ويصعب التنبؤ بها وموازنتها.
كيف تعمل موازنة الشبكة؟
الغرض الأساسي من موازنة الشبكة هو ضمان عمل شبكة الطاقة بسلاسة عند التردد الصحيح. تستخدم موازنة الشبكة التقليدية استراتيجيتين رئيسيتين.
ضبط إنتاج الكهرباء
تتمثل الاستراتيجية الأولى في التحكم في إنتاج الكهرباء وتعديلها لتخفيف العرض والطلب على الطاقة. وعادةً ما يعني ذلك زيادة محطات توليد الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري (الفحم والغاز) عندما يكون الطلب أعلى.
إنها فعالة ولكنها ليست بيئية بأي حال من الأحوال.
التفريق بين أسعار الكهرباء خلال ساعات الذروة وخارج ساعات الذروة
تتمثل الاستراتيجية الثانية لموازنة الشبكة التي تستخدمها شركات مرافق الكهرباء في "تلطيف المنحنى". ويتم ذلك على أفضل وجه من خلال مكافأة المستهلكين على استخدام الكهرباء في ساعات العرض المنخفضة من خلال التفريق بين أسعار الكهرباء خلال ساعات الذروة وخارج ساعات الذروة.
إنه شيء تستخدمه الأسر منذ فترة طويلة. ولكن التأثير الحقيقي هو عندما يتمكن أكبر المستهلكين - الصناعة، من القيام بذلك.
يكافئ مزودو الكهرباء الشركات كثيفة الاستهلاك للطاقة بزيادة الإيرادات إذا قللوا من استهلاكهم للطاقة خلال ساعات الذروة.
مع تحول السيارات الكهربائية إلى مستهلكين كبار، ستلعب موازنة الشبكة الكهربائية دوراً مهماً أيضاً.
خفض الذروة وتغيير الأحمال
لمنع الذروات العالية في الاستهلاك، خاصة من كبار المستهلكين مثل الصناعة و(في المستقبل) السيارات الكهربائية، تستخدم الصناعة تقنية الحلاقة في أوقات الذروة وتغيير الأحمال.
تتطلب أحمال الذروة تصميم الشبكة حول أكبر قدر من الطاقة المطلوبة. يمكن أن تنتج العديد من العمليات اليومية للمؤسسات الصناعية أحمالاً متذبذبة للشبكة، مثل تشغيل أو تعزيز عملية الإنتاج.
وبعبارة أخرى، يعتبر أسلوب الحلاقة في أوقات الذروة أسلوبًا رائعًا للحفاظ على انخفاض تكاليف توسيع الشبكة، ومنع الأحمال في أوقات الذروة، والحفاظ على انخفاض تكاليف استهلاك الشبكة. يستخدم المستهلكون تقنية الحلاقة في أوقات الذروة لخفض استخدام الطاقة بسرعة لفترة قصيرة.
يشير تحويل الأحمال إلى انخفاض مؤقت في استهلاك الكهرباء يتبعه زيادة في الإنتاج عندما تنخفض أسعار الطاقة والطلب على الشبكة.
اقرأ هنا للحصول على مزيد من المعلومات حول الاختلافات بين خفض الذروة وتحويل الأحمال وكيفية تأثيرهما على موازنة الشبكة.
استخدام موازنة الشبكة الكهربائية
عندما تتوفر طاقة متجددة عالية الجودة، فإن أهم شيء هو القدرة على استخدامها. وينبغي تجنب حرق المصادر عالية الكربون مثل الفحم لتلبية ذروة الطلب على الطاقة.
إذا تمت إدارتها بشكل مناسب, الشحن الذكي للمركبات الكهربائية يمكن أن تساعد بشكل كبير في إدارة إمدادات الطاقة والطلب عليها. ومع ذلك، يجب أن تستخدم أنظمة شحن المركبات الكهربائية نظامًا ذكيًا قائمًا على السحابة برنامج شحن السيارات الكهربائية.
مع المزايا المدمجة إدارة الأحمال الديناميكية لشحن السيارات الكهربائية و موازنة تحميل شحن السيارات الكهربائية، يمكن للمستخدمين إعداد الشحن بحيث يتم الشحن تلقائيًا عندما تكون أسعار الشحن (خارج ساعات الذروة) منخفضة.
لذا، فإن موازنة شبكة السيارات الكهربائية هي في الأساس استراتيجية لاستخدام شحن السيارات الكهربائية "لتلطيف المنحنى".
الشحن الذكي للمركبات الكهربائية وموازنة شبكة السيارات الكهربائية في الممارسة العملية
إذًا، كيف يمكن استخدام الشحن الذكي للمركبات الكهربائية لتحقيق التوازن في الشبكة عمليًا؟
تمكّن محطات الشحن الذكية سائقي السيارات الكهربائية من جدولة الشحن. يمكن أن يتم ذلك في المنزل أو مكان العمل أو محطات الشحن العامة طالما أنها متصلة بشبكة مركزية منصة الشحن الذكي للمركبات الكهربائية تدار من قبل مزود خدمة التنقل الكهربائي (EMSP).
يقدم نظام EMSP للمستخدمين خطط تسعير مختلفة، بما في ذلك تسعير مختلف للشحن في ساعات الذروة أو خارج ساعات الذروة. يقوم المستخدم بتوصيل السيارة الكهربائية بالمحطة ويحدد الكمية التي يريد شحنها (% من البطارية) والوقت الذي يرغب في تحقيق ذلك (ساعة).
سيقوم برنامج الشحن الذكي للمركبات الكهربائية المزود بوظيفة إدارة الأحمال بإدارة الشحن لاستخدام أكبر قدر ممكن من الطاقة الرخيصة.
على سبيل المثال، يمكنك توصيل سيارة كهربائية بالشاحن في الساعة 3 عصراً وتعيين أنك بحاجة إلى بطارية ممتلئة في الساعة 7 صباحاً في اليوم التالي. حتى لو استغرق الشحن 5 ساعات فقط، فإن برنامج الشحن يقرر موعد الشحن الفعلي. في الساعة 7 صباحاً في اليوم التالي، ستكون البطارية ممتلئة بأقل تكلفة ممكنة. لا يهتم المستخدمون في الحقيقة بموازنة الشبكة ولكن بالتوفير في شحن السيارة الكهربائية.
تذكر أن ساعات الذروة أو خارج أوقات الذروة لا تحدث فقط على أساس النهار مقابل الليل. ففي أي وقت يرتفع فيه الإمداد يكون الوقت مناسبًا للشحن، ويمكن أن يحدث ذلك أيضًا أثناء النهار إذا كانت ظروف محطات الطاقة الشمسية جيدة على سبيل المثال.
لذلك من الضروري أن يتواصل البرنامج مع الشبكة في الوقت الفعلي ومن ثم يدير عملية الشحن.
مع هذا الشحن الذكي أو إدارة أحمال السيارات الكهربائية، تستفيد جميع الأطراف. فالمستخدمون يوفرون المال، والمركبات الكهربائية تساعد في موازنة الشبكة.
تقنية توصيل المركبة إلى الشبكة (V2G)
غالبًا ما تسمع مصطلح V2G (من المركبة إلى الشبكة) فيما يتعلق بالمركبات الكهربائية وموازنة شبكة المركبات الكهربائية. هذا النظام بالذات ممتاز من الناحية النظرية، ولكنه لم يصبح شائعاً بعد بين مستخدمي السيارات الكهربائية ومزودي خدمات الطاقة الكهربائية, قائد السيارة الكهربائية (EV CPO)وشركات مرافق الطاقة.
والفكرة وراء تقنية V2G هي أنك تشحن سيارتك الكهربائية عندما تكون الأسعار منخفضة ثم تعيد شحن الطاقة إلى الشبكة عندما يكون الطلب مرتفعاً والتكاليف أعلى.
يتم التحكم في كل ذلك من خلال برنامج الشحن الذكي للمركبات الكهربائية، ويمكن للمستخدمين كسب المال من خلاله.
يجعل الشحن الذكي للمركبات الكهربائية الشبكات الكهربائية أكثر مرونة لتكامل الطاقة المتجددة. فهو يوفر خياراً كهربائياً منخفض الكربون لخدمة صناعة النقل مع تلبية احتياجات التنقل من خلال تقليل الضغط على شحن السيارات الكهربائية على الشبكة.
هل تريد الحصول على مزيد من المعلومات حول حلولنا؟ اترك تعليقًا أدناه أو جدولة عرض توضيحي!
