المنزل الذكي.. حل مثالي لمواجهة أزمة الطاقة في المستقبل

من غير الممكن تجاهل كميات الطاقة التي تستهلكها المباني -السكنية أو التجارية- وتأثيراتها البيئية، في وقت تتسابق فيه الدول للاعتماد على مصادر الطاقة الحيوية واستنباط السياسات والتقنيات لمواجهة أزمة التغيّر المناخي وتبعاته الضارة والمكلفة.

ويرى محللون أن المباني الذكية تمثِّل خيارًا ملائمًا في تحوّل الطاقة، وتحقيق هدف الحياد الكربوني مع الانتشار السريع لابتكارات الطاقة في مختلف المجالات.

وأصبحت العلاقة بين العملاء وشبكة الكهرباء، في مجال الطاقة المنزلية الذكية، علاقة ثنائية الاتجاه، ولم يعد العميل مجرد مستهلك، ولكنه يتمتع بدور فاعل لخدمة الشبكة ومساعدتها على العمل بسلاسة، حسب تقرير لموقع "باور تكنولوجي" المعني بشؤون الطاقة.

وتقول المسؤولة بالنيابة عن برنامج الطاقة في معهد التغيير البيئي بجامعة أكسفورد، سارة داربي، إنه يجري تطوير نماذج تشغيل للأجهزة الحرارية -مثل أجهزة التكييف والثلاجات والمجمدات والسخانات، وكذلك السيارات الكهربائية- ليستفيد منها العملاء والأنظمة.

وتُضيف أنه يجب التحقق من مكان تشغيل هذه الأنواع من الأجهزة، وأن تطوير استجابة جانب الطلب باستخدام هذه الأجهزة يمثّل صعوبة كبيرة حاليًا.

دور العداد في طاقة المنزل الذكي

تأثُّر أنظمة الطاقة الذكية بالطلب، وكذلك العرض الذي يشهد تغيرًا كبيرًا نتيجة اعتماد الدول على مصادر الطاقة المتجددة، وهنا يبرز دور العداد الذكي للتنقل بين مستويات العرض والطلب، ومساعدة المستخدمين على اتخاذ قرارات سليمة وواعية بشأن استخدامهم الطاقة.

وتقول سارة داربي إن أهمية العداد الذكي تكمن في توفير الاتصال، إذ أصبح نظام شبكة ثنائي الاتجاه، ولهذا يُعدّ العداد الذكي جزءًا مهمًا، لكونه واجهة تفاعلية بين النظام والعملاء، ويجب أن يصبح الطلب أكثر مرونة للاستجابة إلى ذلك.

ويرى الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لمنصة إدارة خدمات إنترنت الأشياء "ديفايس بايلوت"، بيلغريم بيرت، أن دور الذكاء المدمج داخل الأجهزة والذكاء المتصل يبرز -جليًا- من خلال الأداء الكامل لطاقة المنزل الذكي.

ويضيف أن سيارته الكهربائية أو العداد الذكي لديه متصلان بالإنترنت لأسباب فردية خاصة بهما؛ ما يتيح البدء في القيام بأشياء مثل شحن السيارة عندما تكون الكهرباء رخيصة، ويستوجب الأمر إضافة القليل من البرمجيات فقط، حسبما أورد موقع "باور تكنولوجي".

ويوضح بيرت أنه نتيجة إطلاق الخلايا الكهروضوئية المنزلية في السنوات الـ10 الماضية، أصبحت السيارات الكهربائية تسترعي التحول الكبير التالي، لأن شحن تلك السيارات يتقدم مسرعًا، وينعكس -إيجابيًا- على التي لديها سيارات كهربائية، والتي لا تزال نسبة صغيرة.

التحديات وحل الاتصال

تواجه الأجهزة الذكية المنفصلة -الموجودة في المنازل الذكية- بعض التحديات المنفردة، وتكمن الصعوبة في جعل تلك الأجهزة تعمل معًا وبأداء جيد، وهي مشكلة متعددة الأبعاد.

ويقول بيرت إن خدمة استخدام منظم الحرارة متعلقة بتحسين التدفئة وتقليل التكلفة، ولهذا ينبغي شراء أجهزة قابلة للتكامل، خصوصًا تلك التي تصنِّعها شركة واحدة، رغم تعذّر ذلك على أصحاب المنازل أحيانًا.

ولهذا يتعين على الصناعة إيجاد طريقة لاستخدام المعايير التقنية نفسها، حتى تتمكن الأجهزة من التواصل مع بعضها بعضًا محليًا، في نظام متكامل بإحكام، ومن الممكن التغلب على هذه الصعوبات اعتمادًا على إعداد بروتوكول الإنترنت الذي يُيسر العمل السلس لأجهزة المنزل الذكي.

دمج الطاقة المتجددة في الإمدادات

قد يتعين على العملاء تكييف طلبهم بناءً على ظروف الشبكة، عند تطبيق استجابة الطلب على الطاقة في نطاق أصغر، وقد يكون التكيف أمرًا غير سهل عندما يكون العرض منخفضًا.

وأفادت داربي بأنها تعمل حاليًا في مشروع في أحد أحياء مدينة أكسفورد، إذ يحاولون دمج استخدام المجمدات في محلات السوبر ماركت، وكذلك بعض البطاريات في منازل الناس على أساس استجابة جانب الطلب.

وقالت إنه من الصعب تقديم استجابة من جانب الطلب، لأنك تحتاج إلى تحديد سعر له لبدء السوق، بمعنى معرفة قيمته بالنسبة إلى الشبكة، وإلى أن تتمكن من تحديد سعر لها، قد لا يرغب الأشخاص في الانضمام إليها.

وتوضح أن هناك معيارين مقبولين علنيًا يُطوران في مؤسسة المعايير البريطانية، وهما تصنيف الأجهزة الذكية للطاقة وقواعد الممارسة القياسية للاستجابة من جانب الطلب، وكلاهما في مرحلة متقدمة جدًا.

وتقول إنه يمكن التفكير في ثلاثة أنواع من الاتصال، لأنها مهمة جدًا في بدء الاتصال بشكل فاعل، كما يوجد تواصل بين مختلف قطع الطقم، مثل: عنصر التحكم، والواجهة بين العملاء والتكنولوجيا.

اقرأ أيضًا..

• المباني الذكية.. مفتاح التحوّل إلى عالم "منخفض الكربون"
• المباني والمدن الذكية.. بوّابة الخليج إلى الطاقة النظيفة