دمج محطات الطاقة المتجددة في الشبكات الكهربائية.. خبراء يكشفون التحديات

ما يزال دمج محطات الطاقة المتجددة في الشبكات الكهربائية يواجه عددًا من التحديات، نتيجة لعدم استيعاب الوحدات القديمة للتطور الجديد، ولا سيما في ظل عشوائية التوليد من مصادر الطاقة النظيفة.

وخلال ندوة نظمتها الأكاديمية العربية للطاقة المتجددة "آربرينا" بعنوان "دراسة تأثير دمج محطات الطاقة المتجددة على استقرار الشبكات الكهربائية وإمكان زيادة مشاركتها"، اتفق عدد من الخبراء على ضرورة مواكبة التطور الجديد من خلال إدماج تقنيات حديثة في الشبكات لضمان موثوقية التيار الكهربائي.

وأكد المشاركون في الندوة -التي حضرتها منصة الطاقة المتخصصة عبر تقنية التواصل المرئي- أنه على الرغم من الدور الذي تؤديه مصادر الطاقة المتجددة في التغلب على عجز الكهرباء، لا بد من زيادة الاحتياطي الدوار في النظام لضمان موثوقية التيار الكهربائي في ظل عدم ثبات التوليد.

تحديات أنظمة التشغيل

قال الأستاذ المشارك بكلية الهندسة جامعة الملك خالد بالمملكة العربية السعودية الدكتور سعد القحطاني، إنه في ظل التوجه العالمي لمواجهة التغيرات المناخية بالتقليل من الاعتماد على الوقود الأحفوري، فإن مصادر الطاقة المتجددة تمثّل أفضل الإستراتيجيات لتقليل الانبعاثات الكربونية.

وأضاف القحطاني -خلال كلمته في الندوة المتعلقة بـ"تأثير دمج محطات الطاقة المتجددة في الشبكات الكهربائية"- أن أبرز مصادر الطاقة المتجددة هي الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية والوقود الحيوي، متوقعًا أن تصل مشاركتها في مزيج الطاقة إلى 30% عالميًا في المستقبل القريب.

وتابع القحطاني أن التوسع في مصادر الطاقة المتجددة قد فتح آفاقًا جديدة للباحثين والشركات، ليس فقط على مستوى تحقيق الفوائد، ولكن -أيضًا- من خلال إثارة بعض المشكلات والتحديات الهندسية لأنظمة الشبكة والمشغّلين.

واستطرد قائلًا: "إن تأثُّر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بالتغيرات الجوية يؤثّر في الموثوقية والقدرة الإنتاجية واعتماد الشبكة ودرجة الخطر، مما يفرض عددًا من التحديات على المُشغّلين لإرضاء المستهلكين".

مواجهة التغيرات المناخية

دعا القحطاني إلى ضرورة تحقيق التوازن بين قدرة توليد الكهرباء والحمل المطلوب للشبكة لضمان استمرار التيار الكهربائي دون انقطاع.

وأوضح أن المعدّات والمحولات المُستعملة في الشبكات الكهربائية تحدّد قوة النظام وقدرته على تحقيق الثبات المطلوب للتيار الكهربائي، مطالبًا بضرورة تبنّي تقنيات حديثة في هذا المجال، مشيرًا إلى استعمال بعض الدول المتقدمة تقنيات حديثة لإدماج الطاقة المتجددة في شبكات الكهرباء لديها.

وسلّط القحطاني الضوء على خصائص نظام توليد الكهرباء الفعال، مشيرًا إلى أنها تتضمن الموثوقية العالية للتيار الكهربائي والجودة العالية لإمدادات الكهرباء مع تحقيق الجدوى الاقتصادية المطلوبة وضمان استمرار التوليد، مع مراعاة الحفاظ على البيئة.

وأكد ضرورة تحقيق المعادلة الصعبة من خلال إرضاء المستهلك عن إمدادات الكهرباء ومواجهة التغيرات المناخية في الوقت نفسه، مع مراعاة الحفاظ على جودة الكهرباء، لأن أيّ خلل يمكن أن يتسبب في تلف المولدات والأجهزة الكهربائية الحساسة في المصانع والوحدات السكنية.

تعويض عجز الكهرباء

قال خبير أنظمة النقل وشبكات الطاقة الكهربائية، رئيس مصلحة شبكات النقل العالي في مؤسسة كهرباء لبنان الدكتور رمزي الدبيسي، أن الهدف الرئيس لأيّ نظام طاقة يتمثل في مواكبة الطلب على الكهرباء لدى المُستعملين.

وأضاف الدبيسي -في كلمته بالندوة تحت عنوان "تخطيط إمكان زيادة دمج محطات الطاقة المتجددة في الشبكات الكهربائية وتعويض العجز في الكهرباء باستعمال الطاقة المتجددة"، أن أبرز المشكلات التي تواجه أيّ نظام تتمثل في أن يقلّ الإنتاج عن الطلب أو عدم ضمان الاحتياطي التشغيلي عند إجراء إصلاحات.

وأوضح أنه إذا تجاوز انقطاع الكهرباء 35 ساعة سنويًا، فإن النظام يكون في حالة عجز، مشيرًا إلى أن المعدل الطبيعي للانقطاع يتراوح ما بين 3-35 ساعة سنويًا.

وتابع أن التوسع في مصادر الطاقة المتجددة قد غيّر خريطة الأنظمة الكهربائية، نظرًا لزيادة حصتها على حساب الوقود الأحفوري من أجل مواجهة التغيرات المناخية، مما دعا إلى ضرورة زيادة الاحتياطي الدوار في النظام لضمان موثوقية التيار الكهربائي في ظل عدم ثبات التوليد من مصادر الطاقة المتجددة.

عدم الاعتماد على أنظمة التخزين

اقترح الدبيسي التوسع في مصادر الطاقة المتجددة دون الاعتماد على أنظمة التخزين والبطاريات من خلال التخطيط للاستغلال الأمثل لساعات الذروة من التوليد من الإشعاع الشمسي أو سرعات الرياح العالية.

وأوضح أنه في لبنان -على سبيل المثال- يكون أعلى طلب على الكهرباء في أوقات الظهيرة خلال شهري يونيو/حزيران ويوليو/تموز، وهو ما يقابل أعلى قدرة توليد من الإشعاع الشمسي.

ولفت الدبيسي إلى أن دمج محطات الطاقة المتجددة في الشبكات الكهربائية سيقلّل من العجز الكهربائي، إلّا أنه يواجه عددًا من التحديات، أبرزها القدرة على تحديد السعة المناسبة لمشاركة الطاقة المتجددة، مع تحديث الأنظمة لتتماشى مع القدرة العشوائية لمصادر الطاقة المتجددة لضمان التشغيل دون عجز.

كما طالب بضرورة التخطيط لتطوير شبكات الضخ الكهربائي الرئيسة لمواكبة القدرة العشوائية للطاقة المتجددة.

الاعتماد على الأنظمة الهجينة

أكد مدير المشروعات في شركة إيه بي بي (ABB) بالنرويج، الحاصل على ماجستير في مجال استقرار أنظمة الطاقة الكهربائية المهندس طارق الجميلي -في كلمته خلال الندوة المتعلقة بـ"تأثير دمج محطات الطاقة المتجددة في الشبكات الكهربائية"- أن العالم يتجه لخفض الانبعاثات الكربونية من خلال التوسع في مصادر الطاقة المتجددة.

وأشار الجميلي إلى أن إدماج مصادر الطاقة المتجددة قد أدى لحدوث تغيير كبير في تردّد الشبكات، مما تسبَّب في خروج وحدات من العمل نتيجة لعدم مواكبتها للتطور الجديد.

وأبرز أن نسبة مشاركة مصادر الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة بأوروبا قد اقتربت من النصف، مما فرض تحديًا جديدًا لا بد من مواجهته من خلال إحلال بعض الوحدات في المنظومات الكهربائية واستبدال أخرى حديثة بها.

واقترح الجميلي الاعتماد على الأنظمة الهجينة في الوقت الحاضر، لضمان موثوقية التيار الكهربائي وعدم انقطاعه لحين إعادة تخطيط الشبكات لمواكبة التوسع في مصادر الطاقة المتجددة.

موضوعات متعلقة..

• بريطانيا تسعى لتطوير الشبكات الكهربائية ودمج طاقة الرياح البحرية
• تقرير: سوق النفط في الكويت قد تتأثر بخطط نشر الطاقة المتجددة
• تخزين الطاقة والشبكات الذكية أبرز خطط الأردن للتوسع في قطاع الكهرباء

اقرأ أيضًا..

• أكبر 10 شركات توربينات رياح في العالم.. الهيمنة صينية
• مسؤول عراقي: نتفاوض مع أكوا باور السعودية على 4 بنود.. وهذه شروطنا لمشاركتهم مع توتال (حوار)
• أنس الحجي: على دول الخليج زيادة استثمارات النفط والغاز.. ويحذر من ابتلاع "الطُعم" (صوت)
• "الساعدي": نقل الهيدروجين إلى أوروبا سيكون أفضلية لدول المغرب العربي.. وهذه أبرز المخاطر (حوار)