تقارير السيارات تقارير الطاقة المتجددة سيارات طاقة متجددة

السيارات الكهربائية والطاقة المتجددة.. دراسة مصرية تضع حلولًا لتحديات شبكة الكهرباء

داليا الهمشري

2025-07-02

0 584

في ظلّ التوسع العالمي في الاعتماد على السيارات الكهربائية ومصادر الطاقة المتجددة، تتزايد التحديات أمام مشغلي شبكات الكهرباء لضمان التشغيل الأمثل وتلبية الطلب المتزايد على الطاقة بطريقة موثوقة وفعّالة من حيث التكلفة.

وفي هذا الإطار، طرحت دراسة دكتوراه حديثة بجامعة بنها -اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)- حلّيْن مبتكرَيْن لمواجهة هذه التحديات، وأظهرت إمكان تحقيق وفر كبير في تكاليف التوليد، وتحسين إدارة الشبكات الذكية.

وتناول الباحث مصطفى حسانين، في رسالته للدكتوراه بقسم الهندسة الكهربائية في كلية الهندسة لدى جامعة بنها، موضوع التشغيل الأمثل لوحدات توليد الكهرباء في ظل الاعتماد المتزايد على الطاقة المتجددة ودمج المركبات الكهربائية.

وقدّم حسانين نهجَيْن جديدَيْن يعتمدان على خوارزميات التحسين الحسابي لتقليل التكاليف وتعزيز كفاءة تشغيل الشبكات.

وأُجريت الدراسة تحت إشراف نخبة من أساتذة الجامعات المصرية هم: أستاذ نظم القوى الكهربائية في قسم الهندسة الكهربائية بكلية الهندسة في شبرا التابعة لجامعة بنها الأستاذ الدكتور محمد مؤنس سلامة، والأستاذ المساعد في قسم هندسة القوى والآلات الكهربية بكلية الهندسة لدى جامعة عين شمس الأستاذ الدكتور محمد زكريا، والمدرس في الكلية الفنية العسكرية الدكتور شريف حلمي، والمدرس في قسم الهندسة الكهربائية بكلية الهندسة بشبرا لدى جامعة بنها الدكتور نادر شوقي.

أفضل سيناريوهات التشغيل

أوضح الدكتور محمد مؤنس أن الدراسة تسعى إلى وضع حلول للتحديات التقنية الناتجة عن عدم استقرار مصادر الطاقة المتجددة، والطلب غير المنتظم الناتج عن التوسع في السيارات الكهربائية، من خلال تقنية AOT ونسختها المطوّرة IAOT، اللتَيْن تُتيحان جدولة مثالية لتشغيل وحدات التوليد بناءً على معادلات رياضية محسّنة.

وتُظهر نتائج الدراسة أن النهجَيْن قادران على خفض التكاليف التشغيلية، بما يتراوح بين 0.2% و6.26% في معظم النماذج، بل تصل نسبة التوفير إلى 5.6% في الأنظمة الكبرى التي تضم 80 إلى 100 وحدة توليد، ما يعكس كفاءتهما عبر شبكات متنوعة في الأحجام وكثافات التوليد.

واعتمدت الدراسة على تحليل 4 دراسات حالة تمثّل 12 سيناريو واقعيًا لتوزيع موارد الطاقة، سواء في فترات الذروة أو الانخفاض، مع دراسة نسب الاعتماد على الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية، مما مكّن من الوصول إلى قرارات تشغيلية مثالية مدعومة بمؤشرات الأداء الرئيسة، وعلى رأسها التكلفة الإجمالية اليومية ونسبة جدوى التكلفة.

وأكد مؤنس أن هذا النوع من النماذج الحسابية يوفّر أداة مساعدة قوية لصناع القرار في قطاع الطاقة لتحديد أفضل سيناريوهات التشغيل التي تحقّق الاستدامة وتقليل الاعتماد على المصادر التقليدية، دون الإخلال باستقرار الشبكة.

توصيات مستقبلية

أشار أستاذ نظم القوى الكهربائية الدكتور محمد مؤنس -في تصريحاته إلى منصة الطاقة المتخصصة- إلى أن الدراسة تمخضت عن عدد من التوصيات أبرزها:

إمكان توسيع تطبيق الخوارزميات المبتكرة AOT وIAOT على أنظمة الطاقة الذكية التي تضم حلولًا تخزينية وتقنيات ناشئة مثل الهيدروجين الأخضر.
تعزيز قدرة الشبكات على استيعاب الطاقة المتجددة وتحقيق توازن أكبر في الطلب من خلال استشراف سلوك المستهلكين والتفاعل مع التغيرات في الوقت الحقيقي.
دمج تقنيات استدلالية جديدة للتعامل مع مصادر طاقة متقطعة، مثل الرياح والطاقة الشمسية، بما يحقق كفاءة واستدامة أعلى.

السيارات الكهربائية

وكشفت الدراسة عن أن النموذجَيْن المطروحَيْن ليسا فقط فاعلَيْن من حيث الأداء، بل إنهما قابلان للتطبيق في الزمن الحقيقي، ما يعزّز قدرة الشبكات على الاستجابة السريعة، ويتيح دعمًا قويًا لمتخذي القرار في إدارة عمليات الشبكة الكهربائية وسط تحولات الطاقة المتسارعة.

كما أكدت نتائج الدراسة قابلية تطبيق وتفوق التقنيات المختارة في إيجاد أفضل الحلول الذي يُتيح الفرصة لصناع القرار في قطاع الطاقة ومشغلي الشبكات الكهربائية لتحقيق نتائج اقتصادية مثلى وتعزيز تكامل الطاقات المتجددة والمركبات الكهربائية في شبكات الكهرباء.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..