في ظل التحول العالمي نحو الاعتماد المتزايد على المركبات الكهربائية والتوسع في مشروعات الطاقة النظيفة، برزت الحاجة إلى تطوير شبكات كهرباء أكثر ذكاءً وكفاءة لاستيعاب الطلب المتنامي على الشحن دون التأثير في استقرار المنظومة الكهربائية.
وفي هذا السياق، قدّمت الباحثة إيمان محمد فهمي رسالة ماجستير بعنوان "التوزيع الأمثل لمحطات شحن المركبات الكهربائية مع دمج مصادر الطاقة المتجددة في الشبكات الذكية"، اطلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).
واقترحت الباحثة -في رسالتها- وضع إستراتيجية مثلى لتحقيق التوازن بين الكفاءة الاقتصادية، والموثوقية التشغيلية، واستدامة الشبكة.
ونُفذت الرسالة تحت إشراف الأستاذ في قسم هندسة القوى والآلات الكهربية بكلية الهندسة جامعة عين شمس الدكتور المعتز يوسف عبد العزيز، والأستاذ ورئيس قسم الهندسة الكهربائية في كلية الهندسة بشبرا جامعة بنها الدكتور محمد أحمد إبراهيم.
انتشار المركبات الكهربائية
قال المشرف على الرسالة الدكتور المعتز يوسف -في تصريحات خاصة إلى منصة الطاقة- إن قطاع الطاقة يواجه تحديات متزايدة في ظل الانتشار السريع للمركبات الكهربائية ودمج مصادر الطاقة المتجددة في الشبكات، ومن أبرزها ارتفاع الفواقد الكهربائية وضعف استقرار الجهد الناتج عن التوسع العشوائي لمحطات الشحن.
وأضاف أن الدراسة تهدف إلى وضع منظومة توزيع أمثل لمحطات الشحن تعتمد على خوارزميات الذكاء الاصطناعي المتقدمة لتحسين كفاءة الشبكة وتقليل الفاقد، مع دمج مصادر الطاقة المتجددة بصفتها مصدرًا رئيسًا لتحقيق الاستدامة البيئية والاقتصادية.
واعتمدت الدراسة على مجموعة من خوارزميات الذكاء الاصطناعي الحديثة في حل مشكلة التدفق الأمثل للطاقة (Optimal Power Flow)، وذلك لتحليل أداء الشبكات تحت ظروف تشغيل مختلفة، سواء في وجود مصادر طاقة متجددة أو دونها.
وقد طُبقت المنهجية على شبكات اختبار قياسية دولية هي (IEEE 14 - IEEE 33 -IEEE 118 Bus) لقياس مدى فاعلية الحلول المقترحة في تحسين أداء الشبكة.
رفع كفاءة شبكات الكهرباء
أظهرت النتائج أن دمج محطات شحن المركبات الكهربائية مع مصادر الطاقة المتجددة يسهم بشكل كبير في رفع كفاءة أداء شبكات الكهرباء؛ حيث أدت الخوارزميات المقترحة إلى خفض الفواقد الكلية للطاقة بنسبة تجاوزت 25%.
كما أسهمت الخوارزميات التي استعانت بها الباحثة في تحسين مؤشرات استقرار الجهد بمختلف نقاط التغذية، وتحقيق توزيع أكثر عدالة للطاقة عبر الشبكة.
كما أوضحت الدراسة أن تحسين توزيع محطات شحن المركبات الكهربائية لا يحقق مكاسب فنية فقط، بل يمتد أثره إلى الجوانب الاقتصادية والبيئية أيضًا؛ إذ يؤدي تقليل الفواقد وتحسين كفاءة استهلاك الطاقة إلى خفض ملحوظ في تكاليف التشغيل، إلى جانب خفض الانبعاثات الناتجة عن توليد الكهرباء من المصادر التقليدية.
وأوصت الدراسة بضرورة توسيع استعمال الخوارزميات الذكية في تخطيط شبكات الشحن المستقبلية، وتشجيع إنشاء محطات شحن هجينة تعتمد على طاقتي الشمس والرياح، مع تبنّي مفهوم الشبكات المرن (Flexible Grids) القادرة على التكيّف مع تقلبات الطلب على الطاقة.
كما توقعت الدراسة تطورًا متسارعًا في أنظمة الشحن الذكية، من خلال دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي والتنبؤ بالطلب لتوزيع الطاقة بكفاءة أعلى.
كما يمهد تطبيق مفهوم المركبة إلى الشبكة (Vehicle-to-Grid - V2G) -وهو إمكان تحويل السيارات الكهربائية إلى وحدات تخزين متنقلة تدعم الشبكات في أثناء أوقات الذروة- لإنشاء مدن ذكية تعتمد على الطاقة النظيفة وشبكات كهربائية فعّالة ومستدامة على المدى الطويل.
موضوعات متعلقة..
- تكامل المركبات الكهربائية مع شبكات الكهرباء بالذكاء الاصطناعي.. تقنية مصرية
- تحسين أداء محركات المركبات الكهربائية في تقنية مصرية رائدة
- شواحن المركبات الكهربائية ثنائية الاتجاه تعزّز إمدادات الشبكة العامة (تقرير)
اقرأ أيضًا..
- إنتاج الكهرباء في المغرب وأكبر 5 محطات (تغطية خاصة)
- أثر عقوبات ترمب على الشركات الروسية في أسواق النفط العالمية.. البرازيل والهند نموذجًا (تقرير)
- أدنوك تحصل على موافقة مشروطة لإبرام أكبر صفقة استحواذ في تاريخها
- إيرادات صادرات الطاقة الروسية تنخفض 4%.. ما الدول العربية المستوردة؟
