محطات الطاقة الافتراضية: طاقة لا مركزية، تحكم مركزي، شبكات مستقرة من خلال الشبكات، تحسين إنتاج واستهلاك الكهرباء

التكنولوجيا المستقبلية: تعمل محطات الطاقة الافتراضية على ربط الطاقات المتجددة بكفاءة

محطات الطاقة الافتراضية هي أنظمة مبتكرة تتكون من عدد كبير من منتجي ومستهلكي الطاقة اللامركزيين. وترتبط هذه الوحدات، التي يمكن أن تشمل الأنظمة الكهروضوئية، وتوربينات الرياح، ومحطات الغاز الحيوي، ومحطات الطاقة الكهرومائية، وتخزين البطاريات، معًا باستخدام تقنيات التحكم الذكية. الهدف هو تنسيق وتحسين إنتاج الكهرباء وتخزينها لضمان إمدادات طاقة مستقرة وفعالة.

استخدامات ومزايا محطات الطاقة الافتراضية

1. المشاركة في السوق والمرونة

تمكن محطات الطاقة الافتراضية الأنظمة المعنية من المشاركة بنشاط في سوق الكهرباء. فهم يقومون بتجميع الطاقة المولدة وتسويقها معًا، مما يتيح أيضًا للمنتجين الصغار الوصول إلى قطاعات السوق مثل تجارة الجملة أو موازنة الطاقة. وهذه المرونة ذات قيمة خاصة لدمج الطاقات المتجددة في شبكة الطاقة.

2. استقرار شبكة الكهرباء

بفضل بنيتها اللامركزية، يمكن لمحطات الطاقة الافتراضية التعويض عن تقلبات الأحمال المحلية والتفاعل بسرعة مع تقلبات الشبكة. وهذا يساعد على استقرار شبكة الكهرباء عن طريق تعويض الإمدادات الزائدة أو النقص في الطاقة الكهربائية.

مناسب ل:

• الشبكة الذكية: الذكاء الاصطناعي في مجال الطاقات المتجددة

3. الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون

ونظرًا لأن محطات الطاقة الافتراضية غالبًا ما تعتمد على الطاقات المتجددة، فإنها تساعد في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وهي توفر بديلا مستداما لمحطات الطاقة التقليدية، التي غالبا ما تستخدم الوقود الأحفوري.

تقليل تكاليف الكهرباء

يمكن لمحطات الطاقة الافتراضية أن تقلل تكاليف الكهرباء بعدة طرق:

تعريفات الكهرباء الديناميكية

ومن خلال استخدام تعريفات الكهرباء الديناميكية، يمكن للأسر الاستفادة من الأسعار الأرخص عن طريق زيادة استهلاك الكهرباء إلى الحد الأقصى خلال أوقات انخفاض الأسعار. وهذا يمكن أن يؤدي إلى وفورات كبيرة.

تعظيم الاستهلاك الخاص

تسمح محطات الطاقة الافتراضية للأسر بتحسين استهلاكها للطاقة الشمسية والحصول على طاقة إضافية من الشبكة عندما تكون الأسعار منخفضة. وهذا يقلل من الحاجة إلى طاقة الشبكة باهظة الثمن.

المشاركة في سوق الطاقة

يمكن للأسر الحصول على دخل إضافي من خلال المشاركة في الأسواق المتوازنة واللحظية. توفر محطات الطاقة الافتراضية البنية التحتية اللازمة لاستخدام هذه الأسواق بكفاءة.

توفر محطات الطاقة الافتراضية حلاً واعداً لدعم تحول الطاقة من خلال دمج الطاقة المتجددة بكفاءة مع تقليل تكاليف الكهرباء للمستهلكين.

السيطرة على محطة توليد الكهرباء الافتراضية

يتم التحكم في محطة الطاقة الافتراضية عبر نظام تحكم مركزي، والذي يعمل بمثابة القلب التكنولوجي. يقوم هذا النظام بتنسيق ومراقبة عدد كبير من منتجي ومستهلكي الطاقة اللامركزيين وأجهزة التخزين التي يتم دمجها في محطة طاقة افتراضية. يتم استخدام خوارزميات خاصة واتصالات بيانات آمنة لضمان الاتصال في الوقت الفعلي بين المكونات المختلفة.

المكونات المركزية للتحكم:

نظام التوجيه

يقوم نظام التحكم المركزي بجمع ومعالجة كافة البيانات ذات الصلة من الأنظمة المتصلة. يتضمن ذلك معلومات حول الأداء الحالي، وجاهزية الأنظمة، ونطاقات الطاقة المتاحة للتحكم في الطاقة والمعلمات الأخرى مثل مستويات تخزين الغاز أو الحرارة.

معالجة البيانات

تتم معالجة البيانات في مواقع الخادم التي تستخدم أنظمة زائدة عن الحاجة لضمان الموثوقية. تتيح هذه البنية التحتية إمكانية التبديل تلقائيًا إلى أنظمة النسخ الاحتياطي في حالة حدوث أعطال.

الخوارزميات والتنبؤات

وبمساعدة خوارزميات التحسين، يتم إنشاء جداول التشغيل لمولدات الكهرباء. تأخذ هذه الخوارزميات بيانات السوق مثل أسعار الكهرباء والتنبؤات الجوية بعين الاعتبار لتمكين تسويق الطاقة بشكل فعال ومربح.

كيف تعمل محطة الطاقة الافتراضية

التحكم في الوقت الحقيقي

يتيح نظام التحكم التحكم المرن في إنتاج الكهرباء واستخدامها. إذا لزم الأمر، يمكن أن تتفاعل بسرعة مع تقلبات الشبكة عن طريق تكثيف أو إغلاق أنظمة التوليد أو استخدام التخزين.

التكامل والتسويق

ومن خلال تجميع إنتاج العديد من الوحدات الصغيرة، يمكن لمحطات الطاقة الافتراضية المشاركة في سوق الطاقة المتوازن وتسويق مرونتها بشكل مربح. وهذا مهم بشكل خاص لدمج الطاقات المتجددة في سوق الطاقة.

بشكل عام، يوفر التحكم الذكي في محطات الطاقة الافتراضية طريقة فعالة لدمج الطاقات المتجددة في شبكة الطاقة وفي نفس الوقت الاستجابة بمرونة لتغيرات السوق. وهذا يساهم في استقرار شبكة الكهرباء ويدعم تحول الطاقة من خلال إمدادات الطاقة المستدامة.

يمكن للأفراد المشاركة في محطات الطاقة الافتراضية

يمكن للأفراد المشاركة في محطات الطاقة الافتراضية من خلال دمج وحدات توليد الطاقة وتخزينها اللامركزية الخاصة بهم، مثل الأنظمة الكهروضوئية وتخزين البطاريات، في مثل هذا النظام. فيما يلي الخطوات والجوانب الرئيسية لكيفية مشاركة الأفراد:

1. قم بتثبيت التكنولوجيا المناسبة

يحتاج الأفراد إلى نظام الطاقة الكهروضوئية أو مصادر الطاقة المتجددة الأخرى وربما تخزين البطارية لتخزين الكهرباء الزائدة وإدخالها في الشبكة عند الحاجة.

2. التواصل مع محطة توليد الكهرباء الافتراضية

يجب أن تكون الأنظمة متصلة بشبكة مع محطة طاقة افتراضية. ويتم ذلك عبر أنظمة تحكم ذكية تعمل على تنسيق وتحسين تدفق الطاقة. تقدم شركات مثل "sonnen" مثل هذه الشبكات من خلال الجمع بين الأنظمة لتكوين بطارية افتراضية واسعة النطاق.

3. المشاركة في سوق الطاقة

من خلال المشاركة في محطة الطاقة الافتراضية، يمكن للأفراد المشاركة بشكل غير مباشر في سوق الطاقة. تقوم محطة الطاقة الافتراضية بتجميع الطاقة من العديد من صغار المنتجين وتسويقها معًا، مما يجلب أيضًا فوائد مالية للمشاركين.

4. استخدام العدادات الذكية

من أجل قياس التغذية والاستهلاك بدقة، من الضروري استخدام العدادات الذكية. تلتقط هذه الأجهزة بيانات الطاقة في الوقت الفعلي وتتيح الإدارة الفعالة لتدفقات الطاقة.

5. الحوافز المالية

يمكن للمشاركين في محطات الطاقة الافتراضية الاستفادة من دخل إضافي عن طريق بيع فائض الكهرباء لديهم أو المساعدة في استقرار الشبكة من خلال توفير طاقة متوازنة.

تتيح المشاركة في محطات الطاقة الافتراضية للأفراد المساهمة بنشاط في تحول الطاقة وفي نفس الوقت جني الفوائد المالية من خلال أن يصبحوا جزءًا من شبكة طاقة أكبر.

توفر المشاركة في محطة طاقة افتراضية للأفراد العديد من المزايا

1. المزايا المالية

• الدخل من سوق الطاقة: من خلال المشاركة في محطات الطاقة الافتراضية، يمكن للأفراد المشاركة لأول مرة في الدخل الناتج عن مزادات الكهرباء. كان هذا مخصصًا بشكل أساسي لمقدمي الخدمات الصناعية الكبيرة.
• تقاسم الأرباح: يقدم بعض مقدمي الخدمة، مثل "sonnen"، لعملائهم حصة من الأرباح في عائدات التسويق المشترك للكهرباء المولدة. وهذا يمكن أن يولد دخلاً إضافياً للأسر.

2. وفورات في التكاليف

• أسعار كهرباء أرخص: من خلال استخدام الكهرباء في أوقات انخفاض الأسعار، وهو ما أصبح ممكنا بفضل مرونة محطات الطاقة الافتراضية، يمكن للأسر خفض تكاليف الطاقة. وينطبق هذا أيضًا على شحن السيارات الكهربائية في أوقات فعالة من حيث التكلفة.
• زيادة الاستهلاك الذاتي: يمكن أن يؤدي التكامل في محطة طاقة افتراضية إلى تحسين الاستهلاك الذاتي للكهرباء المولدة ذاتيًا وبالتالي تقليل الاعتماد على شبكة الكهرباء الأكثر تكلفة.

3. المساهمة في استقرار الشبكة وانتقال الطاقة

• استقرار الشبكة: من خلال توفير الطاقة المتوازنة، تساعد محطات الطاقة الافتراضية على استقرار شبكة الطاقة. وهذا مهم بشكل خاص في أوقات التغذية العالية بالطاقة المتجددة، مثل الرياح القوية أو الإشعاع الشمسي المكثف.
• تعزيز تحول الطاقة: من خلال أن يصبح الأفراد جزءًا من محطة طاقة افتراضية، يدعم الأفراد بنشاط تحول الطاقة من خلال المساعدة في استخدام الطاقة المتجددة بشكل أكثر كفاءة واستبدال مصادر الطاقة الأحفورية.

4. المزايا التكنولوجية

العدادات الذكية وأجهزة التحكم الذكية: غالباً ما يتلقى المشاركون تقنيات حديثة مثل العدادات الذكية التي تتيح المراقبة والتحكم الدقيق في استهلاك الطاقة. غالبًا ما تكون هذه التقنيات متاحة مجانًا أو بسعر مخفض كجزء من المشاركة.

إن المشاركة في محطة طاقة افتراضية لا توفر حوافز مالية للأفراد فحسب، بل توفر أيضًا الفرصة للمساهمة بنشاط في استقرار شبكة الطاقة وتعزيز تحول الطاقة.

مناسب ل:

• استراتيجية الشتاء للأنظمة الكهروضوئية في "الأشهر المظلمة": إمكانية التحسين من خلال تخزين الطاقة والمحولات الدقيقة والأبعاد
• العوائق الخفية في ألمانيا: لماذا لا يزال يتعين على نظامك الشمسي الانتظار بعد التثبيت