Subscribe & get the latest news in your email
بواسطة
Connor Tariche
June 25, 2025
هناك ضغوط متزايدة على الشبكات الكهربائية في جميع أنحاء العالم.
أحد الضغوطات الرئيسية هو امتصاص استخدام السيارة الكهربائية (EV). وكالة الطاقة الدولية (IEA) كشفت عن مشتريات المركبات الكهربائية في عام 2021:
إلى جانب الطلب الإضافي الناتج عن البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية، هناك قيود مفروضة على إمدادات الكهرباء بينما ننتقل إلى مصادر طاقة متجددة أكثر نظافة وخضرة.
في هذه المقالة، سنستكشف هذه المشكلات بمزيد من العمق وننظر في الطرق التي يمكن بها لشحن المركبات الكهربائية استخدام الطاقات المتجددة لتقليل الضغط على الشبكة.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن إدارة الطاقة والشحن الذكي، فقم بتنزيل تقريرنا الجديد، «إدارة الطاقة 101: كيفية شحن الأساطيل الكهربائية بكفاءة«.
لم تعد الطريقة التقليدية لتوليد الكهرباء مقبولة. استيقظت معظم الحكومات في جميع أنحاء العالم على حقيقة أننا نواجه أزمة مناخية تتطلب تغييرًا في كيفية إنتاج الطاقة واستهلاكها.
تقليديًا، اعتمدت الشبكة الكهربائية على حرق الفحم والنفط والغاز الطبيعي لإنتاج الكهرباء.
على مدى العقدين الماضيين، أدت المبادرات الدولية والمحلية إلى الانتقال إلى مصادر الطاقة البديلة والمتجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المائية والمد والجزر وطاقة تخزين البطارية.
من أجل البساطة، سنركز في هذه المقالة على أحد مصادر الطاقة المتجددة الرئيسية - الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات الشمسية، وكلاهما من مصادر الطاقة المتقطعة.
لا يوفر مصدر الطاقة المتقطع إمدادًا ثابتًا بالطاقة طوال اليوم. بمعنى آخر، يتقلب توليد الطاقة اعتمادًا على العوامل الخارجية، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، بالإضافة إلى طاقة تخزين البطارية.
الطاقة الشمسية متقطعة اعتمادًا على مدى سطوع الشمس في يوم معين وكمية الغطاء السحابي. يعتمد تخزين البطارية على شحن البطاريات من الشبكة في الأوقات التي يكون فيها هناك فائض من الطاقة وإعادتها إلى الشبكة عندما يكون هناك طلب مرتفع.
تعتبر الطاقة الشمسية مهمة من حيث الصداقة البيئية لأنها تسخر الطاقة الطبيعية من الشمس. ومع ذلك، يمكن للألواح الشمسية توليد الطاقة فقط خلال ساعات النهار، مع ذروة إنتاج الطاقة بين الساعة 11 صباحًا والساعة 6 مساءً، والتي تختلف حسب مكان وجودك في العالم والوقت من العام.
ينتج عن تباين إنتاج الطاقة الشمسية قيدًا على الطاقة يُعرف باسم عامل السعة، وهو نسبة الطاقة الفعلية المولدة خلال فترة محددة حتى الحد الأقصى المقدر.
كما تمت مناقشته سابقًا، تبدأ الطاقة الشمسية في التناقص التدريجي في حوالي الساعة 6 مساءً، وهو عمومًا نفس الوقت الذي يبلغ فيه الطلب على الكهرباء ذروته. هذه الظاهرة تسمى منحنى البط الشمسي.
أصبح إنتاج الطاقة الشمسية شائعًا في المواقع التي تتمتع بالكثير من أشعة الشمس خلال النهار، حيث تعتمد شبكتها الكهربائية على الطاقة الشمسية. في هذه الأماكن، تحتاج الشبكة إلى استخدام مصادر أخرى من منتصف المساء فصاعدًا أو بعد غروب الشمس. يمكن رؤية ذلك بوضوح في الرسم البياني الشبيه بالبطة أعلاه.
خلال منتصف المساء، عندما يكون الطلب المحلي غالبًا في أعلى مستوياته، يحتاج مشغلو الشبكة إلى زيادة إنتاج الطاقة في محطات الوقود الأحفوري حيث تقلل المصادر المتقطعة من إنتاجهم.
تتمثل إحدى طرق الخروج من الوضع الموصوف أعلاه في الجمع بين إنتاج الطاقة الشمسية وأنظمة تخزين البطاريات لتجنب حرق الوقود الأحفوري القذر في محطات ذروة الفحم أو الغاز (أو مكبرات الصوت).
يمكن لـ BESS التقاط الطاقة الشمسية الزائدة أو الزائدة خلال ساعات ذروة الإنتاج. يمكن للبطارية بعد ذلك تفريغ حمولتها مرة أخرى إلى الشبكة خلال ساعات ذروة الطلب، على سبيل المثال، من الساعة 5 مساءً إلى الساعة 8 مساءً.
في حين أن الحلول مثل تلك الموضحة أعلاه ستساعد على استقرار إنتاج الشبكة خلال ساعات ذروة الطلب، يحتاج مشغلو الشبكة إلى التكيف مع التحدي الجديد - كيفية تلبية متطلبات البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية أو EVSE.
يعد طلب EVSE قيدًا خطيرًا على الشبكة. يحدث قيد الشبكة عندما لا تكون هناك سعة كافية داخل خطوط التوزيع لتلبية الطلب المتزايد وتوليد الطاقة.
ولمواجهة ذلك، هناك حلان:
يستخدم الشحن الذكي للمركبات الكهربائية منصة برامج التشغيل الآلي للتحكم في عمليات الشحن وتنسيقها. الشحن الذكي أكثر كفاءة وأقل استهلاكًا للطاقة.
يمكن أيضًا استخدام منصة شحن ذكية للمساعدة في تخزين الطاقة من خلال توزيع الطاقة من بطاريات EV. يمكن أن تساعد شبكة شحن المركبات الكهربائية في إنشاء «شبكة صغيرة» لا تعتمد على الشبكة الرئيسية ومصدر الطاقة المتقطع.
الشحن الذكي هو وسيلة فعالة من حيث التكلفة وصديقة للبيئة لتقليل قيود الشبكة في EVSE. على سبيل المثال، إحدى ميزات الشحن الذكي القياسية هي إدارة الأحمال. تتيح لك إدارة التحميل زيادة عدد محطات الشحن المثبتة ضمن البنية التحتية الكهربائية الحالية.
تساعدك إدارة الأحمال والشحن الذكي على تحديد مصادر الطاقة المختلفة المتاحة في أوقات مختلفة وتحديد أولويات استخدام مصادر الطاقة المتجددة. كما أنه يساعد على تقليل الضغط العام على الشبكة.
يقوم برنامج الشحن الذكي، مثل Ampcontrol، بتطبيق إدارة الأحمال تلقائيًا وهو في طور تطوير تكامل الطاقة الشمسية.
يجب أن يكون الشحن الذكي المُدار بالتحميل هو المعيار الذهبي لموفري EVSE، بما في ذلك مالكي مواقف السيارات ومستودعات الأسطول. ينص قانون الكهرباء الوطني في القسم 625.42 على ما يلي:
«عند استخدام نظام إدارة الأحمال التلقائي، يجب أن يكون الحد الأقصى لحمل المعدات على الخدمة ووحدة التغذية هو الحد الأقصى للحمل الذي يسمح به نظام إدارة الأحمال التلقائي.»
بمعنى آخر، ستساعدك برامج الشحن الذكية مثل Ampcontrol أيضًا على تلبية التوصيات والامتثال التنظيمي.
أصبحت الشبكة الكهربائية تعتمد بشكل متزايد على مصادر الطاقة المتجددة، وكثير منها عبارة عن مصادر متقطعة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، وهي أقل قابلية للتنبؤ بها من إنتاج طاقة الوقود الأحفوري التقليدية.
في الوقت نفسه، يتزايد الطلب مع زيادة استخدام المركبات الكهربائية.
تساعد التكنولوجيا مثل تخزين طاقة البطارية باستخدام بطاريات الليثيوم أيون على استقرار الشبكة حتى يتم تطوير حلول طويلة الأجل.
تلعب برامج الشحن الذكي، مثل Ampcontrol، أيضًا دورًا محوريًا في استقرار الطلب على الشبكة حيث نضيف المزيد والمزيد من البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية.
اقرأ المزيد عن تأثيرات الشحن الذكي على: ما هو الشحن الذكي للسيارات الكهربائية؟
Ampcontrol هو برنامج قائم على السحابة يتصل بسلاسة بشبكات الشحن والمركبات وأنظمة الأسطول وأنظمة البرامج الأخرى. لا حاجة إلى أجهزة، فقط تكامل لمرة واحدة.
