أخبار ar.wedoany.com، طوّر فريق البحث في مجال التقنيات الكهربائية المستدامة والمتجددة بجامعة قادس (UCA)، بالتعاون مع جامعة بايرويت الألمانية وجامعة كارديف البريطانية، نظاماً ذكياً لإدارة الطاقة في الوقت الفعلي مخصصاً للمنازل ذات الاستهلاك الذاتي. يستطيع هذا النظام تنسيق تشغيل الألواح الشمسية، وبطاريات تخزين الطاقة، وأنظمة التدفئة الكهربائية، والغلايات المساعدة، مما يخفض اعتماد المنزل على الشبكة الكهربائية بنحو 36%، ويسهم في توجيه المساكن نحو مزيد من الكفاءة والاكتفاء الذاتي.
يُعد هذا البحث جزءاً من مشروع "مبادرة إشراك المستخدمين في الشبكات الصغيرة" الممول من وزارة الجامعات والبحث والابتكار في حكومة منطقة الأندلس الذاتية الحكم. يركز النظام على "المنتجين المستهلكين" للطاقة (أي المستخدمين الذين ينتجون ويستهلكون الطاقة بأنفسهم)، وذلك من خلال جهاز إلكتروني يتصل بشبكة WiFi المنزلية لدمج جميع مرافق الطاقة، ويتخذ قرارات التحكم في غضون أجزاء من الثانية بناءً على توفر الطاقة الشمسية، واحتياجات المنزل من الكهرباء، وحالة البطارية.
على عكس النماذج التقليدية القائمة على قواعد ثابتة، يعمل هذا الحل كنظام ذكي يعطي الأولوية لاستخدام الطاقة الشمسية، ويحسن تخزين البطاريات، ويقلل إلى أقصى حد ممكن الاعتماد على الشبكة الكهربائية والغاز الطبيعي التقليدي. أظهرت نتائج الاختبارات المعملية أن النظام يمكنه خفض الاعتماد على الشبكة الكهربائية بنحو 36% مقارنة بالحلول المماثلة، مع تقليل طفيف في استخدام غلاية الغاز. ويشير الباحثون إلى أن هذا التأثير سيكون أكثر وضوحاً إذا تم حسابه على أساس التشغيل المستمر على مدار العام.
تتميز الكفاءة الحسابية للنظام بشكل خاص، حيث يستغرق وقت المعالجة ثلاثين مرة فقط من الوقت الذي تستغرقه الطرق التقليدية، مما يمكنه من الاستجابة بشكل شبه فوري للتغيرات السريعة في توليد الطاقة الشمسية أو احتياجات المنزل من الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، يؤكد فريق البحث أن خطأ التحكم في النظام يقترب من الصفر، مما يضمن تشغيلاً مستقراً وموثوقاً في السيناريوهات العملية.
حالياً، لا تزال هذه الأداة في مرحلة التحقق المتقدم في المختبر، وهي مصممة للعمل على أجهزة منخفضة التكلفة مشابهة لأجهزة المنزل الذكي. عملية التركيب بسيطة، وتتطلب فقط الاتصال بشبكة WiFi المنزلية لإدارة أنظمة الطاقة المختلفة تلقائياً. ويقول فريق البحث إن الهدف هو وضع المستخدم في قلب نظام الطاقة، مما يمكنه من تقليل اعتماده على الشبكة الكهربائية وتحسين استهلاكه من الناحيتين الاقتصادية والطاقوية.
في المراحل المستقبلية، يعمل فريق البحث على توسيع وظائف النظام لتشمل القدرة على التنبؤ بالاستهلاك والتوليد، واستكشاف إمكانية تعديل استخدام الطاقة وفقاً لتغيرات أسعار الكهرباء. وفي الوقت نفسه، يدرسون إمكانية دمج المنازل في الشبكة الكهربائية، بحيث تصبح المنازل عوامل نشطة قادرة على المساهمة في استقرار الشبكة من خلال إدارة ذكية للعاكسات عند حدوث تقلبات في الجهد أو التردد.
نُشرت نتائج البحث ذات الصلة في ورقة علمية بعنوان "التحكم الديناميكي في الوقت الفعلي لمنتج مستهلك متعدد الطاقة مع الكهرباء والحرارة" (Dynamic real-time control for a multi-energy prosumer with electricity and heat) في مجلة "Energy and Buildings"، وتم التحقق منها من خلال تجارب المحاكاة وتجارب الأجهزة في الوقت الفعلي التي تغطي ظروفاً مختلفة للاستهلاك والتوليد.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
