أخبار ar.wedoany.com، تم الانتهاء من اختبار والتحقق من صحة محطات الطاقة الافتراضية (VPP) في جنوب أفريقيا، حيث يساعد نشرها على نطاق واسع في تقليل الحاجة إلى إنشاء بنية تحتية جديدة لنقل وتوزيع الكهرباء، مع ضمان استقرار وموثوقية الشبكة الكهربائية.
أشار نيك فان دوسبيرغ، محلل المناخ والسياسات والطاقة في شركة ميريديان إيكونوميكس (Meridian Economics) الاستشارية في مجال المناخ والطاقة، إلى أن هذه المحطات، من خلال توفير خدمات الطاقة في المناطق المحلية، يمكنها تأجيل جزء من النفقات الرأسمالية للشبكة، مما يساهم في تخفيف الازدحام على الشبكة. وقد أوضح ذلك خلال ندوة عبر الإنترنت بعنوان "حلول محطات الطاقة الافتراضية لاستكشاف مستقبل الطاقة في جنوب أفريقيا" التي نظمتها شركة الاستشارات الطاقة EE Business Intelligence في 8 يوليو. محطة الطاقة الافتراضية هي منصة خدمية توفر المرونة للشبكة الكهربائية من خلال تنسيق مصادر الطاقة الموزعة وتخزين الطاقة ومصادر الطلب المرنة. تشمل الخدمات التي يمكن أن تقدمها هذه المنصة الاستجابة للطلب، وتحويل الطلب المرن، وتصدير الطاقة إلى الشبكة، وتوفير استجابة سريعة للتردد للحفاظ على استقرار النظام. وأضاف فان دوسبيرغ أن شركة ميريديان إيكونوميكس تتعاون مع المنظمة غير الربحية العالمية لمحطات الطاقة الافتراضية "إنترجريت تو زيرو" (Integrate to Zero) لوضع خارطة طريق لمحطات الطاقة الافتراضية في جنوب أفريقيا، ومن المتوقع إصدارها في نهاية هذا العام.
صرح سفين يورغن سونينغ، الرئيس التجاري والتقني في شركة NODES النرويجية لتقنيات مرونة الكهرباء، بأنه في أوروبا، تم إلزام جميع مشغلي أنظمة الكهرباء بإنشاء حلول أو أسواق مرنة لهذه الخدمات. تبحث أوروبا عن طرق للتعامل مع التقلبات المتزايدة للطاقة المتجددة، مع معالجة مشكلة ازدحام الشبكة الكهربائية لنشر المزيد من قدرات التوليد، ويشمل ذلك شبكات النقل والتوزيع. يهدف شرط إنشاء أنظمة مرنة إلى تقليل الاستثمارات المقدرة البالغة 584 مليار يورو المطلوبة للشبكات الأوروبية (خاصة شبكات التوزيع) بحلول عام 2030. هذا الحجم من الاستثمارات يعني الحاجة إلى إيجاد تقنيات وأدوات وعمليات تمكن شركات توزيع الكهرباء من الحصول على المرونة كبديل لاستثمارات البنية التحتية للشبكة. وأشار سونينغ إلى أن استخدام محطات الطاقة الافتراضية أو حلول المرونة يمكن أن يقلل بشكل كبير من الاستثمارات المطلوبة للشبكات الأوروبية إلى حوالي نصف التقديرات الحالية. وأوضح أن ممارسة شركة NODES بدأت في عام 2016 عندما كانت محطة فرعية تعاني من زيادة في الأحمال خلال فترات محددة في الشتاء، حيث تواصلت شركة الكهرباء مع العملاء، خاصة أولئك الذين يمتلكون أصولاً تجارية وصناعية، ومن خلال التعاون، تم تأجيل الاستثمارات الإضافية.
قدم جون كورنيك، الرئيس التنفيذي لشركة Plentify لحلول الطاقة الذكية، أن الشركة قد تحققت من فعالية محطات الطاقة الافتراضية في جنوب أفريقيا، وتعمل حالياً على إظهار كيفية توسيع نطاقها على المستوى الوطني. تستخدم Plentify روبوتات إنترنت الأشياء (IoT) للتواصل مع سخانات المياه والعاكسات الشمسية المتصلة بالإنترنت عبر واجهات برمجة التطبيقات. تعاونت الشركة مع شركة Balwin، المطور العقاري السكني المدرج في بورصة جوهانسبرغ، للتحقق من فعالية محطة الطاقة الافتراضية للشبكة المصغرة. ذكر كورنيك أن Balwin تمتلك قدرات كبيرة من الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي تولد الكهرباء خلال النهار، ولكنها ليست في الأوقات التي يكون فيها السكان في أمس الحاجة للكهرباء أو عندما تكون أسعار الكهرباء الأعلى. من خلال نشر روبوتات حرارية تعمل بتقنية إنترنت الأشياء على سخانات المياه لإنشاء شبكة لاسلكية، تمكنت الشركة من تحويل الطلب وتجميعه عند توفر الطاقة الشمسية. أظهرت النتائج أنه بفضل الاستخدام الأفضل للطاقة الشمسية مع استمرار توفر الماء الساخن للسكان، أصبح تركيب المزيد من الألواح الشمسية أكثر جدوى. أظهر تنفيذ المشروع تحقيق مكاسب لكل من شركة المرافق والعملاء، وأثبت فعالية الشبكات المصغرة السكنية. أشارت بيانات المشروع إلى أن Balwin خفضت استهلاك الطاقة في أوقات الذروة بنسبة 47%، وخفضت الحد الأقصى للطلب بنسبة 36%، وقللت التكلفة السنوية لكل سخان مياه بحوالي 1800 راند، وبلغ معدل العائد الداخلي على مدى عمر المشروع حوالي 67%، كما انخفضت فاتورة الكهرباء السنوية للسكان بمقدار 1200 راند مع استمرار توفر الماء الساخن. يعتقد كورنيك أن التكنولوجيا مجدية، وتجربة العملاء قوية، وأن الجوانب الاقتصادية قابلة للتطبيق على مستوى الوحدات السكنية المتعددة.
شاركت Plentify أيضاً في مشروع سخانات المياه الذكية في كيب تاون، بهدف إظهار إمكانية توسيع هذا التأثير على نطاق الشبكة الوطنية. قامت شركة مستقلة للتحقق والقياس بقياس والتحقق من تأثير المشروع. تم نشر 500 روبوت حراري في كيب تاون والمناطق المحيطة بها على مدى ثلاث سنوات. أظهرت النتائج أنه إذا تم التنسيق بشكل صحيح، يمكن تقليل استهلاك الكهرباء في أوقات الذروة بنسبة 80% دون التأثير على إمدادات الماء الساخن للسكان. أضاف كورنيك أنه تم الاحتفاظ بسعة احتياطية لتشغيل تسخين المياه عند الحاجة، لأن الاختبارات أظهرت أن إيقاف تشغيل جميع سخانات المياه خلال أوقات الذروة سيؤدي إلى عدم توفر الماء الساخن لـ 15% من السكان عند الحاجة. الهدف هو إضافة قيمة، وليس معاقبة السكان المشاركين. سعى المشروع إلى تحويل الحمل قدر الإمكان لاستخدام الطاقة الشمسية لتسخين المياه، وجعل منحنى الحمل متطابقاً مع منحنى توليد الطاقة الشمسية. حققت Plentify هذا الهدف، وضاعفت سعة الطاقة الشمسية التي تستهلكها سخانات المياه. وهذا يدل على أن تقليل الحمل في أوقات الذروة في المباني يمكن أن يكون متوافقاً مع أحمال الطاقة الشمسية. نجح مشروع سخانات المياه الذكية، من خلال تنسيق سخانات المياه لضمان ألا يتجاوز إجمالي الطلب حداً معيناً، في تقليل الحد الأقصى للطلب بنحو 60% خلال ثمانية أشهر، وتخفيف منحنى الطلب لسخانات المياه المتصلة بشكل ملحوظ. يعتقد كورنيك أنه عندما يمكن تحديد الحمل الذي يجب نقله عبر البنية التحتية، فإن هذا يعتبر ذا قيمة كبيرة لتطوير البنية التحتية. اكتمل المشروع في عام 2023، والذي تزامن مع ذروة انقطاع التيار الكهربائي، حيث يعني تنسيق أحمال سخانات المياه عدم حدوث ارتفاعات انتعاشية، مما يسمح بتقليل الحد الأقصى للطلب، ويمكن استخدام محطات الطاقة الافتراضية من نوع سخانات المياه للتعامل مع حالات الطوارئ على الشبكة وارتفاعات الأحمال المدمرة. ارتفعت كفاءة شركة المرافق في المشروع بنسبة تتراوح بين 18% و27%، وانخفضت فاتورة الكهرباء الشهرية للسكان بمقدار 300 راند. أشار كورنيك إلى أن النتائج تظهر أنه إذا تم نشر أنظمة محطات الطاقة الافتراضية والشبكات المصغرة هذه، فإن سعة البنية التحتية الحالية للتوزيع ستتضاعف، ويمكن أيضاً مضاعفة سعة الطاقة الشمسية المثبتة، لأن الطلب من سخانات المياه يمكن أن يدعم الجدوى الاقتصادية.
تستعد Plentify لإطلاق مشروعها التالي: مشروع الطاقة الشمسية الذكية بالتعاون مع بلدية eThekwini في مقاطعة كوازولو ناتال، والذي سيشمل حوالي 280 أسرة وشركة في منطقة ديربان. سيشمل المشروع أنواعاً متعددة من الأجهزة، بما في ذلك سخانات المياه، والألواح الشمسية الكهروضوئية، وأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات، بهدف إظهار فعالية أنظمة الشبكات المصغرة ومحطات الطاقة الافتراضية للأسر وشركات المرافق، وإمكانية هذه المحطات في تقديم الخدمات وتقليل الأحمال في أوقات الذروة. إذا تم اعتماد هيكل تسعير زمني للاستخدام في المنطقة، يهدف المشروع إلى الاستفادة من المزيد من الطاقة الشمسية، مما يقلل الطلب على الشبكة، ويعني أيضاً نقل أوقات الذروة التي تتكبد فيها شركة المرافق خسائر إلى الأوقات التي تكون فيها الطاقة الشمسية وفيرة. ستؤدي الأجهزة المتعددة إلى تضخيم تأثير محطات الطاقة الافتراضية، حيث يمكن تنسيق طلب أكثر تنوعاً، مما يزيد من قيمة هذه الأنظمة للأسر وشركات المرافق.
بالإضافة إلى ذلك، أعلنت شركة Deye Technology، المصنعة للعاكسات وأنظمة الطاقة، عن اختيار Plentify كشريك لمحطات الطاقة الافتراضية في جنوب أفريقيا. سيقوم الطرفان بتجميع وتنسيق بطاريات Deye المنتشرة في جنوب أفريقيا بقدرة حوالي 2.7 جيجاواط ساعي. أشار كورنيك إلى أن هذه السعة تعادل ضعف سعة مشروع نظام تخزين الطاقة بالبطاريات التابع لشركة الكهرباء الحكومية إسكوم (Eskom)، والذي تقدر تكلفته بـ 11 مليار راند ويستغرق أربع سنوات. الهدف من هذه الشراكة هو مكافأة المنتجين المستهلكين (المستخدمين الذين يستهلكون الكهرباء ويصدرون الفائض إلى الشبكة) على استخدام أصولهم المنزلية، وإثبات أن محطات الطاقة الافتراضية يمكن أن تحقق فوائد كبيرة لنظام الطاقة والمنتجين المستهلكين. لن تنخفض مرونة الطاقة لدى المنتجين المستهلكين، وسيحصلون على رسوم مجزية، ويمكنهم الاستفادة من أسعار الوقت الزمني لتعويض فواتيرهم وخفضها. أشار كورنيك إلى أنه على نطاق المرافق أو كعقد شبكة، يمكن لهذه الأنظمة تقديم خدمات استجابة سريعة ومرنة للطلب؛ وإذا أمكن نشر النظام على مستوى الجهد المنخفض، يمكن استخدام خدمات الشبكة المساعدة لتخزين الطاقة المتناوبة. وأكد أن عصر محطات الطاقة الافتراضية السكنية قد حان، وقد ثبت إمكانية توسيع نطاقها، وأن الشبكات المصغرة أحادية الجهاز يمكن أن تعمل ويمكن توسيعها عبر الشبكة بأكملها. بناءً على ملايين سخانات المياه وعشرات الآلاف من أنظمة الطاقة الشمسية، تمثل هذه الحلول أكبر مورد مرن غير مستغل في جنوب أفريقيا. تكمن العقبة في السياسات، حيث تحتاج إلى سياسات لتمكين تحقيق الدخل. على سبيل المثال، يمكن توسيع برنامج الاستجابة للطلب التابع لشركة إسكوم من سخانات المياه فقط ليشمل البطاريات، وتفعيل التناوب الافتراضي عبر شبكات الجهد المنخفض، وتجميع الاستجابة للطلب، مما يمكن هذه الشركات من المشاركة في سوق الكهرباء بالجملة في جنوب أفريقيا. رحب كورنيك بالشركاء لبناء محطات طاقة افتراضية سكنية كبيرة لدفع التغيير في السياسات.
