شبكات التوزيع الصغيرة

مع دخول الطاقة المتجددة بمصادرها المختلفة كلاعب رئيسي و منافس لمصادر الطاقة التقليدية. و بداية أفول عصر إحتكار إنتاج و بيع الكهرباء من قِبل شركات ضخمة محدودة. إختلفت أساليب و برامج و نظم ضخ الكهرباء المُنتَجة و توصيلها إلى المستخدم النهائي. حتى أن بعض الشركات العالمية الضخمة لتوليد الكهرباء التقليدية قد تنبهت لهذا الواقع و ابتدأت في الإستثمار في الطاقة المتجددة بمختلف مصادرها.

و لقد نشأ ما يعرف بشبكات التوزيع الصغيرة (microgrid distribution network). و هي شبكات توزيع للكهرباء داخل أحياء تشغل مساحة صغيرة أو مبنى برج سكني أو مكاتب و يكون بإمكانها أن تفصل نفسها عن مصدر الكهرباء الرئيسي و تعتمد علي نفسها كلية في إنتاج و توزيع الكهرباء.

و كما هو معروف فإن الكهرباء تصل إلى المنازل و المكاتب و المنشآت عن طريق شبكة التوزيع التقليدية. و لكن في حالة الإنقطاعات الإضرارية أو المجدولة، فإنه بإمكان شبكات التوزيع الصغيرة الإنفصال عن الشبكة التقليدية و توليد الكهرباء الخاصة بها مستخدمة مختلف أنواع مصادر الطاقة الكهربائية من تقليدية أو متجددة أو البطاريات.

و يمكن لشبكات التوزيع الصغيرة أن تكون مفيدة في حالة وجود أسعار أعلي للكهرباء في أوقات الذروة. فتفصل شبكة التوزيع الصغيرة نفسها إختياريا عن شبكة التوزيع التقليدية و تولد و توزع الطاقة الكهربائية التي تحتاجها المنشآت المشبوكة عليها إلى أن ينتهي وقت الذروه. فتوفر بذلك من قيمة فاتورة الكهرباء.

و ذكر تقرير صدر مؤخرا عن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA) بأن هناك عدّة إبتكارات في عالم الطاقة المتجددة من الممكن أن تجعل فكرة شبكات التوزيع الصغيرة فكرة عملية تستحوذ على مستقبل الطاقة المتجددة. و أن هذه الإبتكارات تساعد الفكرة من حيث التحكم و الإدارة و أنظمة القياس و التخطيط و التصميم و تخزين الطاقة و تحويلها.

فمع توفر الأنظمة الإلكترونية التي تساعد على وجود معلومات دقيقة عن أحمال الكهرباء التي تتطلبها شبكات التوزيع الصغيرة و تطوّر ما يعرف بالشبكات الذكية صار من الممكن إدارة الشبكات بكفاءة أعلى. بحيث يصبح من الممكن عمليا فصل الشبكات الصغيرة نفسها إختياريا عن الشبكة التقليدية في أوقات الذروة. و كذلك أصبح بإمكان شبكات التوزيع توفير كمّ هائل من المعلومات المفيدة مثل كمية الأحمال و أوقات الذروة بل و إستهلاك كل جهاز كهربائي مربوط على تلك الشبكة مع إمكانية إطفائه و تشغيله آليا عن بعد و لم تكن هذه المعلومات متوفرة في السابق. و كل ذلك يساعد مديرو تلك الشبكات على إتخاذ قرارات مدروسة و صائبة.

كما و أن التطور الذي يحدث في تقنيات البطاريات بإعتبارها أحد المكونات الرئيسية لشبكات التوزيع الصغيرة قد جعل أسعارها معقولة و في متناول الكثير من المستهلكين. و من أهم التطورات التي سوف تطرأ على البطاريات في المستقبل هي إمكانية التخزين العالي للطاقة الكهربائية مع إمكانية عملها لفترات زمنية أطول. و من المتوقع أن تتطوّر تقنيات صناعة البطاريات في العالم مع إستمرار إنخفاض أسعارها في المستقبل مع زيادة الأبحاث و التطوير.

و أخيرا فإن التطورات المتسارعة في تقنيات أجهزة العاكس الكهربائي (power inverter) و هي التي تحول التيار من ثابت إلى متذبذب (DC to AC) سوف يجعلها ذات كفاءة أعلى مع سلاسة أعلى للعمل في داخل منظومة الكهرباء لشبكات التوزيع الصغيرة. و من التقنيات المهمة في هذا المجال هي القدرة على العمل لحظيا في حال الإنفصال عن شبكة الكهرباء التقليدية مما سيساهم في سهولة الإنتقال من وضعية الشبكة التقليدية إلى وضعية شبكة التوزيع الصغيرة و العكس.