ما المقصود بإنترنت الطاقة (IoE) Internet of Energy؟

إنترنت الطاقة (IoE) Internet of Energy هو مصطلح تقني يشير إلى ترقية وأتمتة البنى التحتية للكهرباء لمنتجي ومصنعي الطاقة. هذا يسمح لعملية إنتاج الطاقة بأن تمضي قدمًا بشكل أكثر كفاءة ونظافة مع أقل كمية من النفايات. المصطلح مشتق من السوق البارز بشكل متزايد لتقنية إنترنت الأشياء (IoT) Internet of things ، والتي ساعدت في تطوير أنظمة الطاقة الموزعة التي تشكل إنترنت الطاقة.

فهم إنترنت الطاقة Internet of Energy

يمكن أن تكون التقنية المتعلقة والمرتبطة بإنترنت الطاقة مفهومًا معقدًا إلى حد ما وصعب الفهم، لذلك من المهم فهم الأساسيات. إنترنت الطاقة هو استخدام تقنية إنترنت الأشياء (IoT) مع مجموعة متنوعة من أنظمة الطاقة المختلفة. يشير مطلح إنترنت الأشياء إلى فكرة توصيل الأجهزة بالإنترنت. يتضمن ذلك أي شيء من الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة التلفزيون إلى الأجهزة الرئيسية وسماعات الرأس والسيارات.

باستخدام تقنية إنترنت الطاقة IoE، يمكن للمصنعين والمنتجين تقليل أوجه القصور في البنية التحتية للطاقة الحالية عن طريق زيادة توليد ونقل واستخدام الكهرباء. يتيح إجراء تحديثات للبنى التحتية الكهربائية سهولة تدفق الطاقة التي يمكن أن تزيد من إمكانياتها، وبالتالي تقليل أي هدر للطاقة. بدون أي تحديثات مهمة، يتم فقد الكثير من هذه الطاقة على طول الخط لأنهم لا يستطيعون نقلها بكفاءة. ببساطة، الخطوط لا تملك القدرة على حمل كل الطاقة المرسلة من خلالها إلى المستهلك.

يمكن أن تؤدي إضافة تقنية إنترنت الطاقة إلى العملية أيضًا إلى تنصيب تقنية الشبكة الكهربائية الذكية. تتيح تقنية الشبكة الكهربائية الذكية للمستخدمين دمج أنظمة الاتصال والتحكم في الطاقة والتدفق الكهربائي وقياس الاستخدام ومراقبة صحة أنظمتهم وأتمتة أنظمة الطاقة الخاصة بهم من بين أشياء أخرى. تسمح الشبكات الكهربائية الذكية للمستخدمين باتخاذ قرارات عمل أفضل والتنبؤ بالمستقبل.

اعتبارات خاصة

نظرًا لأن البلدان في جميع أنحاء العالم تستثمر أكثر في الطاقة الخضراء والموارد المتجددة، غالبًا ما يتم التغاضي عن أوجه القصور في البنى التحتية لمصادر الطاقة الموجودة حول العالم. هذا يعني أنه لا يمكن توفير الطاقة المتجددة بمستوى كفاءتها الأمثل لأن الشبكة لا يمكنها دعم الطاقة المتجددة بالكامل.

أحد الحلول المحتملة لمشكلة عدم كفاءة الطاقة هو نقل الجهد الفائق (UHV)Ultra-high voltage . هذا نظام يسمح بنقل الطاقة بسرعة عبر مسافات طويلة. UHV يحل مشكلة كون محطات إنتاج الطاقة تقع في أماكن بعيدًة جدًا عن مراكز الاستهلاك. طبقت الصين لأول مرة UHV في عام 2009، لكن تطورها يتوسع باستمرار لتلبية الطلب.

في السنوات القادمة، بينما يعمل العالم على حصاد مصادر الطاقة المتجددة، فإنه من المتوقع أن ينخفض استخدام الموارد غير المتجددة، مما سيقلل من الحاجة إلى البنى التحتية القديمة التي تتعامل مع موارد معينة مثل الفحم والنفط.

الصين واستخدام الطاقة

على الرغم من أن الصين هي واحدة من أكبر منتجي الطاقة المتجددة في العالم، إلا أنها لا تزال تعاني من النقص والأزمات في الطاقة لأنها لا تستطيع توفير تلك الطاقة بمستوى يمكن أن يكون كافياً لعدد سكانها الكبير. هذا يؤدي إلى انقطاع في التيار الكهربائي وفجوات في الطاقة. والسبب في هذا يعود إلى أن الطاقة موجودة ولكن البنية التحتية غير موجودة. وبالمثل، تنتج الدولة عددًا هائلاً من السيارات الكهربائية ولكن ليس لديها محطات شحن كافية، لذا لا يمكن للمركبات أن تعمل.

لا تزال الدولة تعمل على أتمتة نظام توزيع الطاقة وإضافة المزيد من الموارد لتلبية الطلب، بما في ذلك المزيد من محطات الشحن للسيارات الكهربائية. كما تقوم أيضًا ببناء مواقع التخزين (لا سيما في المدن التي تستخدم معظم الطاقة) من أجل تخزين الطاقة الزائدة بكفاءة ولكي تكون قريبة بشكل كافٍ من المكان الذي ستكون هناك فيه حاجة إليها. سيكون لهذا فوائد اقتصادية إضافية للشركات التي تزود الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح حيث سيتم الاحتفاظ بمزيد من الطاقة وبيعها، بالإضافة إلى توفير تكاليف تخزين منخفضة نسبيًا.

وفقًا للمكتب الوطني للإحصاء في الصين، فقد تحسنت مستويات كفاءة الطاقة في البلاد في السنوات الأخيرة، مع انخفاض كمية الطاقة المستخدمة لإنتاج وحدة واحدة من الناتج المحلي الإجمالي للصين بنسبة 2.6٪ سنويًا في عام 2019، و 0.1٪ أخرى في 2020.

فوائد إنترنت الطاقة (IoE)

هناك العديد من الفوائد التي تنتج عن تطبيق إنترنت الطاقة لكل من الشركات المصنعة والشركات المنتجة للطاقة بما في ذلك شركات الطاقة الشمسية وشركات المرافق الخدمية. كما هو مذكور في أعلى المقال، فإن هذه التقنية تؤدي الى زيادة كفاءة الطاقة التي يتم إنتاجها، مما يجعل نقل الطاقة أكثر إنتاجية. كما ستؤدي تقنية إنترنت الطاقة IoE أيضًا إلى تقليل المصاريف وزيادة المدخرات بالإضافة إلى انخفاض كبير في هدر الطاقة. هذا بدوره، يمكن أن ينتقل إلى المستهلكين أو المستخدمين النهائيين، الذين قد يرون أيضًا توفيرًا في التكلفة.

أمثلة على إنترنت الطاقة (IoE)

يمكن العثور على استخدامات إنترنت الطاقة IoE في مجموعة متنوعة من التطبيقات المختلفة. يتضمن أحد الأمثلة على تقنية إنترنت الطاقة استخدام المستشعرات الذكية الشائعة بين تطبيقات تقنية إنترنت الأشياء الأخرى. وهذا يسمح بتكامل الميكانيكية التي توفرها تقنية Internet of Energy مثل مراقبة الطاقة والتخزين الموزع والطاقة المتجددة.

جنرال إلكتريك

يمكننا أن ننظر إلى شركة جنرال إلكتريك متعددة الجنسيات (GE) كمثال حقيقي في استخدام تقنية إنترنت الطاقة IoE. أطلقت الشركة شركتها الناشئة الخاصة، حيث قامت بدمج مصابيح LED والألواح الشمسية مع البرامج. يسمح هذا للنظام بجمع البيانات لتطبيق الرؤى الخاصة بالشركة على عملياتها، حيث تهدف هذه الرؤى إلى زيادة المدخرات المتعلقة بالإضاءة والإنتاجية.

المصدر