حلول ابتكارية للمولدات الاحتياطية وتخزين الكهرباء
نبذة عن التحدي
ينتشر استخدام المولدات الاحتياطية في المجتمع بين فئات محدودة في أوقات المواسم (مثل مواسم الحج والعمرة وبعض الفعاليات المقامة في المملكة)، بالإضافة إلى مساهمتها في حل إشكالية حالات الطوارئ أو انقطاع التيار الكهربائي، مع وجود خطورة عند استخدامها بطريقة غير صحيحة. هناك تحديات بسبب اعتمادها على الوقود الأحفوري الذي يسبب الانبعاثات الكربونية وانخفاض الكفاءة. لذلك، ظهرت الحاجة إلى تطوير حلول ابتكارية لتحسين أداء المولدات الاحتياطية وجعلها أكثر كفاءة واستدامة، وتطوير نظم تخزين متقدمة وفعالة لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة.
الأهداف
تحسين كفاءة المولدات الاحتياطية وتطوير تقنيات جديدة لزيادة كفاءة استهلاك الوقود والطاقة.
تعزيز استخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو الرياح كمصادر طاقة للمولدات الاحتياطية، مما يقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري.
تطوير أنظمة أكثر موثوقية وأمانًا للمولدات الاحتياطية، وتحد من المخاطر وتضمن استمرارية التشغيل في حالات الطوارئ.
تطوير تقنيات تعمل على تخزين كمية عالية من الطاقة بكفاءة وفعالية بشكل آمن.
الفرص
تحقيق التوازن بين تحسين الكفاءة وتقليل الانبعاثات للمولدات الاحتياطية مع الحفاظ على موثوقية التشغيل.
تطوير أنظمة تدمج بين المولدات الاحتياطية ومصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو الرياح.
تقليل تكلفة المواد المستخدمة في تقنيات التخزين من خلال المولدات الاحتياطية بما لا يتعارض مع موثوقية وجودة الخدمة الكهربائية.
توفير تقنيات يمكن دمجها مع المولدات الاحتياطية تحقق الأمن والسلامة وتحد من مخاطرها.
التعريف بالمصطلحات العلمية
كفاءة الطاقة
هي العملية التي تتضمن استخدام كمية أقل من الطاقة الكهربائية للحصول على المنتج نفسه أو الخدمة ذاتها من خلال الترشيد عبر القيام بمجموعة من الاجراءات والوسائل الهدف منها خفض استهلاك الطاقة وتحسين كفاءة استخدامها بما لا يؤثر على مستوى أداء الخدمة الكهربائية (هيئة تنظيم قطاع المعادن والطاقة بالمملكة الأردنية الهاشمية، 2024).
تخزين الطاقة
•يشير إلى تجميع الطاقة في وقت واحد لاستخدامها لاحقا في الأوقات التي تعاني من تقلبات في معدلات الطلب على الطاقة، أو التي تعاني نقصا في إنتاجها باستخدام البطاريات أو بطاريات تخزينية قابلة للشحن، يمكن لأجهزة التخزين توفير الطاقة بأشكال عديدة (مثل الكيميائية أو الحركية أو الحرارية) وتحويلها مرة أخرى إلى أشكال مفيدة من الطاقة مثل الكهرباء (أكاديمية الطاقة الألمانية،2022)
التقنيات الناشئة
مصطلح يستخدم لوصف تقنية حديثة مبنية على نتائج أبحاث علمية ، أو تطوير على تقنية حالية، تتسم بجانب الإبداعي وبسرعة التطوير، والتي من المتوقع أن تكون متاحة في غضون السنوات الخمس إلى العشر القادمة، وعادة ما يكون لها تأثيرات اجتماعية أواقتصادية كبيرة (غسان النويمي،2020).
التعريف بالمصطلحات العلمية
هو مصدر للطاقة الكهربائية الآلية للسعة المطلوبة والمدة اللازمة لتشغيل المباني أو المواد الخطرة أو أنظمة التهوية في حالة انقطاع الخدمة الكهربائية، أنظمة الطاقة الاحتياطية مطلوبة للأحمال الكهربائية حيث يمكن أن يؤدي انقطاع الطاقة الأساسية إلى خلق مخاطر أو إعاقة عمليات الإنقاذ أو عمليات مكافحة الحريق (كود البناء السعودي العام،2018).
تواجه المولدات الاحتياطية في المملكة عدة تحديات رئيسية، أبرزها الاعتماد الكبير على الوقود الأحفوري مما يؤدي إلى انبعاثات كربونية عالية وتأثيرات بيئية سلبية. الكفاءة المنخفضة في استهلاك الوقود تزيد من التكاليف التشغيلية والبيئية. هناك أيضاً تحديات في الصيانة المستمرة والاعتمادية، حيث قد تعاني المولدات من الفشل أو التعطل في أوقات الطوارئ. بالإضافة إلى ذلك، توجد صعوبة في دمج هذه المولدات مع مصادر الطاقة المتجددة، وتواجه بعض الجهات تكاليف أولية مرتفعة لتركيب حلول أكثر استدامة. كل هذه التحديات تتطلب حلولاً مبتكرة لتحسين كفاءة واستدامة المولدات الاحتياطية بما يتماشى مع أهداف رؤية 2030 ecomena,2023)).
معلومات وإحصائيات
يتم تقسيم سوق مولدات الديزل في المملكة العربية السعودية حسب تصنيف الطاقة (أقل من 75 كيلو فولت أمبير، و75 كيلو فولت أمبير إلى 375 كيلو فولت أمبير، وما فوق 375 كيلو فولت أمبير)، والمستخدم النهائي (السكني والتجاري والصناعي)، والاستهلاك (الطاقة الاحتياطية، والطاقة الأولية / المستمرة ، وعندما يكون الطلب في أعلى مستوياته).
من المتوقع أن ينمو سوق مولدات الديزل في المملكة العربية السعودية بمعدل نمو سنوي مركب يزيد عن 4.18٪ خلال الفترة 2020-2025.
أدى تزايد عدد مشتركي الاتصالات إلى زيادة تركيب أبراج الاتصالات في المملكة العربية السعودية. وتتطلب هذه الأبراج مصدرًا مستمرًا للطاقة، وهو من المتوقع أن يخلق فرصًا كبيرة لنمو سوق مولدات الديزل.
استحوذ القطاع الصناعي على الحصة الأكبر من إيرادات بيع مولدات الديزل في عام 2019 بسبب الطلب المتزايد على الطاقة.
معلومات وإحصائيات
هناك فرص استثمارية كبيرة في سوق المولدات الكهربائية ذات الطاقة المتوسطة والعالية في المملكة، حيث يبلغ حجم الاستثمار المتوقع 40 مليون دولار أمريكي وقدرة المحطة 750 ميجاواط سنوياً
هناك إنتاج محلي محدود من المولدات المتوسطة والكبيرة الحجم في المملكة العربية السعودية(وزارة الاستثمار،2020).
أسئلة مفتاحية
المصادر والمراجع
- أكاديمية الطاقة الألمانية،2022
- إكو مينا (Ecomena)، 2023 التحديات البيئة لقطاع الطاقة في المملكة العربية السعودية
- كود البناء السعودي العام،2018
- شركة (Mordor intelligence)، 2024
- غسان النويمي، 2020))، التقنيات الناشئة وأثرها على المكتبات: مفهومها وابرز التحديات واصعوبات، جامعة الملك عبد العزيز
- هيئة تنظيم قطاع المعادن والطاقة، 2024
- وزارة الاستثمار،2020
جميع الحقوق محفوظة ©