المصدر: Concordia University
الفكرة الأساسية
اقتراح ودراسة استخدام بطاريات محطات القاعدة* لشبكة الاتصالات الخلوية لدعم استقرار الشبكة الكهربائية من خلال خدمات تنظيم التردد. يتم ذلك عبر نموذج رياضي* يحدد أفضل فترات المشاركة لتحقيق أقصى أرباح مع مراعاة تدهور البطاريات*.أظهرت التجارب فعالية النموذج في اختيار محطات القاعدة* المشاركة وتوليد إيرادات إضافية لمشغلي الشبكات الخلوية، مع الحفاظ على استقرار الشبكة الكهربائية.
تفاصيل القصة
مع التوجه العالمي نحو الطاقة النظيفة، برزت مشكلة جديدة: كيف نتعامل مع تقلبات إنتاج الطاقة من المصادر المتجددة؟ هنا يأتي دور الخدمات المساندة* لضمان استقرار الشبكة الكهربائية.
الحل المبتكر: بطاريات محطات الاتصالات
فكرة عبقرية طرأت على بال الباحثين: لماذا لا نستخدم البطاريات الموجودة في محطات الاتصالات الخلوية لدعم الشبكة الكهربائية؟
كيف يعمل ذلك؟
- تشارك محطات الاتصالات في مزادات* لتقديم خدمات تنظيم التردد* للشبكة الكهربائية.
- يتم اختيار أفضل الأوقات للمشاركة لتحقيق أقصى ربح.
- تستجيب البطاريات لاحتياجات الشبكة الكهربائية دون التأثير على خدمات الاتصالات.
النتائج
أظهرت الدراسات أن:
- الأرباح المحققة تفوق بكثير تكلفة تدهور البطاريات*.
- يمكن الحفاظ على استقرار الشبكة الكهربائية بفعالية.
- فتح مصدر دخل جديد لشركات الاتصالات.
هذه التقنية الجديدة تمثل فرصة ذهبية لشركات الاتصالات للمساهمة في حل أزمة الطاقة العالمية، وفي نفس الوقت زيادة إيراداتها.
المصطلحات الأساسية(*)
- الخدمات المساندة (Ancillary Services): خدمات تقدم لدعم استقرار وأمان الشبكة الكهربائية، تتجاوز توليد ونقل الكهرباء، وتشمل تنظيم التردد وتوازن الحمل.
- تنظيم التردد (Frequency Regulation): عملية تهدف للحفاظ على تردد الشبكة الكهربائية ضمن نطاق معين لضمان استقرارها، وتتم عبر تعديل العرض والطلب على الكهرباء.
- محطات القاعدة (Base Stations - BSs): مواقع الاتصال التي تضم معدات لإرسال واستقبال إشارات الاتصالات الخلوية، وهي جزء أساسي من شبكة الاتصالات اللاسلكية.
- بطاريات الليثيوم أيون (Li-ion Batteries): تم شرحه في مقال بطاريات أيون الليثيوم.
- مزاد الخدمات المساندة (Auction System for Ancillary Services): نظام يقوم من خلاله مقدمو الخدمات المساندة بالمزايدة لتقديم خدماتهم للشبكة الكهربائية، بهدف تحقيق أفضل ربح ممكن.
- نموذج البرمجة الرياضية (Mathematical Programming Model): نموذج يستخدم تقنيات رياضية مثل البرمجة الخطية لحل مشكلات تحسينية وتحديد أفضل الحلول لتحقيق الأهداف المحددة.
- تدهور البطاريات (Battery Degradation): عملية تحدث على مدى الزمن حيث تقل كفاءة البطارية وقدرتها على الاحتفاظ بالشحن نتيجة للاستخدام المتكرر والشحن والتفريغ.
