الاستعانة بشبكات الاتصالات: الحل الذكي لاستقرار الشبكة الكهربائية

مع تزايد الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة وتحديات التوازن بين العرض والطلب على الكهرباء، يظهر استخدام نظم تخزين البطاريات في محطات القاعدة لشبكات الاتصالات كحل مبتكر لدعم استقرار الشبكة الكهربائية.


؛ ؛ ؛ ؛ ؛ ؛

تم تحديثه يوم 5 أغسطس, 2024 فريق الأبحاث و المستجدات

تصور لاتخدام بطاريات شبكات الاتصال في الشبكة الكهربائية
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؟

  1. تشارك محطات الاتصالات في مزادات* لتقديم خدمات تنظيم التردد* للشبكة الكهربائية.
  2. يتم اختيار أفضل الأوقات للمشاركة لتحقيق أقصى ربح.
  3. 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.
اطّلع على المزيد
جميع الحقوق محفوظة © Arabcivil 2025