ما المقصود بذروة الحلاقة

يُعد تقليل استهلاك الكهرباء في أوقات الذروة استراتيجية أساسية في إدارة الطاقة الحديثة التي تساعد الشركات وكبار المستهلكين على تحسين استخدامهم للكهرباء وتقليل التكاليف ودعم استقرار الشبكة. ومع ظهور تكامل الطاقة المتجددة وتقنيات الشبكة الذكية، أصبح فهم وتنفيذ عملية الحلاقة في أوقات الذروة أمراً بالغ الأهمية بشكل متزايد.

ما هي ذروة الحلاقة

في أنظمة الطاقة، يشير مصطلح "حلاقة الذروة" إلى تقليل الطلب على الكهرباء خلال فترات الذروة عن طريق تعديل أحمال المستخدمين لموازنة الشبكة. تشمل الأساليب الشائعة تشجيع المستخدمين على تحويل الاستهلاك إلى خارج ساعات الذروة والحد من المعدات عالية الاستهلاك للطاقة، وبالتالي تخفيف الضغط في فترات الذروة وتحسين استقرار الإمداد.

بالنسبة إلى الشركات وكبار مستخدمي الطاقة، فإن خفض استهلاك الطاقة في أوقات الذروة له تأثير مالي مباشر. فمن خلال تقليل الطلب على الكهرباء في أوقات الذروة، يمكن للشركات أن تخفض تكاليف الطاقة بشكل فعال، مما يجعل من خفض الطاقة في أوقات الذروة استراتيجية فعالة لتوفير التكاليف.

كيفية عمل حلاقة الذروة

يمكن تنفيذ خفض الذروة من خلال إدارة جانب الطلب وإدارة جانب العرض وأنظمة التحكم الذكية.

إدارة جانب الطلب والحوافز في جانب الطلب

الهدف من إدارة جانب الطلب هو تقليل الطلب على الكهرباء خلال ساعات الذروة من خلال مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات:

• المستخدمون السكنيون: استخدم تسعير وقت الاستخدام لتشجيع استهلاك الكهرباء خارج أوقات الذروة;
• مستخدمو السيارات الكهربائية: انخفاض أسعار الشحن الليلي لتوجيه سلوك الشحن;
• المستخدمون الصناعيون: الحد من المعدات غير الضرورية ذات الطاقة العالية خلال فترات الذروة لتقليل الأحمال غير الضرورية.

إدارة جانب التوريد

تعتمد إدارة جانب العرض بشكل أساسي على تخزين الطاقة وتنظيم معدات توليد الطاقة:

• خلال الفترات خارج أوقات الذروة، تشحن أنظمة تخزين الطاقة باستخدام كهرباء منخفضة التكلفة وتفرغ خلال فترات الذروة لتخفيف الضغط على الشبكة;
• ادمج مع المولدات الكهروضوئية والغازية لإعطاء الأولوية للتوليد الفعال والنظيف للحمل الأساسي وتفعيل الوحدات الاحتياطية أو وحدات الذروة خلال ساعات الذروة.

إن مشروع دينو الصحراء في ماليزيا استخدمت GODE نظام تخزين الطاقة بقدرة 1 ميجاوات ليس فقط لتقليل ذروة الكهرباء وتكاليفها بشكل فعال، ولكن أيضًا لتحقيق جدولة أكثر مرونة للطاقة.

تنسيق نظام التحكم الذكي

تراقب تقنية الشبكة الذكية حمل الشبكة ومخرجات التوليد وحالة التخزين في الوقت الفعلي. تتحكم الخوارزميات تلقائيًا في تخزين الطاقة وتشغيل المولدات لتحقيق التوازن الديناميكي بين العرض والطلب.

فوائد حلاقة الذروة

تقليل تكاليف الشبكة

في العديد من المناطق، لا تعتمد رسوم الشبكة على استهلاك الطاقة فحسب، بل على ذروة الطلب أيضًا. في ألمانيا، يدفع كبار المستخدمين في ألمانيا رسومًا أساسية ورسوم طاقة بالإضافة إلى رسوم السعة مرتبطة بذروة الطلب. يمكن أن تؤثر الذروة التي تبلغ مدتها 15 دقيقة على التكاليف السنوية.

تتنبأ خوارزميات الحفظ في أوقات الذروة المتقدمة بالأحمال وتعمل على تحسينها ديناميكيًا لتجنب رسوم الذروة غير الضرورية مع زيادة الاستهلاك الذاتي ومرونة الطاقة إلى أقصى حد.

تعزيز استقرار الشبكة

في عام 2024، أدت الحرارة الشديدة في منطقة سيتشوان-تشونغتشينغ الصينية إلى تسجيل أحمال الشبكة. يمكن أن يؤدي تحويل 101 تيرابايت 3 تيرابايت من ذروة الطلب (حوالي 5 جيجاوات) من خلال خفض الذروة وملء الوادي إلى منع انقطاع التيار الكهربائي عن 3 ملايين مستخدم.

تعزيز تكامل الطاقة المتجددة

يدعم تقليل الانبعاثات الكربونية واستخدام الطاقة النظيفة. يمكن أن يستوعب تخزين الطاقة ونقل الأحمال المزيد من توليد طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية، مما يقلل من تقليص 6%-8%. ويوفر كل 100 جيجاوات ساعة من حمل الذروة الذي يتم تحويله حوالي 30,000 طن من الفحم القياسي ويقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحوالي 80,000 طن.

مثال على الفوائد الاقتصادية

من الأسباب الرئيسية التي تجعل الشركات وكبار المستخدمين يعطون الأولوية لذروة الحلاقة هو فوائدها الاقتصادية القابلة للقياس.

في العديد من المناطق، ترتبط رسوم الشبكة ليس فقط باستهلاك الطاقة ولكن أيضًا بذروة الطلب. وبعبارة أخرى، يمكن أن تؤثر ذروة واحدة خلال فترة الفوترة بشكل كبير على التكاليف.

مثال على ذلك:

• يدفع المصنع الذي يبلغ ذروة طلبه 5 ميجاوات $100/كيلووات/سنة كرسوم سعة;
• يؤدي خفض ذروة 1 ميجاوات إلى خفض التكاليف السنوية للشبكة من 1 تيرابايت و500,000 تيرابايت إلى 1 تيرابايت و400,000 تيرابايت;
• توفير $100,000 في السنة.

السيناريو	حمولة الذروة	معدل السعة	التكلفة السنوية	المدخرات
لا حلاقة في الذروة	5 ميجاوات	$100/كيلوواط/سنة	$500,000	-
حلاقة الذروة 1 ميجاوات	4 ميغاواط	$100/كيلوواط/سنة	$400,000	$100,000

يسلط هذا المثال الضوء على قيمة إدارة الأحمال: فحتى التخفيض الجزئي للطلب في أوقات الذروة يمكن أن يحقق وفورات كبيرة في التكاليف. بالنسبة لمراكز شحن السيارات الكهربائية أو مراكز البيانات أو التصنيع عالي الطاقة، يمكن أن يؤدي خفض الطلب في أوقات الذروة إلى توفير مئات الآلاف أو حتى ملايين الدولارات سنويًا.

الاتجاهات المستقبلية لحلاقة الذروة

لا يعد خفض استهلاك الطاقة في أوقات الذروة مجرد إجراء تقني داخل أنظمة الطاقة، بل هو أيضًا أداة استراتيجية لإدارة الطاقة في الشركات والتحول الأخضر. مع تقدم الرقمنة والذكاء في أنظمة الطاقة، سيتم إطلاق العنان لإمكانات خفض الذروة بشكل أكبر.

• الشبكة الذكية: تتيح المراقبة والجدولة المحسّنة في الوقت الحقيقي إدارة دقيقة للأحمال;
• التنبؤ بالذكاء الاصطناعي: الاستفادة من البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي لتحسين تنبؤات الطلب والإنتاج المتجدد، والتخطيط لاستراتيجيات توفير الطاقة في أوقات الذروة مسبقًا;
• تداول الطاقة بتقنية البلوك تشين: تيسير معاملات الطاقة من نظير إلى نظير وتنسيق محطات الطاقة الافتراضية من أجل إدارة مرنة للأحمال بين المستخدمين.

يمكن للشركات التي تطبق استراتيجيات خفض الذروة في وقت مبكر أن تقلل التكاليف وتزيد الإيرادات وتكتسب ميزة تنافسية في الاقتصاد منخفض الكربون.