جهود التوليد في منع انقطاع التيار الكهربائي الهائل

يعد نظام الطاقة القوي والذكي الأساس لأمن إمدادات الطاقة والوقاية من الكوارث، كما ويدعم نقل تدفق الطاقة على نطاق واسع والاستجابة لحالات الفشل المتتالية الشديدة، ووفقاً لذلك يتطلب ذلك تخطيطاً منسقاً للشبكة الكهربائية والبناء والإدارة والتشغيل.

توظيف جهود التوليد في منع انقطاع التيار الكهربائي الهائل

بناءً على تجارب البلدان الأخرى، طورت صناعة الكهرباء الصينية ونفذت استراتيجية مبتكرة لإنشاء شبكات ذكية قوية، بحيث تتضمن الاستراتيجية استخدام شبكات الجهد العالي (UHV) كهيكل أساسي، وتؤكد على التطوير المنسق للشبكات على مستويات مختلفة، وحالياً تؤكد صناعة الكهرباء الصينية على تحليل وتقييم المخاطر وإدارتها أثناء عمليات الشبكة وتعظيم آثار شبكات (UHV) عبر المناطق في تحسين تخصيص الطاقة وتحسين إدارة جانب الطلب وإدارة معدات دورة الحياة.

كما طورت الصين وطبقت على نطاق واسع تقنيات دفاعية شاملة ضد الانقطاعات الهائلة التيار الكهربائي، مما أدى إلى تحسن كبير في اقتصاد وأمن نظام قوتها، بحيث تم تطوير نظام مراقبة حماية وتحليل المراقبة على نطاق واسع (WARMAP) مع حقوق الملكية الفكرية الكاملة في الصين وتم تطبيقه على (4/5) من الشبكات الإقليمية والوطنية.

لذلك تعتبر الجهود جارية لتحقيق أهداف أعلى، بما في ذلك توسيع نطاق جمع البيانات من نظام الطاقة إلى البيئة الطبيعية وتوسيع نطاق التحكم المنسق من ظروف الشبكة العادية إلى البيئات القاسية ورفع مستوى استراتيجيات الدفاع من التدابير المخطط لها مسبقاً للدفاع النشط.

ومن خلال هذه الجهود تتوقع أنظمة الطاقة الصينية تحقيق دفاع شامل منسق ومحسن لضمان أمن واستقرار أنظمة الطاقة الضخمة ومنع الكوارث الخارجية أو الأعطال الكهربائية العرضية من التقدم إلى انقطاع التيار الكهربائي، وبناء نظام إرسال عالمي هو السبيل الوحيد للوصول إلى هدف تقليل المخاطر والخسائر.

استراتيجيات الحد من مخاطر الانقطاع الهائل في الكهرباء

واجهت الشركتان العالميتان لشبكة الطاقة (State Grid Corporation of China و China Southern Power Grid) تحديات مختلفة باستمرار أثناء عملية بناء شبكة الطاقة، ومع ذلك لم يحدث انقطاع كبير للتيار الكهربائي في الصين لبعض الوقت، وبغض النظر عن عملية إصلاح الطاقة في المستقبل؛ فإن الأمن هو الأولوية القصوى لنظام الطاقة الصيني.

ولحسن الحظ وعلى عكس الهند، لا تواجه الصين حالياً نقصاً منهجياً في الطاقة، لذلك؛ فإن المهمة الرئيسية التي تواجه نظام الطاقة العالمي هي تحسين إرسال نظام الطاقة ونظام دفاع التعتيم الشامل، ولإنجاز هذه المهام؛ فإنه يجب أن تخضع العديد من مجالات التشغيل للابتكار والتحسين المستمر، في مجالات مثل الهياكل الإدارية ومرافق البنية التحتية والضوابط الوقائية وضوابط الطوارئ والضوابط التصحيحية.

وعلاوة على ذلك، يجب إنشاء منظور الأمن الكلي على أساس منظور الطاقة الكلية، كما وتشمل القضايا الرئيسية التي يجب حلها ما يلي: تنسيق الطاقة الأولية مع الطاقة الثانوية وتحسين هياكل الطاقة لتحسين الكفاءة الكلية للطاقة ودعم التنمية المستدامة، كذلك تنسيق التخطيط والتطوير بين تدفقات الطاقة المكونة من الطاقة الأولية والتوليد والنقل والتوزيع والاستهلاك.

كبح الاحتمالات التي يمكن أن تسبب خطورة على تزويد النظام الكهربائي

يجب التعامل مع الأحداث ذات الاحتمالية الصغيرة ولكن عالية الخطورة بعناية، وذلك على الرغم من أن الكوارث الطبيعية أمر لا مفر منه، لذلك لا ينبغي إهمال تأثير الأخطاء البشرية، ولتقليل المخاطر العالية المرتبطة بالأحداث ذات الاحتمالية الصغيرة؛ فإنه يجب إنشاء إطار دفاع شامل منسق من حيث الوقت والمكان من أبعاد مختلفة للتكنولوجيا والتخطيط والتنفيذ والإدارة والاستجابة للطوارئ العامة.

إضافة الى ذلك التركيز على إصلاح وتحديد المخاطر وأمن المعلومات وإدارة الطوارئ، كما يجب تطوير نظام وطني للاستجابة للطوارئ على مستوى الحكومة المركزية لتحسين قدرة المجتمع بأسره على التعامل مع الكوارث الطبيعية الشديدة والحوادث التي من صنع الإنسان.

أيضاً يجب تسريع إنشاء شبكات ذكية قوية قائمة على (UHV) بناءً على التخطيط المتكامل، كما يجب تنسيق تطوير الشبكات على جميع المستويات، وبالإضافة إلى ذلك يجب تحسين تقييم وتحليل ومعالجة المخاطر التشغيلية لتعظيم قدرة أنظمة الطاقة الإقليمية ذات الجهد الكهربائي فوق العالي في تحسين تخصيص الطاقة، وعلاوة على ذلك ينبغي أيضاً تحسين إدارة جانب الطلب وإدارة دورة حياة المعدات.

التحديات والمهمات التي ترافق توجيه التيار الكهربائي

تلعب صناعة الطاقة الكهربائية دوراً رئيسياً أثناء انتقال صناعة الطاقة إلى مستقبل مستدام ومنخفض الكربون، وبسبب عدم التوافق بين مواقع موارد الطاقة والطلب على الأحمال الكهربائية؛ فإن الانتقال الناجح لصناعة الطاقة الكهربائية في الصين يتطلب شبكة طاقة قوية وموثوقة لتحسين تخصيص موارد الطاقة على نطاق واسع.

كما تتأثر موثوقية نظام الطاقة بالاضطرابات من قطاعاته الخارجية، وبالعكس سيؤثر أمان واستقرار نظام الطاقة أيضاً على هذه القطاعات الخارجية، لذلك من الضروري النظر في التفاعلات بين نظام الطاقة وقطاعاته الخارجية ومعالجة مدى كفاية وأمن نظام الطاقة الكهربائية الكلية.

كما يجب أن تتوافق إدارة نظام الطاقة مع المتطلبات الجوهرية لتدفق الكهرباء (أي التوازن المستمر)، وبالتالي الحفاظ على آليات الإدارة للتخطيط المتكامل والإرسال المتكامل والتحكم المنسق، بالإضافة إلى ذلك يجب أن تفهم صناعة الكهرباء آثار عوامل السوق على موثوقية إمدادات الطاقة وأمن التوازن والأداء الاقتصادي وفقاً لمبدأ مفهوم إدارة المخاطر.

وعلى المستوى الوطني؛ فإنه يجب أن تخطط الحكومة المركزية لنظام عالمي للاستجابة للطوارئ لتنسيق الدفاع عن الكوارث في مختلف القطاعات، كما يجب تحديد مسؤوليات الإدارات المختلفة للاستجابة للطوارئ وواجهاتها بوضوح ويجب إنشاء آليات للسماح بأنشطتها السريعة والمنسقة، والأهم من ذلك يجب رفع مستوى مقاومة المجتمع بأسره للكوارث الطبيعية والحوادث التي من صنع الإنسان، كما أن آليات تبادل المعلومات مطلوبة للسماح بالاتصال الفعال للإنذار المبكر والمعلومات الضرورية.

الوصول الى تحقيق النجاح الحقيقي في منع انقطاع التيار الكهربائي

بالعموم يجب أن يهدف نظام الكهرباء العالمي إلى تحقيق سلسلة من الأهداف العليا، كما أنه يجب أن يوسع نطاق جمع البيانات على نطاق واسع من نظام الكهرباء وحده ليشمل القطاعات الطبيعية والاجتماعية، وبالتالي يمكن أن يوفر فرصاً للتنبؤ بالحوادث، (على سبيل المثال، الأعاصير، ظاهرة البرق)، كما وتوقع التغيرات في الطاقة الأولية والظروف البيئية وإتاحة مزيد من الوقت لتخطيط الاستجابة وتخصيص المواد وترتيب قوى الإصلاح.

وعلاوة على ذلك؛ فإنه يجب أن يسمح النظام بالتقييم الديناميكي للمخاطر في شبكات الاتصالات (كل من نظام الكهرباء ونظام الاتصالات العامة) وتأثيراتها المحتملة على دفاع انقطاع التيار الكهربائي. كما يجب أن يوسع نطاق الإنذار المبكر الفعال من دقائق إلى ساعات ويزيد عدد أهداف الإنذار المبكر من مخاطر الفشل الفردية إلى مخاطر الفشل المتتالية.

وأخيراً يجب أن يتبنى النظام استراتيجيات اتخاذ القرار ذاتية التكيف لتقليل حجم انقطاع التيار الكهربائي، بالإضافة إلى المدة (عبر التحكم في الاستعادة)، لذلك يجب أن يمنع الأحداث الاحتمالية الصغيرة من التقدم إلى أزمات عامة واسعة النطاق وأن يعزز استعادة الخدمات من خلال الاستجابات المناسبة لحالات الطوارئ.