طلال الحوامدة

تم استخدام مصادر الطاقة المتجددة (RE)، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، وذلك لمواجهة المخاوف بشأن انبعاث الكربون من الوقود الأحفوري.

يحفز الاستهلاك الكهربائي سريع النمو والقلق من انبعاثات "ثاني أكسيد الكربون" لمحطات الطاقة التقليدية القائمة على الوقود الأحفوري نظاماً للطاقة الخضراء.

من المعروف أن إنترنت الأشياء كان بمثابة تقنية تمكين أخرى لأنظمة الطاقة الكهربائية، وذلك مع زيادة قدرات الاستشعار والاتصال والتحكم، بحيث يواجه نظام الطاقة أيضاً مشكلات أمنية أكثر خطورة.

مع تزايد المخاوف بشأن القضايا البيئية واستنفاد الوقود الأحفوري، جذبت التكنولوجيا الكهروضوئية (PV) اهتماماً كبيراً واستثمارات ملحوظة في العقد الماضي.

في الوقت الحاضر، تُستخدم الأنظمة الإلكترونية متعددة المحولات في التطبيقات الصناعية نظراً لبساطتها في الهيكل وكفاءة الطاقة العالية والتكلفة المنخفضة والموثوقية العالية.

النمو السكاني والتقدم في التقنيات والاقتصاد الاجتماعي هو إلى حد كبير، مما أدى إلى زيادة الطلب من العقود القليلة الماضية على استهلاك الطاقة والمواد.

كمصدر رئيسي لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون؛ فإن التنمية المنخفضة الكربون لقطاع الطاقة تتطلب جهود القطاع الخاصة والتعاون مع الصناعات الأخرى،

على سبيل المثال لا الحصر؛ تواجه الصين ضغوط تعزيز النمو الاقتصادي مع توفير موارد الطاقة وكذلك حماية البيئة، ونظراً لأن الصين هي أكبر مصدر لانبعاثات الكربون في العالم.

في عام 2015م، أصدر مجلس الدولة الصيني ملف "بعض الآراء حول تعميق إصلاح نظام الطاقة الكهربائية"، بحيث يتمثل جوهرها في إنشاء سوق للكهرباء وتنفيذه بطريقة يلعب فيها السوق.

إن تغلغل موارد الطاقة الموزعة (DER) الواقعة بالقرب من مكان استهلاك الكهرباء، على سبيل المثال المنازل أو المباني التجارية ويتزايد في السنوات الماضية.

نظام القدرة متعدد الآلات الكهربائية هو نظام غير خطي موحد ومعقد مع اقتران بين المكونات الديناميكية والأنظمة الفرعية، بحيث يتكون النظام واسع النطاق المترابط من مجموعة متنوعة.

مع الاختراق المتزايد لموارد الطاقة المتجددة والمعلومات المتقدمة والبنى التحتية للتحكم وأنظمة الطاقة الحالية التي تدمج الشبكات الكهربائية متعددة المصادر وشبكات المعلومات المتعددة.

تم تسليط الضوء على الترابط بين نظام الطاقة وشبكة الغاز الطبيعي من قبل مجتمع البحث والممارسين في السنوات العشر الماضية، بحيث ينبع هذا الاعتماد المتبادل بشكل أساسي.

تعتبر استراتيجيات إدارة جانب الطلب (DSM)، والتي تعزز الصلة بين توفير تكلفة الطاقة في قطاعات الاستهلاك وموثوقية شبكة الكهرباء (EG).

نما الطلب على الكهرباء بشكل مستمر في السنوات الأخيرة، مما زاد من ضرورة توسيع مصادر التوليد وشبكات التوزيع وكفاءة المعدات والاهتمام بالتنمية المستدامة

زاد الطلب على الطاقة الكهربائية خلال السنوات الماضية، مما أدى إلى الحاجة إلى إيجاد مصادر جديدة لتوليد الطاقة الكهربائية أو تحسين مصادر الطاقة الكهربائية الحالية.

باعتبارها الجيل التالي من الشبكة، تتمتع الشبكة الكهربائية الذكية بميزة أكبر على شبكة الطاقة التقليدية نظراً لقدرتها المتقدمة على الاتصال،

تعد تكلفة الطاقة الكهربائية من أكبر تكاليف التشغيل لأي شركة أو صناعة، وبالتالي يتم حساب هذه التكلفة على أساس عدة جوانب تتعلق ليس فقط باستهلاك الطاقة.

يؤدي التوسع المستمر في نظام الطاقة إلى إنشاء بنية معقدة بشكل متزايد لشبكة الطاقة، كما ويزداد الأمر تعقيداً بسبب ظهور خطوط الربط بين الأقاليم.

في صناعة النفط والغاز، تواجه الشركات الحاجة إلى إيجاد طرق لتحسين تقنيات إنتاج النفط والغاز وإنشاء مرافق في مواقع صعبة وتقليل التكلفة ونقل كفاءة الطاقة عبر خطوط الأنابيب.

تم استخدام محولات مصدر الجهد المتصلة بالشبكة (VSCs) على نطاق واسع في نظام الطاقة لتوليد الطاقة المتجددة ونقل الطاقة المرن واستهلاك الطاقة الكهربائية.

إن نظام إمداد طاقة الجر التقليدي الذي يتبنى محوِّل تنحي لتغذية مغذيتين معزولتين تماماً يستخدم على نطاق واسع في نظام السكك الحديدية المكهربة بالتيار المتردد.

من أجل بناء نظام طاقة مستدام، اجتذبت الطاقة الشمسية كشكل من أشكال الطاقة المتجددة منخفضة الكربون والصديقة الاهتمام في جميع أنحاء العالم.

يعتبر عدم توازن الجهد (VU) هو حالة شائعة لا يمكن تجنبها في أنظمة الطاقة والتي تنشأ لأسباب عديدة موثقة جيداُ، بحيث تعتبر المحركات الحثية ثلاثية الطور المتصلة (IMs).

ارتفاع تكلفة الوقود النووي والأحفوري هو تشجيع لنشر مصادر الطاقة غير التقليدية، حيث ظهرت أيضاً طواحين الهواء البرية والبعيدة عن الشاطئ لتوليد الكهرباء كخيار قابل للتطبيق لتوليد الطاقة.

يتم نقل الطاقة التي يتم الحصول عليها من مصادر الطاقة البديلة إلى شبكات الطاقة من خلال العاكسات، وخاصةً في التطبيقات عالية الطاقة، كما يتم استخدام محولات ثلاثية الطور.

تم استخدام تحويلات مختلفة في الهندسة الكهربائية لتحليل ونمذجة والتحكم في أنظمة الطاقة والآلات الكهربائية أو الأجهزة الإلكترونية للطاقة،

في الآونة الأخيرة، يكتسب تنويع مصادر الطاقة أهمية في خطط التنمية الوطنية في جميع أنحاء العالم، كما يهتم بشكل أساسي بزيادة حصة الطاقة المتجددة في شبكات الكهرباء الوطنية.

تم استكشاف المحركات الكهربائية على نطاق واسع على مر السنين بسبب أدائها غير العادي في التحكم في عزم الدوران والاستجابة للسرعة، كما بفضل ظهور العديد من المكونات الإلكترونية للطاقة،

مع الطلب المتزايد باستمرار على استهلاك الكهرباء في جميع أنحاء العالم والتقدم التكنولوجي والجهود المستمرة نحو بناء نظام بيئي مستقبلي خالٍ من الكربون.