ما هو نظام الشبكة الكهربائية؟
يُعرف اتصال العديد من محطات التوليد في شبكة ذات مستوى جهد نقل معين باسم نظام الشبكة الكهربائية، ومن خلال ربط محطات توليد الطاقة المختلفة، يمكننا حل العديد من الصعوبات التي تنشأ في نظام الطاقة، كما يمكن أن يختلف الهيكل أو “طوبولوجيا الشبكة” للشبكة اعتماداً على خصائص الحمل والتوليد وقيود الميزانية ومتطلبات موثوقية النظام، غالباً ما يتم فرض التخطيط المادي بسبب توفر الجيولوجيا والأرض.
على الرغم من أن تشكيل شبكة عن طريق ربط محطات توليد مختلفة تقع في أماكن مختلفة يُعد مكلفاً بشكل كبير؛ نظراً لأن عمليات الحماية وعمليات النظام بأكمله تصبح أكثر تعقيداً، لكن ما زال نظام الطاقة الحديث يتطلب الشبكة المترابطة بين محطات الطاقة بسبب فوائدها الهائلة ضد محطات الطاقة التي تعمل بشكل فردي، كما أن هناك بعض مزايا نظام الشبكة المترابطة المدرجة أدناه واحدة تلو الأخرى.
مزايا نظام الشبكة الكهربائية:
- تزيد الشبكة المترابطة من موثوقية نظام الطاقة بشكل كبير، في حالة فشل أي محطة توليد، فإن الشبكة (الشبكة) ستشترك في حمل محطة التوليد، وبالتالي زيادة الموثوقية هي أهم ميزة لنظام الشبكة.
- يمكن أن يتبادل الترتيب في حمولة الذروة لمصنع ما، في حالة التشغيل الفردي لمحطة التوليد، إذا زاد الحمل الذروي عن قدرة محطة التوليد، يتعين علينا فرض فصل جزئي للحمل على النظام، ولكن عندما نقوم بتوصيل محطة التوليد بنظام الشبكة، فإن الشبكة تحمل الحمل الإضافي للمحطة، كما أنه ليست هناك حاجة لفصل الأحمال الجزئية أو لا حاجة لتعزيز قدرة محطة التوليد هذه.
- في بعض الأحيان، هناك عدد من محطات التوليد القديمة غير الفعالة المتاحة مع سلطة توليد والتي لا يمكنها تشغيلها بشكل مستمر من وجهة النظر التجارية، إذ تجاوز الحمل الكامل للنظام سعة الشبكة يمكن لسلطة التوليد تشغيل هذه المحطات القديمة وغير الفعالة لفترة قصيرة لتلبية الطلب الزائد للشبكة، وبهذه الطريقة يمكن للسلطة الاستفادة من المصانع القديمة وغير الفعالة إلى حد ما دون إبقائها معطلة تماماً.
- تغطي الشبكة عدداً كبيراً من المستهلكين مقارنة بمحطة التوليد الفردية، لذا فإن تذبذب طلب الحمل على الشبكة أقل بكثير من تذبذب الطلب على أحمال محطة توليد واحدة، وهذا يعني أن الحمل المفروض على محطة التوليد من الشبكة ثابت إلى حد كبير، اعتماداً على تناسق الحمل يمكننا اختيار السعة المركبة لمحطة التوليد بطريقة يمكن للمحطة أن تعمل بكامل طاقتها تقريباً لفترة زمنية طويلة خلال كل يوم، ومن ثم فإن توليد الكهرباء سيكون اقتصادياً.
- يمكن لنظام الشبكة تحسين عامل التنوع لكل محطة توليد متصلة بالشبكة، تم تحسين عامل التنوع لأن الحد الأقصى للطلب على الشبكة المشتركة بواسطة محطة التوليد أقل بكثير من الحد الأقصى للطلب المفروض على محطة التوليد إذا كانت تعمل بشكل فردي.
