الطاقة الكهربائية

تلعب محطات توليد الطاقة الكهربائية دوراً مهماً من حيث التأثير الاقتصادي والاجتماعي في جميع المجتمعات، بحيث تعتمد معظم القطاعات الاقتصادية والمصنعين.

المكثفات الفائقة (Ultracapacitors)، هي أجهزة تخزين الطاقة الكهربائية التي لديها القدرة على تخزين كمية كبيرة من الشحنات الكهربائية، على عكس المقاومة، التي تبدد الطاقة على شكل حرارة، فإنّ المكثف المثالي لا يفقد طاقته.

عد جودة الطاقة من أهم العصور البحثية لقطاع الطاقة، بحيث يجب تحديد الفولتية المتساقطة فجأة أو الفولتية المتزايدة فجأة والتوافقيات في الطاقة، كما أنها تسمى كل هذه التشوهات باضطرابات جودة الطاقة.

يقدم هذا البحث مفهوم محول جديد لشحن السيارة الكهربائية خارج اللوحة (EV)، والذي يعتمد على نهج التصحيح غير القابل للطي، حيث يتبع نظام فتح الملف القائم على المقوم من نوع (VRU).

يتم توضيح اكتشاف (H2 ،NH3) مع انخفاض استهلاك الطاقة من خلال مستشعرات الطبقة النانوية المقاومة للمواد الكيميائية (Pt ،PtRh) على الأسطح الزجاجية، بحيث حققت تأثيرات التسخين.

يتطلب توليد الطاقة عن بُعد نقلاً مثالياً من رؤوس التوليد إلى مراكز التحميل، حيث إن النقل غير السليم للطاقة التفاعلية إلى مراكز التحميل له تأثير سلبي وضار على استقرار نظام الطاقة.

في الوقت الحاضر، تزداد الأحداث الطارئة بشكل كبير بسبب النمو الهائل في الحمل الكهربائي والتمييز في عادات المستهلك، كما تؤدي الزيادة في طلب الأحمال والاستثمار والتسويق.

تتطور طاقة الرياح بشكل مستمر بسبب الطلب المتزايد على الطاقة المتجددة وسياسة الطاقة منخفضة الكربون، وذلك مع زيادة تغلغل طاقة الرياح.

تعتبر أنظمة الطاقة الكهربائية (EPS) هي البنية التحتية الأساسية لأي دولة حديثة وتوحد أراضيها في شبكة موحدة ومعقدة ومتفرعة، كما أن هناك اضطرابات طارئة حتمية في مثل هذه الشبكات.

تُصنف الصين حالياً كأكبر مصدر لانبعاث غازات الاحتباس الحراري في العالم، وفي عام (2013)م، بحيث بلغت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الصين حوالي (10) مليارات طن متري.

يُعرَّف ترهل الجهد الكهربائي على أنه انخفاض يتراوح بين (0.1) و (0.9) وحدة دولية، وفي جذر متوسط التربيع (RMS) الجهد أو التيار الكهربائي عند تردد الطاقة لمدة (0.5) دورة إلى (1) دقيقة.

تعد الطاقة الشمسية أحد موارد الطاقة المتجددة الحيوية التي يمكنها توفير الطاقة للشبكات الكهربائية بتكلفة بيئية منخفضة مقارنة بالطرق التقليدية لإنتاج الطاقة.

أصبحت أنظمة تحويل الطاقة المتقدمة ذات المنافذ الكهربائية المتعددة وأساليب التحكم الخاصة بها في الوقت الحاضر في دائرة الضوء لاتجاهات البحث الحالية في الهندسة الكهربائية.

بالمجمل تمثل طريقة التعلم المعزز التي تم تصميمها، وذلك لفهم البيئة الكهربائية بناءً على مكافأة تمثل تباين الحمل، بحيث تكون نتائج مرضية أفضل مما يمكن للمشغل التعامل معه بمفرده.

يعتمد المشغلون على حساب حالة التشغيل (OSC) الذي يوفر حدود التشغيل الآمنة للشبكات لتقدير مستوى أمان أنظمة الطاقة، وفي السنوات الأخيرة ونظراً لتطور الاقتصاد الاجتماعي.

يعتبر تخزين الطاقة ضروري لتحقيق التوازن بين التوليد والحمل الكهربائي، ومع انتشار مصادر الطاقة المتجددة (RES) في جميع أنحاء العالم؛ تزداد الحاجة إلى التخزين بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة.

الطريقة التقليدية للبحث في قسم الإرسال بشكل عام لديها مشكلة الحذف واستهلاك الوقت، بحيث تم اقتراح خوارزمية متقاربة طوبولوجيا لمصفوفة تجاور شبكة الطاقة

يقدم تكامل طاقة الرياح على نطاق واسع تحديات جديدة لأنظمة الطاقة جنباً إلى جنب مع الخصائص المتأصلة في الصين، كذلك أنظمة الطاقة في الصين كبيرة نسبياً.

مع الاعتماد السريع لمصادر الطاقة المتجددة المتقطعة، مثل طاقة الرياح وتوليد الطاقة الشمسية؛ فإن عدم اليقين في توليد الطاقة المتجددة يهدد أمن تشغيل نظام الطاقة.

يمكن أن يؤدي الترويج للمركبات الكهربائية إلى تسريع عملية استبدال الوقود وتقليل انبعاثات عوادم المركبات، والتي لها أهمية كبيرة في تعزيز الحفاظ على الطاقة وتقليل الانبعاثات ومنع تلوث الهواء.

يتم التعرف على شبكة الكهرباء في المقام الأول كطبقة نقل مادية للطاقة الكهربائية، ومع ذلك تعتمد أنظمة الطاقة الحديثة بشكل متزايد على الاستشعار والاتصال.

تطور نظام نقل الطاقة الاستقرائي (IPT) ليصبح نظاماً لتوزيع الطاقة الكهربائية، بحيث يوفر فوائد كبيرة في أنظمة الأتمتة الحديثة وخاصة في البيئات الصارمة

تستخدم تقنية نقل الطاقة اللاسلكية (WPT) بشكل أساسي المجال المغناطيسي أو المجال الكهربائي لنقل الطاقة الكهربائية لاسلكياً والجمع بين تكنولوجيا إلكترونيات القدرة ونظرية التحكم الحديثة

تُعزى الخصائص الممتازة لأغشية (BOPP) إلى السلاسل الجزيئية التي لا تحتوي على مجموعات قطبية والتي يتم توجيهها تحت تأثير المجال الكهربائي.

التنمية الصناعية الموفرة للطاقة مطلوبة بشدة، ومع ذلك؛ فإن النظم الصناعية الحديثة تدمج تقنيات المعلومات والاتصالات (ICT) مثل الحوسبة عالية الأداء والشبكات التي زادت من استهلاك الطاقة.

يكمن الطلب العالمي على الطاقة الكهربائية آخذ في الازدياد والتوسع، كما أنه من المثير للاهتمام ملاحظة الزيادة الحادة في استهلاك الطاقة في الصين منذ عام 1973م.

مع الانخفاض الحاد في الطاقة الأحفورية، أصبح توليد الطاقة المتجددة تدريجياً اتجاهاً لا مفر منه في صناعة الطاقة، بحيث تعد طاقة الرياح من أكثر الخيارات تنافسية نظراً لنظافتها.

بسبب أزمة الطاقة الحادة في مجتمع اليوم، تم تطبيق تقنية  على نطاق واسع في مجالات الشبكة الذكية وتوليد الطاقة الجديدة للطاقة وحركة السكك الحديدية.

يمكن أن يؤدي استخدام خصائص المصدر والتحميل لنظام تخزين الطاقة إلى تقليل التقلب والعشوائية لتوليد الطاقة المتجددة وجعل توليد الطاقة المتجددة أسهل لنظام الطاقة.

في صناعة الطاقة الكهربائية، يعد التزامن الزمني لبيانات القياس أحد المتطلبات الأكثر أهمية لأنظمة مراقبة المنطقة الواسعة لأنه يتيح تحديد زوايا الطور لجميع التفرعات.