الطاقة الكهربائية

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.

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

يكتسب مفهوم (Microgrids-MGs) زخماً كبيراً كحل رئيسي وفعال من حيث التكلفة لدمج موارد الطاقة الموزعة (DERs) في شبكات الطاقة الكهربائية.

تعتبر محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة (SHPs) هي مصادر طاقة متجددة معروفة بإنتاج طاقة متوقع، على الأقل على المدى القصير، وذلك مقارنة بأنواع أخرى من مصادر الطاقة المتجددة.

نظراً لأن الدول المختلفة تولي اهتماماً كبيراً لحماية البيئة واستخدام الموارد؛ فإنه يتم دمج نسبة عالية من الطاقة الجديدة باستمرار في نظام الطاقة.

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.

بدءاً من إنشاء أول محطة للطاقة الحرارية في عام 1875م؛ فقد أصبحت أنظمة الطاقة الحديثة الأكبر ومن بين أكثر الأنظمة التي صنعها الإنسان تعقيداً.

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

سمح دمج التقنيات الجديدة في شبكات التوزيع الكهربائية، مثل موارد الطاقة الموزعة (DER) والبنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI)، وذلك بتشغيل الشبكة الديناميكي والحديث.

في السنوات الأخيرة، كانت هناك محاولات عديدة لتوفير الطاقة من خلال تصور مقدار استهلاك الطاقة في المنزل والتحكم في المعدات المستهلكة للطاقة مثل مكيفات الهواء.

التبادل الفعال للمعلومات بين مشغلي نظام النقل (TSO) ومشغلي أنظمة التوزيع (DSO) وشركات التوليد مطلوب لتخطيط الشبكة وعمليات أنظمة الطاقة.

بالنظر إلى جميع تقنيات الطاقة المتجددة، يتمتع التوليد الموزع للطاقة الكهروضوئية (PVDG) بواحد من أكثر إمكانات النمو الواعدة في جميع أنحاء العالم.

لقد أصاب اكتشاف السلوكيات الكهربائية غير الطبيعية شركات تشغيل الطاقة في الصين بسبب العديد من أخطاء نظام الطاقة وتقليل الأرباح بسبب الاستهلاك غير الطبيعي للكهرباء

تسببت الكمية المتزايدة من غازات الدفيئة (GHG) في ظاهرة الاحتباس الحراري وأضرار بيئية؛ فإن المصادر الرئيسية لغازات الاحتباس الحراري هي النقل وإنتاج الكهرباء والصناعة التحويلية.

تم بناء أنظمة الطاقة التقليدية على افتراض أن التوليد تم التحكم فيه من خلال عدد قليل من مرافق التوليد المركزية التي تم تصميمها لخدمة الأحمال السلبية إلى حد ما.

بشكل عام، يمكن أن يوفر تخزين الطاقة بل ويجني المال لأنواع عديدة من المرافق، ومع ذلك في الوقت الحالي، هناك معلومات محدودة متاحة حول مجموعة حلول تخزين الطاقة والقدرات وخيارات التمويل في السوق اليوم.

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.

تختلف القدرة الكهربائية التي تستهلكها مقاومة في دائرة تيار متردد عن الطاقة التي يستهلكها التفاعل لأنّ التفاعلات لا تبدد الطاقة.

البطارية عبارة عن جهاز إلكتروني مصنوع من خلية واحدة أو أكثر يحول الطاقة الكيميائية المعبأة داخل موادها النشطة إلى طاقة كهربائية لتوفير شحنة كهربائية ثابتة للطاقة.

الفولت (Volt): هو وحدة قياس الجهد كهربائي ورمزه (V)، تُعرف أيضاً باسم القوة الدافعة الكهربائية، ويمثل فرق الجهد بين نقط

القدرة الكهربائية: هي المعدل الذي يتم به العمل في الدائرة الكهربائية، بمعنى آخر، يتم تعريف القدرة الكهربائية على أنّها معدل نقل الطاقة. يتم إنتاج الطاقة الكهربائية بواسطة المولد

عندما تكون حاملات الشحنة في وضع ثابت (تماماً مثل الماء الساكن، أو مرتفعاً في الخزان) فإنّ الطاقة المخزنة هناك تسمى الطاقة الكامنة، لأنّها تحتوي على إمكانية (القدرة) على الانطلاق التي لم تتحقق بالكامل بعد

بفضل التطور التكنولوجي المتسارع، أصبحت الطاقة الكهربائية الناتجة عن التفاعلات الكيميائية تلعب دورًا مهمًا في مجالات متعددة، سواء في الصناعة أو البيئة أو حتى في الحياة اليومية.

الاستفادة من الطاقة الكهربائية لتحفيز التفاعلات الكيميائية هي مجال مهم وواعد في مجال الكيمياء، حيث يمكن أن تسهم هذه التقنية في تطوير العديد من العمليات الصناعية والتطبيقات العلمية.

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.

مع الانتشار الواسع للبنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI) في أنظمة توزيع الطاقة، تتزايد كمية بيانات الكهرباء لمستهلكي الطاقة بسرعة وتصبح البيانات أيضاً أكثر دقة.

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

تعمل زيادة نشر موارد الطاقة الموزعة (DERs) على إعادة نحت أنظمة الطاقة الحديثة في السنوات الأخيرة، بحيث يجب أن تكون أنظمة توزيع الطاقة الذكية المستقبلية مؤهلة لاستيعاب التكامل الشامل لـ (DERs)

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.

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