اقتصاديات توليد الطاقة

مع تطوير وتطبيق التوليد الموزع على نطاق واسع وأحمال النقل الكهربائية الجديدة مثل المركبات الكهربائية والسفن الكهربائية؛ يؤدي التداخل والعشوائية لأحمال التوليد والنقل الموزعة.

يلعب توليد الغاز وتخزين الحرارة دوراً بارزاً في أنظمة الطاقة المتعددة (MES)، كما ويمكن أن يفيد التخطيط المنسق للبنى التحتية المتكاملة للكهرباء والحرارة والغاز (MES) بشكل كبير

يعد تخزين الطاقة أحد الوسائل الرئيسية لتحسين المرونة والاقتصاد والأمن في نظام الطاقة، كما أنه مهم في تعزيز استهلاك الطاقة الجديد، لذلك من المتوقع أن يدعم تخزين الطاقة الموزعة والشبكة الصغيرة.

يقدم هذا البحث خوارزمية تحسين جديدة لأنظمة إدارة الطاقة الكهربائية المنزلية (HEMS) في شبكات التوزيع غير المتوازنة ذات الجهد المنخفض (LV) ثلاثية الطور.

سيؤدي إدخال الطاقات المتجددة المتغيرة، مثل الأنظمة الكهروضوئية (PV) إلى أنظمة الطاقة الكهربائية إلى زيادة كمية الموارد لتحقيق التوازن بين العرض والطلب من حيث الجودة والكمية.

من أجل مواجهة التحديات الناجمة عن الاختراق العالي لطاقة الرياح والطاقة الشمسية المتقطعة والمتقلبة؛ تم إنشاء نموذج جدولة مثالي قصير الأجل لنظام توليد الطاقة الهجين.

تبلغ القدرة المركبة لمحطات الطاقة التي تعمل بالفحم في الصين أكثر من مليار كيلو وات، حيث أن القيود المفروضة على المصادر عانت محطات الطاقة التي تعمل بالفحم في الصين.

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.

أصبحت أنظمة الطاقة الكهربائية ذكية ومعقدة مع مرور كل عام، لا سيما استجابة للظروف البيئية المتغيرة، كما تعد مرونة البنية التحتية لتوليد ونقل الطاقة أمراً مهماً لتجنب مخرجات الطاقة.

الطاقة المتجددة هي الطاقة التي تنشأ من الموارد المتجددة التي يتم استعادتها بشكل طبيعي مثل الرياح وأشعة الشمس وموجات المد والجزر وما إلى ذلك.

يؤثر الوصول المستمر إلى الطاقة الجديدة والموزعة مزيداً من الاضطراب العشوائي في طاقة التحميل على أمن واستقرار الشبكات الصغيرة، كما تم اقتراح إستراتيجية التحكم في النظام الإيكولوجي للمولد الكهربائي.

التطور السريع للطاقة المتجددة والنمو المستمر لحمل الذروة يجلب تحديات جديدة لقدرة الإرسال من جانب التوليد الكهربائي، وفي ضوء عدم التوافق المحتمل بين توليد الطاقة من الطاقة المتجددة والحمل الكهربائي.

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.

من المقرر أن تصبح تقنية الخلايا الكهروضوئية الشمسية المصدر المهيمن لتوليد الكهرباء في جميع أنحاء العالم وأساساً رئيسياً لأنظمة الطاقة المستقبلية.

في السنوات الأخيرة، ومع زيادة معدل تغلغل التوليد الموزع (DG)؛ فقد تم تطوير التشغيل الاقتصادي للشبكة الكهربائية الصغيرة (MG) بالكامل، لكن نظام استهلاك الطاقة القائم على الطاقة الأحفورية.

في السنوات الأخيرة، أدى ظهور الشبكات الصغيرة التي تحتوي على عدد كبير من مصادر الطاقة المتجددة إلى ظهور بعض التحديات الأساسية في التحكم في تجارة الطاقة وتنسيقها وإدارتها.

في شبكات التوزيع الكهربائي، يتطلب العدد المتزايد باستمرار من أجهزة توليد الطاقة القائمة على مصادر الطاقة المتجددة الانتقال من نموذج التوليد المركزي إلى نموذج التوليد الموزع.

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)

في العديد من دول العالم وخاصة باكستان تعد الطاقة الكهرومائية أحد المصادر الموثوقة للكهرباء بسعة (8713) ميجاوات، والتي تمثل (29 ٪) من إجمالي مزيج الطاقة.