تخزين الطاقة الكهربائية

تُستخدم محولات (DC / DC) ثنائية الاتجاه على نطاق واسع في محولات تخزين الطاقة للقاطرات الهجينة أو توصيل بطاريات الطاقة أو المكثفات الفائقة.

تبقى عملية تحويل ذروة الحمل الكهربائي بمثابة الموضوع الشائك هندسياً والذي يتطلب العديد من الإجراءات والاستراتيجيات، وبعد ذلك تتم مراجعة الأعمال المتعلقة بتحويل ذروة الحمل في الشبكات التقليدية.

يعد تعزيز مرونة نظام التوزيع تحدياً جديداً للمهندسين الكهربائيين، كما يعد توريد أحمال التوزيع وخاصة العملاء المقيمين والأحمال ذات الأولوية العالية بعد الكوارث؛ أمراً حيوياًً لهذا الغرض.

ظهرت هندسة الموثوقية أولاً لمعالجة قضايا الموثوقية في التطبيقات العسكرية، كما أن هناك طريقتان تم تبنيهما على نطاق واسع، الأول هو نموذج الموثوقية التجريبي

تتطور الحوسبة السحابية بسرعة في العقد الماضي بسبب كمية كبيرة من البيانات في الأنشطة السكنية والتجارية اليومية، كما تتزايد حركة المرور على الإنترنت.

يعد تطوير واستخدام الطاقة المتجددة علاجاً مهماً لأزمة الطاقة الأحفورية في جميع أنحاء العالم وقضايا التلوث البيئي، ونظراً لتقلب وعشوائية الطاقات المتجددة.

تُستخدم الطاقة المتجددة على نطاق واسع كطاقة نظيفة في العالم، ومع ذلك يؤدي التقطع في توليد الطاقة من محطات الطاقة المتجددة إلى رداءة نوعية إمدادات الطاقة.

لن تستوعب الشبكة الذكية ذات المتطلبات الكبيرة من المرونة نسبة عالية من التوليد الموزع مع عدم اليقين في المستقبل، ومن ثم يصبح لا غنى عنه للبحث في استراتيجية جدولة التوليد الموزع.

في إطار هدف الأمم المتحدة (Net-Zero 2050)؛ أصبح الانتقال إلى شبكة طاقة عامة وشاملة من مصادر الطاقة المتجددة بنسبة (100٪) مساراً أكثر جاذبية من أي وقت مضى.

نظراً لمزايا مثل كونها نظيفة وآمنة، أصبح توليد الطاقة الكهروضوئية (PV) وسيلة فعالة لحل أزمة الطاقة ومشاكل التلوث البيئي، ومع ذلك؛ فإن العاكس الكهروضوئية لا يتمتع بخصائص القصور الذاتي والتخميد.

تم تصميم استراتيجية التحكم اللامركزية القوية في التمليس لتقلب طاقة خط الربط وانحراف التردد في جزر (MMGCs)، بحيث تتكون إستراتيجية التحكم اللامركزي القوي في "النطاق الناعم".

يخلق إنتاج مزرعة الرياح غير المؤكدة والمؤقتة العديد من المشاكل عند الاتصال بشبكة الطاقة الكهربائية، ومن أجل تحسين صداقة طاقة الرياح مع الشبكة

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

من الضروري للغاية استخراج وتقييم محاثة الحلقة بدقة، بحيث تأخذ هذه الحالة البنية النموذجية للمحول عالي التردد ككائن وتؤسس نموذجاً مكافئاً للدائرة.

تستمر الحاجة إلى دمج أجهزة تخزين الطاقة مع مصادر الطاقة المتجددة وتحسين تقنيات التعديل والتحكم في المحولات المستخدمة في الازدياد، كما أن هذا الاتجاه نشط بشكل أكبر.

يواجه الاقتصاد العالمي وخاصة الصيني سريع النمو تحديات متعددة عندما يتعلق الأمر بتوليد الطاقة، لا سيما النمو السكاني والضغط الاقتصادي على الطلب على الطاقة.

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

تعتبر الكيمياء الكهربائية فرعاً مهماً من فروع الكيمياء الذي يدرس التفاعلات الكيميائية التي تتضمن نقل الشحنات الكهربائية. يلعب هذا المجال دوراً حيوياً في حياتنا اليومية بطرق متعددة تؤثر على العديد من جوانب الحياة. 

أصبحت الثنائيات الباعثة للضوء (LED) في كل مكان بشكل متزايد بسبب مزاياها في الموثوقية والعمر وكفاءة الطاقة ومتطلبات الصيانة.

أدى التطوير الأخير وتقليل التكلفة في تقنية الكهروضوئية إلى تغيير هيكل نظام الطاقة، بحيث تتزايد مشاركة توليد الطاقة الكهروضوئية، كما ويزداد حجم كل مزرعة كهروضوئية.

حثت التطورات الحديثة في توليد الطاقة المتجددة وإنترنت الأشياء (IoT) على إدارة الطاقة لدخول عصر إنترنت الطاقة (IoE)، بحيث تتبنى (IoE) عدداً كبيراً من منشآت توليد الطاقة الموزعة.

ينتقل نظام الطاقة العالمي إلى الطاقة المتجددة، وقد تم استخدام طاقة الرياح، وذلك باعتبارها واحدة من أكثر مصادر الطاقة المتجددة المحتملة على نطاق واسع.

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

تعد البنية التحتية للطاقة الكهربائية الآمنة والموثوقة والمرنة والنظيفة عنصراً أساسياً في المجتمع الحديث، بحيث يمكن أن يؤدي الفشل في البنية التحتية للطاقة الكهربائية إلى فقدان الإنتاجية الاقتصادية

تم اقتراح نموذج جديد لتخطيط نظام التوزيع المرن، وذلك مع تصلب الخط ووضع (DG)؛ استناداً إلى التحسين العشوائي على مرحلتين لتقليل تكاليف التخلص من الأحمال ضد الكوارث الطبيعية

على مدى العقد الماضي، تطورت تقنيات توزيع الطاقة الحالية (DC) بسرعة، بحيث يمكن تطبيق المزايا التقنية الرائعة لتقنيات توزيع التيار المستمر لحل المشكلات المرتبطة بشبكات توزيع التيار المتناوب.

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