يقود:مع التقدم المستمر في تحويل الطاقة والتنمية المستدامة، اجتذبت أنظمة الشبكات الصغيرة اهتمامًا متزايدًا كحل مبتكر للطاقة. سوف تستكشف هذه المقالة مفهوم ومبادئ وقيمة أنظمة الشبكات الصغيرة، وتركز على تطبيق أنظمة الشبكات الصغيرة في حل تحديات الطاقة المستدامة وإمدادات الطاقة. 1. المفهوم والمبدأ:نظام ميكروغريد يشير إلى نظام شبكة إمدادات الطاقة المحلية يتكون من مصادر الطاقة المتجددة (مثل طاقة شمسيةوطاقة الرياح وغيرها) ومصادر الطاقة التقليدية (مثل الغاز ومولدات الديزل وغيرها). من خلال دمج تكنولوجيا توليد الطاقة الموزعة وتخزين الطاقة، يمكن لنظام الشبكة الصغيرة تحقيق مصدر طاقة مكتفي ذاتيًا والربط البيني مع شبكات الطاقة التقليدية.يعتمد مبدأ أنظمة الشبكة الصغيرة على سلسلة من التقنيات الأساسية. أولا، من خلال استخدام مصادر الطاقة المتجددة، مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح لتحويل الموارد الطبيعية إلى كهرباء. ثانيا، استخدام تقنيات تخزين الطاقة، مثل بطاريات الليثيوم أيونوالمكثفات الفائقة وما إلى ذلك، لتخزين الطاقة الزائدة بحيث يمكن إطلاقها عند الحاجة. وأخيرا، من خلال نظام ذكي لإدارة الطاقةتتم مراقبة الطاقة في نظام الشبكة الصغيرة وإرسالها في الوقت الفعلي لتحقيق الاستخدام الأمثل للطاقة الإجمالية والتوازن بين العرض والطلب.2. قيمة نظام الشبكة المصغرة:(1) تحسين كفاءة استخدام الطاقة: يمكن للمرونة وخصائص الطاقة الموزعة لنظام الشبكة الصغيرة تحقيق أقصى قدر من استخدام الطاقة المتجددة، وتقليل هدر الطاقة، وتحسين كفاءة استخدام الطاقة.(2) موازنة العرض والطلب على الطاقة: يمكن لنظام الشبكة الصغيرة إجراء جدولة ذكية وفقًا للطلب على الطاقة والطاقة المتاحة لضمان التوازن بين العرض والطلب على الطاقة. وهذا أمر بالغ الأهمية لتحقيق الاستقرار في إمدادات الطاقة والقضاء على نقص الطاقة.(3) تعديل الحمل: يمكن لنظام الشبكة الصغيرة إدارة الحمل ديناميكيًا وضبطه وفقًا للاحتياجات الفعلية، وتجنب هدر الطاقة والحمل الزائد، وتحسين استقرار وموثوقية نظام الطاقة.(4) المشاركة في سوق الكهرباء: يمكن ربط نظام الشبكة الصغيرة بالشبكة التقليدية والمشاركة في سوق الكهرباء. ومن خلال بيع الطاقة الزائدة، يمكن لأنظمة الشبكات الصغيرة تمكين معاملات الطاقة، مما يوفر عوائد اقتصادية لتشغيل النظام.(5) تقليل انبعاثات الكربون: يعتمد نظام الشبكة الصغيرة بشكل أساسي على الطاقة المتجددة، ويقلل الاعتماد على الوقود الأحفوري التقليدي، ويقلل بشكل أساسي من انبعاثات الكربون، ويساهم في تغير المناخ وحماية البيئة.3. تطبيق نظام الشبكة الصغيرة:(1) المناطق النائية والجزر: بالنسبة للمناطق النائية والجزر التي يصعب فيها إمداد الطاقة، يمكن لنظام الشبكة الصغيرة توفير إمدادات طاقة موثوقة، وتقليل الاعتماد على شبكات الطاقة التقليدية، وتحسين الظروف المعيشية للسكان.(2) استهلاك الطاقة الصناعية والتجارية: يمكن لأنظمة Microgrid أن تساعد المناطق الصناعية والتجارية على تحقيق إمدادات طاقة فعالة وموثوقة، وتقليل تكاليف الطاقة، وتقليل الضغط على شبكات الطاقة التقليدية.(3) المجتمعات الخضراء والمناطق السكنية: من خلال نظام الشبكة الصغيرة، يمكن للمجتمعات الخضراء والمناطق السكنية الاستفادة الكاملة من الطاقة المتجددة وتعزيز التنمية المستدامة وبناء مجتمعات صديقة للبيئة.(4) مصدر الطاقة الاحتياطية في حالات الطوارئ: يمكن استخدام نظام الشبكة الصغيرة كمصدر طاقة احتياطي في حالات الطوارئ لتلبية الطلب على الطاقة أثناء الكوارث الطبيعية أو فشل شبكة الطاقة التقليدية، وتوفير ضمان إمدادات الطاقة للمنشآت الرئيسية.لخص:وباعتبارها أحد حلول الطاقة الناشئة، فإن أنظمة الشبكات الصغيرة لها أهمية كبيرة في مواجهة تحديات الطاقة المستدامة وإمدادات الطاقة. إنه يحقق الاستخدام الفعال للطاقة وموازنة الأحمال وتقليل انبعاثات الكربون من خلال دمج الطاقة المتجددة وتخزين الطاقة وتقنيات الإدارة الذكية. وسيوفر نظام الشبكة الصغيرة إمدادات طاقة موثوقة ونظيفة في المناطق النائية، واستهلاك الطاقة الصناعية والتجارية، والمجتمعات الخضراء والمناطق السكنية، وتعزيز التنمية المستدامة وتحويل الطاقة. ومع التقدم المستمر للتكنولوجيا وتعزيز التطبيقات، من المتوقع أن يصبح نظام الشبكة الصغيرة جزءًا مهمًا من مجال الطاقة المستقبلية ويساهم في بناء مستقبل الطاقة النظيفة والمستدامة.

وفي التركيز البيئي العالمي، أصبحت الطاقة المتجددة بلا شك قوة لا يمكن تجاهلها. تعد محطة تخزين الطاقة ذات الشبكة الصغيرة على مستوى القرية حلاً مبتكرًا في ظل هذا الاتجاه العام. فهو لا يساعد في حماية البيئة فحسب، بل يجلب أيضًا فوائد اقتصادية كبيرة.  1. حماية البيئة: وضع معيار جديدمحطات الطاقة على مستوى القرية، الاعتماد على تكنولوجيا تخزين الطاقة المتقدمة، واستخدام الطاقة المتجددة مثل طاقة شمسية وطاقة الرياح لتخزين وتحقيق إعادة تدوير الطاقة. يعمل نظام الطاقة الخالي من التلوث هذا على حل مشكلة التلوث الخاصة بإمدادات الطاقة بشكل أساسي.بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمحطات الطاقة على مستوى القرية أيضًا حل مشكلات إمدادات الطاقة في المناطق النائية وتحسين نوعية الحياة المحلية. إمدادات الطاقة التقليدية ليست مكلفة فحسب، بل تضر بالبيئة أيضًا. لا تستطيع محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة Microgrid تحقيق إمدادات الطاقة المحلية فحسب، بل يمكنها أيضًا تقليل الأضرار التي تلحق بالبيئة الطبيعية.2. الفوائد الاقتصادية: قوة التكنولوجيا المبتكرةإن تكلفة البناء الأولية لمحطات الطاقة على مستوى القرية مرتفعة، ولكنها تستخدم تكنولوجيا متقدمة لتخزين الطاقة، مما سيقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل في المستقبل. يمكنه موازنة حمل الطاقة، وتجنب هدر الطاقة الناتج عن الأحمال العالية اللحظية، وتوفير التكاليف بشكل فعال. وفي الوقت نفسه، يمكنها تحقيق إمدادات الطاقة أثناء النهار والليل، وحل مشكلة إمدادات الطاقة المتجددة في الليل أو في الأحوال الجوية السيئة، وتحسين استقرار وموثوقية إمدادات الطاقة.3. النظرة المستقبلية: إمكانات غير محدودةومع تقدم العلوم والتكنولوجيا وتعزيز الوعي البيئي، سيتم تعزيز محطات الطاقة على مستوى القرية على نطاق واسع في المستقبل. فمن ناحية، مع التقدم المستمر في تكنولوجيا تخزين طاقة البطاريات، سيتم تخفيض تكلفتها بشكل أكبر، مما يوفر ضمانًا اقتصاديًا لتطوير محطات الطاقة على مستوى القرية. ومن ناحية أخرى، تعمل حكومات مختلف البلدان أيضًا على زيادة دعمها للطاقة المتجددة، وتوفير ضمانات سياسية لتطوير محطات الطاقة على مستوى القرى. من المعتقد أن محطات تخزين الطاقة ذات الشبكة الصغيرة على مستوى القرية ستكون فرصة جديدة وستساهم بشكل أكبر في بناء ريف جميل وتنمية مستدامة عالمية.