ويشعر الخبراء بقلق متزايد بشأن ضعف نظام تخزين طاقة الشبكة، والذي يمكن أن يتعطل بسبب الكوارث الطبيعية أو الهجمات المادية أو السيبرانية المستهدفة. لا تؤدي هذه الانقطاعات إلى إزعاج العملاء فحسب، بل يمكنها أيضًا عزل الأشخاص عن الخدمات الحيوية التي تؤثر على صحتهم ورفاهيتهم. واستجابة لهذا التحدي، ظهرت أنظمة جديدة لتخزين طاقة الشبكة، مثل الشبكات الصغيرة، كحل. الشبكات الصغيرة هي شبكات محلية يمكنها العمل بشكل مستقل، سواء كانت متصلة بالشبكة التقليدية أو تدعم المجتمعات النائية والمعزولة. يدرك مكتب الكهرباء (OE) أهمية هذه التطورات ويدعم أبحاث نظام تخزين طاقة الشبكة الحيوية لتعزيز مرونة الشبكة، وتخفيف الاضطرابات، ودمج الطاقة المتجددة وموارد الطاقة الموزعة.

تلعب الشبكات الصغيرة دورًا حيويًا في تعزيز مرونة الشبكة وتخفيف الاضطرابات من خلال العمل بشكل مستقل ومحلي. وعندما تتعطل الشبكة الرئيسية، يمكن للشبكات الصغيرة أن تستمر في العمل، مما يوفر الطاقة للبنية التحتية الحيوية والخدمات الأساسية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للشبكات الصغيرة أن تعمل كمورد للشبكة، مما يتيح استجابة النظام واسترداده بشكل أسرع. تجعل هذه القدرات الشبكات الصغيرة من الأصول القيمة في الحفاظ على نظام تخزين طاقة شبكي موثوق ومرن.

وهناك ميزة أخرى لتخزين طاقة الشبكات الصغيرة وهي قدرتها على التكيف مع النشر المتزايد لمصادر الطاقة المتجددة، مثل مزارع الطاقة الشمسية والمركبات الكهربائية. ومن خلال استخدام مصادر الطاقة المحلية لخدمة الأحمال المحلية، تعمل الشبكات الصغيرة على تقليل فقد الطاقة في النقل والتوزيع، وبالتالي زيادة الكفاءة الإجمالية لنظام توصيل الكهرباء. وتساهم هذه المرونة والكفاءة في التحول المستدام للشبكة، بما يتماشى مع أهداف إزالة الكربون والقدرة على تحمل التكاليف.

يهدف مكتب الكهرباء إلى جعل الشبكات الصغيرة لتخزين الطاقة لبنة أساسية لنظام توصيل الكهرباء المستقبلي بحلول عام 2035. ويتوافق هذا الهدف التحويلي مع الحاجة إلى بنية تحتية لتخزين الطاقة مرنة وخالية من الكربون وبأسعار معقولة. ولتحقيق هذه الرؤية، سيركز مكتب التقييم على تطوير الأدوات والأساليب والتقنيات والتحقق من صحتها في مجالات البحث والتطوير الإستراتيجية. وتشمل هذه المجالات تقليل الوقت والتكلفة اللازمين لنشر الشبكات الصغيرة، وإنشاء شبكات صغيرة باعتبارها لبنة أساسية للشبكات المستقبلية، وتعزيز التحكم في الشبكات الصغيرة وحمايتها، ودمج النماذج والأدوات لتخطيط الشبكات الصغيرة، وتمكين النماذج التنظيمية والتجارية لنشر الشبكات الصغيرة على نطاق واسع.

أحد الجوانب الحاسمة لتطوير الشبكات الصغيرة هو تقليل الوقت والتكلفة اللازمين للنشر. ومن خلال تبسيط العملية، يمكن تنفيذ الشبكات الصغيرة بكفاءة أكبر، مما يسمح بالانتقال بشكل أسرع إلى نظام تخزين طاقة شبكي أكثر مرونة. بالإضافة إلى ذلك، فإن إنشاء شبكات صغيرة كمكون أساسي للشبكات المستقبلية يتيح مراقبة الشبكات واسعة النطاق والتحكم فيها وتحسينها بشكل أفضل. يعمل هذا التكامل بين الشبكات الصغيرة على تحسين أداء النظام ومرونته وموثوقيته.

للتكيف مع ظروف الشبكة المتغيرة وحماية النظام وعملائه، تعد تقنيات التحكم والحماية المتقدمة في الشبكة الصغيرة أمرًا بالغ الأهمية. ومن خلال تطوير هذه القدرات، يمكن للشبكات الصغيرة لتخزين الطاقة الاستجابة بشكل فعال لاضطرابات الشبكة وضمان استقرار النظام العام. يعد دمج النماذج والأدوات اللازمة لتخطيط الشبكات الصغيرة وتصميمها وعملياتها مجالًا آخر للتركيز. من خلال الجمع بين القدرات الجديدة والحالية، يمكن للشبكات الصغيرة لتخزين الطاقة تلبية مقاييس ومتطلبات الأداء بشكل أكثر كفاءة، مما يساهم في النجاح الشامل لنظام تخزين طاقة الشبكة.

علاوة على ذلك، فإن محاكاة تأثير الشبكات الصغيرة وفوائدها على النقل والتوزيع أمر حيوي لفهم قيمتها. يمكن لتقنيات المحاكاة المشتركة تحديد المزايا والفرص التي توفرها الشبكات الصغيرة لتخزين الطاقة، مما يتيح اتخاذ قرارات مستنيرة والاستثمار في هذه التكنولوجيا. وأخيرًا، يعد تمكين النماذج التنظيمية والتجارية لنشر الشبكات الصغيرة على نطاق واسع أمرًا ضروريًا لدفع استثمارات القطاع الخاص والمرافق والمجتمع والدولة في مشاريع الشبكات الصغيرة لتخزين الطاقة. ومن شأن إنشاء إطار تنظيمي مناسب أن يحفز اعتماد الشبكات الصغيرة وتوسيع نطاقها، مما يعزز تنفيذها على نطاق واسع.

لدعم رؤيتها وتحقيق أهدافها، تم إطلاق استراتيجية برنامج DOE Microgrid في ديسمبر 2020. ومن خلال تطوير المستندات البيضاء الإستراتيجية، حدد خبراء Microgrid مجالات التركيز الرئيسية لتحقيق نتائج مؤثرة في السنوات الخمس إلى العشر القادمة. وتشمل هذه المجالات الموثوقية والمرونة وإزالة الكربون والقدرة على تحمل التكاليف. يتبع برنامج البحث والتطوير التابع لمكتب الكهرباء Microgrid نهجًا شاملاً لتحسين موثوقية الشبكة ومرونتها، وإعداد المجتمعات لأحداث الطقس المستقبلية، ودفع الأمة نحو مستقبل طاقة أنظف. ومن خلال الاستثمار في شبكات صغيرة عادلة وبأسعار معقولة، يضع صندوق الطاقة الأساس لنظام تخزين طاقة الشبكة أكثر استدامة وقوة.

منتجات ذات صله:

تخزين الطاقة الكهروكيميائية FlexPIus-EN-512

سيتم إزالتها في حالة المخالفة

الموقع المرجعي: https://www.energy.gov