ما هو إنترنت الطاقة (IoE)؟
إنترنت الطاقة (IoE) هو مصطلح تقني يشير إلى ترقية وأتمتة البنى التحتية للكهرباء لمُنتجي ومُصنعي الطاقة. يتيح ذلك تقدم إنتاج الطاقة بشكل أكثر كفاءة ونظافة مع أقل قدر من الهدر. يُشتق المصطلح من السوق المتزايد الأهمية لتكنولوجيا إنترنت الأشياء (IoT)، التي ساعدت في تطوير أنظمة الطاقة الموزعة التي تشكل إنترنت الطاقة.
النقاط الرئيسية
- إن مصطلح "إنترنت الطاقة" يشير إلى التحديث والأتمتة للبنية التحتية للكهرباء لمزودي الطاقة والمصنعين.
- تتيح إنترنت الأشياء (IoE) إنتاج الطاقة بشكل أكثر كفاءة ونظافة مع أقل قدر من الهدر.
- تشمل فوائد استخدام إنترنت الأشياء (IoE) زيادة الكفاءة، وتوفير تكاليف كبيرة، وتقليل هدر الطاقة.
فهم إنترنت الطاقة (IoE)
يمكن أن تكون التكنولوجيا المحيطة بإنترنت الطاقة (Internet of Energy) مفهومًا معقدًا وصعب الفهم إلى حد ما، لذا من المهم فهم الأساسيات. إنترنت الطاقة هو استخدام تكنولوجيا إنترنت الأشياء (IoT) مع مجموعة متنوعة من الأنظمة الطاقية المختلفة. يشير إنترنت الأشياء إلى فكرة توصيل الأجهزة بالإنترنت. يشمل ذلك كل شيء من الهواتف الذكية، والأجهزة اللوحية، وأجهزة التلفاز إلى الأجهزة المنزلية الكبيرة، وسماعات الرأس، والسيارات.
باستخدام تكنولوجيا إنترنت الأشياء (IoE)، يمكن للمصنعين والمنتجين تقليل عدم الكفاءة في البنية التحتية للطاقة الحالية من خلال زيادة توليد ونقل واستخدام الكهرباء. إن إجراء تحديثات على البنى التحتية الكهربائية يسمح بتسهيل تدفق الطاقة مما يمكن من تحقيق أقصى استفادة منها، وبالتالي تقليل أي هدر للطاقة. بدون أي تحديثات حيوية، يتم فقدان الكثير من تلك الطاقة على طول الخط لأنها لا يمكن نقلها بكفاءة. ببساطة، الخطوط لا تمتلك القدرة على حمل كل الطاقة المرسلة.
بدون تنفيذ نظام إنترنت الأشياء (IoE)، قد تُفقد الطاقة أثناء انتقالها عبر الخطوط لأنها لا تستطيع نقلها بكفاءة.
إضافة تقنية إنترنت الأشياء (IoE) إلى العملية يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تركيب تقنية الشبكة الذكية. تتيح تقنية الشبكة الذكية للمستخدمين دمج أنظمة الاتصالات، والتحكم في تدفق الطاقة والكهرباء، وقياس الاستخدام، ومراقبة صحة أنظمتهم، وأتمتة أنظمة الطاقة الخاصة بهم من بين أمور أخرى. تتيح الشبكات الذكية للمستخدمين اتخاذ قرارات تجارية أفضل وإجراء توقعات للمستقبل.
اعتبارات خاصة
مع استثمار الدول حول العالم المزيد في الطاقة الخضراء والموارد المتجددة، غالبًا ما يتم التغاضي عن عدم كفاءة البنى التحتية للطاقة الحالية في جميع أنحاء العالم. وهذا يعني أن الطاقة المتجددة لا يمكن توفيرها بمستوى الكفاءة الأمثل لأن الشبكة لا تستطيع دعمها بالكامل.
حل محتمل لمشكلة عدم كفاءة الطاقة هو النقل بجهد فائق الارتفاع (UHV). هذا نظام يسمح بنقل الطاقة بسرعة عبر مسافات طويلة. يحل UHV مشكلة كون إنتاج الطاقة بعيدًا جدًا عن مراكز الحمل. قامت الصين بتطبيق UHV لأول مرة في عام 2009، لكن تطويره يتوسع باستمرار لتلبية الطلب.
في السنوات القادمة، مع عمل العالم نحو استغلال مصادر الطاقة المتجددة، من المتوقع أن ينخفض استخدام الموارد غير المتجددة، مما سيقلل الحاجة إلى البنى التحتية القديمة التي تتعامل مع موارد مثل الفحم والنفط.
الصين واستخدام الطاقة
على الرغم من أن الصين تعد واحدة من أكبر منتجي الطاقة المتجددة في العالم، إلا أنها لا تزال تعاني من نقص وأزمات في الطاقة لأنها لا تستطيع توفير تلك الطاقة بمستوى يمكن أن يدعم سكانها. وهذا يؤدي إلى انقطاعات في التيار الكهربائي وفجوات. السبب؟ الطاقة موجودة، لكن البنية التحتية غير متوفرة. وبالمثل، تنتج البلاد عددًا هائلًا من السيارات الكهربائية لكنها لا تمتلك محطات شحن كافية، لذا لا يمكن تشغيل السيارات.
لا تزال الدولة تعمل على أتمتة التوزيع وإضافة المزيد من الموارد لتلبية الطلب، بما في ذلك المزيد من محطات الشحن للسيارات الكهربائية. كما تقوم ببناء مواقع تخزين، خاصة في المدن التي تستخدم أكبر قدر من الطاقة، من أجل تخزين الطاقة الزائدة بكفاءة وبالقرب من الأماكن التي ستحتاج إليها. سيكون لهذا فوائد اقتصادية إضافية للشركات التي تزود الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية والرياح، حيث سيتم الاحتفاظ بالمزيد من الطاقة وبيعها، بالإضافة إلى توفير تكاليف تخزين منخفضة نسبيًا.
وفقًا للمكتب الوطني للإحصاء في الصين، تحسنت مستويات كفاءة الطاقة في البلاد في السنوات الأخيرة، حيث انخفضت كمية الطاقة المستخدمة لإنتاج وحدة من الناتج المحلي الإجمالي (GDP) للصين بنسبة 2.6% في عام 2019، وانخفضت بنسبة 0.1% أخرى في عام 2020.
فوائد إنترنت الطاقة (IoE)
هناك العديد من الفوائد التي تنتج عن تنفيذ إنترنت الأشياء الصناعية (IoE) لكل من الشركات المصنعة ومنتجي الطاقة بما في ذلك شركات الطاقة الشمسية والمرافق العامة. كما ذكر أعلاه، فإنه يقلل من عدم الكفاءة، مما يجعل نقل الطاقة أكثر إنتاجية. هناك أيضًا توفير كبير في المال بالإضافة إلى تقليل كبير في هدر الطاقة. وهذا بدوره يمكن أن يُنقل إلى المستهلكين أو المستخدمين النهائيين، الذين قد يرون أيضًا توفيرًا في التكاليف.
أمثلة على إنترنت الطاقة (IoE)
تُستخدم تقنيات إنترنت كل شيء (IoE) في مجموعة متنوعة من التطبيقات المختلفة. مثال على تقنية إنترنت كل شيء يشمل استخدام المستشعرات الذكية التي تُعتبر شائعة بين تطبيقات تقنية إنترنت الأشياء (IoT) الأخرى. هذا يسمح بآليات مدعومة بإنترنت كل شيء مثل مراقبة الطاقة، والتخزين الموزع، ودمج الطاقة المتجددة.
جنرال إلكتريك
يمكننا النظر إلى شركة جنرال إلكتريك متعددة الجنسيات (GE) كمثال واقعي لاستخدام تكنولوجيا إنترنت الأشياء الصناعية (IoE). قامت الشركة بإطلاق مشروعها الخاص، حيث قامت بدمج مصابيح LED والألواح الشمسية مع البرمجيات. يتيح هذا النظام جمع البيانات لتطبيق الرؤى على العمليات المؤسسية التي تهدف إلى زيادة التوفير المتعلق بالإضاءة والإنتاجية.