موازنة الأحمال (الطاقة الكهربائية)

يشير مصطلح موازنة الأحمال ، أو مطابقة الأحمال ، أو احتياطي ذروة الطلب اليومي، إلى استخدام محطات توليد الطاقة الكهربائية لتقنيات متنوعة لتخزين الطاقة الكهربائية الفائضة خلال فترات انخفاض الطلب، ليتم إطلاقها عند ارتفاع الطلب. ^{[ 1 ]} والهدف هو أن يكون معامل الحمل لنظام إمداد الطاقة مساوياً لـ 1.

يُخزّن نظام تخزين الطاقة في الشبكة الكهرباء داخل شبكة النقل بعيدًا عن المستهلك. وبدلاً من ذلك، يمكن توزيع التخزين وإشراك المستهلك، على سبيل المثال في سخانات التخزين التي تعمل بتعريفات استجابة الطلب مثل نظام "إيكونومي 7" في المملكة المتحدة ، أو في نظام "من المركبة إلى الشبكة" لاستخدام الطاقة المخزنة من المركبات الكهربائية خلال أوقات الذروة ثم إعادة شحنها خلال أوقات انخفاض الطلب. ويتطلب ذلك تقديم حوافز للمستهلكين للمشاركة، عادةً من خلال توفير أسعار أقل للكهرباء خارج أوقات الذروة.

تحتوي مقاسم الهاتف عادةً على مجموعات من البطاريات في أقبيةها لتشغيل المعدات ^{[ 2 ]} ، وفي الماضي، كانت أنظمة المترو، مثل مترو أنفاق لندن ، تمتلك محطات توليد طاقة خاصة بها ^{[ 3 ]} ، مما يوفر بعض التكرار ، بالإضافة إلى استخدام الشبكة الكهربائية لموازنة الأحمال. أما اليوم، فقد استُبدلت هذه المصادر في كثير من الأحيان بإمدادات مباشرة من الشبكة، وبالتالي لم تعد متاحة لغرض موازنة الأحمال.

تركز حلول مشكلة موازنة الأحمال على تقنية " الشبكة الذكية "، حيث تتواصل العديد من الأجهزة الاستهلاكية والصناعية مع شركة الكهرباء باستخدام الوسائل الرقمية، ويمكن تشغيلها وإيقافها من قبل شركة الكهرباء للعمل في ساعات خارج أوقات الذروة. ^{[ 4 ]}

في نظام موازنة الطلب الأساسي، ترسل شركة الكهرباء إشارة عبر الشبكة أو شريحة هاتفية مخصصة لتشغيل دائرة كهربائية خاصة في المنزل. عادةً ما يتم توصيل جهاز تخزين للتدفئة أو سخان مياه بهذه الدائرة. يتم تشغيل الكهرباء بعد ذروة الطلب المسائية، وإيقافها صباحًا قبل بدء ذروة الطلب الصباحية. تكلفة هذه الطاقة أقل من تكلفة الطاقة "عند الطلب"، مما يجعلها خيارًا مجديًا للمستخدم.

يُمكن تطبيق نظام مُتطور يُحقق فوائد لشركة الكهرباء ومُستهلكها. فبمجرد احتواء الأجهزة المنزلية على الإلكترونيات اللازمة، لن يكون من الضروري توصيلها بدائرة كهربائية خاصة. إذ يُمكن لشركة الكهرباء إرسال إشارة تُفيد بتوفر الطاقة بسعر أفضل، ما يُشغّل أي جهاز (غسالة أطباق مثلاً) مُضبوط على وضع "عند التوفر" (الأولوية الثانية). يُمكن للمُصنّعين توفير إعدادات أولوية في أجهزتهم، وتُرسل شركة الكهرباء عدة إشارات حسب الحاجة لزيادة الطلب لموازنة العرض، أو ضبط الجهاز على أولوية أقل لاستخدام طاقة أقل تكلفة. بل قد تحتوي السيارة الكهربائية على إعداد "الشحن والتزويد"؛ أي الشحن عندما تكون الكهرباء في أدنى سعر، وإعادة الطاقة عندما تكون في أعلى سعر.

تستفيد شركة الكهرباء من بيع المزيد من الطاقة؛ ويمكن للأجهزة الاستهلاكية استقبال إشارات عبر الإنترنت عند توفر فائض من الطاقة، أو عند ارتفاع سعرها. ويقلل نظام الاستجابة للطلب من الحاجة إلى تشغيل محطات توليد الطاقة المكلفة ذات "القدرة القصوى" عند ارتفاع الطلب على الطاقة، ويمكنه تشجيع الاستخدام عند توفر فائض من الكهرباء. ^{[ 5 ]}

نظام نقل الطاقة من المركبة إلى الشبكة هو نظام قيد التطوير يسمح للسيارات الكهربائية بتزويد الشبكة بالطاقة في أوقات ارتفاع الطلب وانخفاض العرض من مصادر مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية وبالتالي ارتفاع الأسعار، وإعادة شحن السيارة عندما يكون السعر أقل، بناءً على احتياجات الطاقة التي حددها مالك السيارة في إعدادات السيارة (مثل الحاجة إلى قيادة لمسافات طويلة في صباح اليوم التالي أو التنقلات القصيرة للعمل فقط).

• شبكة الكهرباء
• موازنة الشبكة
• موثوقية نظام الطاقة
• محطة توليد الطاقة ذات الأحمال المتغيرة
• تحميل الملف الشخصي
• توليد الكهرباء
• التوليد الموزع
• جيل قابل للإرسال