الدكتور حسام شودري، أستاذ مشارك بجامعة هيريوت وات، دبي
شهد العالم تغيرات سريعة وغير متوقعة في السنوات القليلة الماضية، مما يسلط الضوء على التقلبات العالمية المستمرة. وبالتالى هناك التزام عالمي راسخ بمعالجة تغير المناخ وتحويل المجتمعات الصناعية نحو اقتصاد مستدام خالٍ من الكربون. ويعتبر هذا التحول إحدى المهام الحاسمة في عصرنا.

وقد وضعت الاقتصادات الرائدة أهدافا طموحة. على سبيل المثال، تعتمد استراتيجية الحياد المناخى في الإمارات العربية المتحدة 2050 على مبادرتين رئيسيتين، مبادرة لتحقيق الحياد المناخي في الإمارات العربية المتحدة بحلول عام 2050، والتي تحدد المسار للوصول إلى صافي الصفر بحلول عام 2050، والمسار الوطني للحياد المناخى بحلول عام 2050، الذي يوضح بالتفصيل الجدول الزمني وطرق هذا التحول. وتهدف هذه الاستراتيجية إلى دفع التقدم الاقتصادي والمجتمعي من خلال قيادة التحول إلى صافي الانبعاثات الصفرية.
مع توجه العالم نحو مستقبل مستدام، يشهد قطاع الطاقة المتجددة تطورات سريعة. إن التوائم الرقمية تُعد واحدة من أكثر التقنيات التحويلية التي تدفع هذا التحول. تعمل تقنية المحاكاة هذه على إنشاء نسخ طبق الأصل افتراضية من الأصول المادية أو الأنظمة أو العمليات، مما يسهل سُبل المراقبة والتحليل والتحسين في الوقت الفعلي. ومن خلال الاستفادة من التوائم الرقمية، يمكن لقطاع الطاقة المتجددة تعزيز الكفاءة، وخفض التكاليف، وتسريع اعتماد حلول الطاقة الخضراء. على سبيل المثال، في قطاع طاقة الرياح، تعمل تقنية التوأم الرقمي على إحداث تحول في تصميم التوربينات وصيانتها وتشغيلها. تعمل التوائم الرقمية على إنشاء نسخ طبق الأصل افتراضية من توربينات الرياح، مما يسهل عملية مراقبة الأداء في الوقت الفعلي، وجدولة الصيانة التنبؤية، وتحسين إنتاج الطاقة. يعمل هذا التقدم على تعزيز الكفاءة وتقليل الأعطال، وبالتالى يقلل من تكلفة إنتاج طاقة الرياح.
أما في مجال الطاقة الشمسية، أثبتت التوائم الرقمية فعاليتها من خلال مطابقة الألواح الشمسية ومزارع الطاقة الشمسية بشكل كامل. يمكن للمشغلين مراقبة مقاييس الأداء، والتنبؤ بالفشل المحتمل، والتخطيط لأنشطة الصيانة بشكل استباقي. ويضمن هذا النهج الاستباقي عمل منشآت الطاقة الشمسية بأعلى مستويات الكفاءة والموثوقية. علاوة على ذلك، تحاكي التوائم الرقمية تأثير المتغيرات البيئية مثل التظليل وتراكم الغبار والظروف الجوية على أداء الألواح الشمسية. تتيح هذه الإمكانية للمشغلين تطبيق استراتيجيات تخفف من هذه العوامل، وبالتالي تحسين إنتاج الطاقة. وفي مجال تخزين الطاقة، تعد التوائم الرقمية أمرًا بالغ الأهمية لإدارة موثوقية البطارية وكفاءتها. حيث يتم مراقبة العوامل في الوقت الفعلي مثل الشحن ودرجة الحرارة والصحة، مما يسمح بالتدخلات في الوقت المناسب.
توفر تقنية التوائم الرقمية ميزة كبيرة من خلال إمكانيات الصيانة التنبؤية. على سبيل المثال، في قطاع الطاقة المتجددة، تقوم التوائم الرقمية بمراقبة حالة الأصول مثل توربينات الرياح أو الألواح الشمسية في الوقت الفعلي. ومن خلال تحليل اتجاهات البيانات، يمكنهم التنبؤ بحالات الفشل المحتملة وجدولة الصيانة قبل ظهور المشكلات. يعمل هذا النهج الاستباقي على تقليل الأعطال وبالتالى توفير الوقت، وإطالة عمر المعدات، وبالتالى تقليل نفقات الصيانة. علاوة على ذلك، تعمل التوائم الرقمية على تحسين الكفاءة التشغيلية من خلال تحسين أداء أنظمة الطاقة المتجددة. ومن خلال محاكاة سيناريوهات مختلفة وتحليل البيانات الحية، فإنها تساعد المشغلين على تحديد الاستراتيجيات الأكثر فعالية لتوليد الطاقة وتوزيعها. وهذا لا يؤدي إلى زيادة إنتاج الطاقة فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف التشغيل الإجمالية من خلال ضمان استخدام الموارد على النحو الأمثل.
اليوم ومع تزايد الطلب على التحول إلى الطاقة المتجددة بسبب اللوائح الحكومية والضغوطات العالمية، من الضروري تسخير قوة التقنيات مثل التوائم الرقمية. سيؤدي تبنى هذه التكنولوجيا إلى تعزيز الكفاءة التشغيلية لأنظمة الطاقة المتجددة، وتعزيز الجهود لمكافحة تغير المناخ، وتعزيز ممارسات الطاقة المستدامة على مستوى العالم.
تعتبر التوائم الرقمية أيضًا ضرورية لإدارة الشبكات الحديثة. فهي تمنح المشغلين رؤية كاملة للشبكة، مما يساعدهم على التنبؤ بالمشكلات المحتملة ومعالجتها قبل أن تصبح خطيرة. ومن خلال محاكاة سيناريوهات مختلفة، تضمن التوائم الرقمية بقاء الشبكة مستقرة وموثوقة. كما أنها تساعد على التنبؤ بأنماط استهلاك الطاقة وإيجاد طرق لمنع التحميل الزائد على الشبكة، وتحسين الكفاءة التشغيلية. على سبيل المثال، خلال أحد أيام الصيف الحارة، يصل الطلب على الطاقة إلى ذروته عندما يقوم السكان بتشغيل مكيفات الهواء. وباستخدام التوائم الرقمية، يمكن لمشغلي الشبكات التنبؤ بهذه الزيادة في الطلب وتعديل توزيع الكهرباء وفقا لذلك. وفي الوقت نفسه، تعمل الألواح الشمسية الموجودة على أسطح المنازل على توليد الطاقة، ولكن الغطاء السحابي يقلل من إنتاجها بشكل غير متوقع. يقوم التوأم الرقمي بمراقبة هذه التقلبات في إنتاج الطاقة الشمسية في الوقت الفعلي وضبط توازن الشبكة عن طريق إعادة توزيع الطاقة من مصادر أخرى، مثل مزارع الرياح أو أنظمة تخزين الطاقة. وتضمن هذه الإدارة الديناميكية بقاء الشبكة مستقرة وموثوقة، حتى في ظل الظروف الجوية المتغيرة ومتطلبات الطاقة المتغيرة على مدار اليوم.


المصدر: جريدة الوطن

كلمات دلالية: التوائم الرقمیة الطاقة المتجددة الألواح الشمسیة على سبیل المثال فی الوقت الفعلی الطاقة الشمسیة إنتاج الطاقة ومن خلال من خلال

إقرأ أيضاً:

العربي للطاقة: اتفاقية لتنفيذ مشاريع طاقة شمسية بقدرة 75 ميجاوات في مصر

أعلن المكتب العربي الاستشاري (ACO)، عن توقيع اتفاقية إطار استراتيجية مع كل من إيرسك لحلول الطاقة المتجددة" (IRSC)،و  "Sungrow" و"Tongwei" العالميتين ، لتنفيذ مجموعة من مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 75 ميجاوات في عدد من المحافظات المصرية.

وتمثل الاتفاقية خطوة محورية نحو تعزيز التعاون في قطاع الطاقة المتجددة، حيث توفر "Tongwei" وحدات الطاقة الشمسية عالية الكفاءة، بينما تقدم "Sungrow" حلولاً متقدمة للعاكسات الكهربائية وتخزين الطاقة، في حين يتولى المكتب العربي الاستشاري دور الشريك المحلي المسؤول عن دمج الأنظمة وتنفيذ المشروعات بالشراكة مع "إيرسك".

وخلال مراسم التوقيع، صرحت المهندسة آية زناتي، رئيس مجلس إدارة المكتب العربي الاستشاري، قائلة: "تشكل هذه الاتفاقية بداية فصل جديد في مسيرة مصر نحو الطاقة النظيفة. ومن خلال هذا التعاون الاستراتيجي، نؤكد التزامنا بتقديم مشاريع طاقة متجددة بمعايير عالمية تسرّع من انتقال مصر إلى مستقبل مستدام". وأضافت أن هذه الشراكة تمتد لأكثر من عشر سنوات من التعاون المثمر بين ACO وIRSC، إلى جانب شراكة ناجحة مع Sungrow منذ ست سنوات.

من جانبه، أوضح المهندس أندرو دانيال، رئيس مجلس إدارة  IRSC، أن الاتفاقية تعكس رؤية مشتركة نحو تمكين المجتمعات من خلال حلول طاقة مستدامة تجمع بين التقنيات العالمية والخبرة المحلية، مشيراً إلى أن هذا التعاون يعزز من مكانة مصر كوجهة إقليمية رائدة في قطاع الطاقة المتجددة.

كما أكد  مصطفى عبد المنعم، مدير منطقة شمال أفريقيا في Sungrow، أن مصر تمثل محوراً رئيسياً في استراتيجية الشركة الإقليمية، معرباً عن اعتزازه بالشراكة التي تهدف إلى توفير حلول طاقة موثوقة وقابلة للتوسع، تدعم أهداف مصر في مجال الاستدامة.

وأشار  هارفي زانغ، مدير المبيعات لمنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا في Tongwei، إلى أن السوق المصري يعد بوابة استراتيجية لنشر تقنيات الطاقة الشمسية الحديثة في المنطقة، مؤكداً التزام الشركة بدعم مشروعات تسهم في تحقيق أمن الطاقة والتنمية المستدامة.

وتجسد هذه الاتفاقية التزام جميع الأطراف بتسريع التحول نحو الطاقة النظيفة، ودعم رؤية مصر 2030، وتعزيز موقع البلاد كقوة إقليمية في مجالات الابتكار والطاقة المتجددة.

مقالات مشابهة

  • العراق يبحث مع البنك الدولي دعم مشاريع الطاقة المتجددة ومعالجة النفايات والمترو
  • قمة لندن لأمن الطاقة.. تحديات التحول الأخضر أمام الجغرافيا السياسية
  • موانئ دبي العالمية تعتمد الطاقة المتجددة لتوليد 65% من الكهرباء في عملياتها
  • العربي للطاقة: اتفاقية لتنفيذ مشاريع طاقة شمسية بقدرة 75 ميجاوات في مصر
  • وزير الخارجية الإيطالي: مصر شريك مهم لإيطاليا في قطاع الطاقة المتجددة
  • إنتاج الطاقة المتجددة في ألمانيا ينخفض في الربع الأول من 2025
  • هيتاشي للطاقة.. مستقبل مستدام وطاقة للجميع
  • مركز عُمان للمؤتمرات والمعارض يدشن مشروع الطاقة الشمسية
  • أخنوش في مؤتمر المناخ بورزازات: الطاقات المتجددة رهان المغرب لمواجهة تحديات الماء والمناخ
  • مركز عُمان للمؤتمرات والمعارض و”توتال إنرجيز” يدشّنان مشروعا رائدا للطاقة الشمسية