هواوي تتوقع 10 اتجاهات في صناعة وحدات الطاقة الشمسية الذكية
رام الله - دنيا الوطن
ستلعب الطاقة المتجددة دورا أكثر أهمية كمصدر طاقة رئيسي لشبكات الطاقة، وسيكون للطاقة الشمسية على وجه الخصوص، بصفتها الشكل الأكثر أهمية للطاقة المتجددة، مستقبل أكثر إشراقا. ومع ذلك، وفيما تصبح الطاقة المتجددة تمثل حصة أكبر من الناتج الإجمالي للطاقة في العالم بصورة متزايدة، فإن سلامة وموثوقية والجدوى المالية لهذا المصدر للطاقة عبر أرصدة توليد الطاقة ستصبح أولوية ذات أهمية كبيرة جدا.
ومن خلال التطور السريع للتقنيات الناشئة لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات، مثل الذكاء الاصطناعي، والسحابة، والبيانات الضخمة، والـ 5 جي. ومع مراعاة أحدث الاتجاهات في تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة بشكل كامل، تعاونت هواوي مع خبراء في هذا المجال وأصدرت 10 اتجاهات تقنية ناشئة للطاقة الشمسية الذكية في العام 2025.
وتشمل هذه الاتجاهات أربعة أبعاد: انخفاض تكلفة الكهرباء المسواة، وقوة صداقة شبكة الكهرباء، والتلاقي الذكي، والأمن والموثوقية.
وتهدف الاتجاهات إلى دفع الصناعة نحو حلول ذكية وخضراء، وتوفير نظرة ثاقبة على الابتكار والنمو المتزايد في صناعة الطاقة الجديدة.
الاتجاه 1: الرقمنة
النقطة الرئيسية: سيتم تحويل أكثر من 90٪ من المحطات الكهروضوئية العالمية إلى الرقمنة.
على الرغم من ازدهار سوق الطاقة الكهروضوئية العالمي، لا يزال هناك العديد من الأجهزة الغبية في محطات الطاقة الكهروضوئية، من توليد الطاقة إلى الاتصالات. لا يمكن مراقبة هذه الأجهزة بشكل فعال، كما لا يمكنها توفير إنذار عن حصول الاختلالات. مع التطور السريع للتكنولوجيات الرقمية مثل الـ 5 جي والسحابة، من المتوقع أن يتم تحويل أكثر من 90٪ من محطات الكهروضوئية إلى الرقمنة الكاملة بحلول العام 2025، مما يجعل من الممكن أن تكون إدارة المحطات الكهروضوئية إدارة بسيطة وذكية وفعالة.
الاتجاه 2: ترقيات ذكية تستند إلى الذكاء الاصطناعي
النقطة الرئيسية: أكثر من 70 ٪ من المحطات الكهروضوئية سوف تطبق تقنيات الذكاء الاصطناعي.
سيسهل التكامل المتعمق بينالذكاء الاصطناعي والطاقة الشمسية الاستشعار المتبادل والتوصيل البيني بين الأجهزة، وسيحسن توليد الطاقة وكفاءة التشغيل والصيانة من خلال التحسين التعاوني. يمكن لتقنيات الذكاء الاصطناعى أن توفر طرقًا جديدة واعدة للأنظمة الكهروضوئية، بما في ذلك: تحديد وحماية الوحدات الكهروضوئية وأخطاء الجهاز مع خوارزميات تشخيص الذكاء الاصطناعي؛ التتبع الأمثل للخوارزميات بفضل بيانات المحطات الضخمة والتعلم الذاتي لتحقيق الإنتاج الأعلى؛ وتآزر تخزين الطاقة الشمسية بمساعدةالذكاء الاصطناعيلتحسين إيرادات محطات التخزين الكهروضوئي تلقائياً.
ونظراً لاستمرارالسعر المسوى للكهرباء في الانخفاض وزيادة تعقيد التشغيل والصيانة، فمن المحتمل جداً تطبيق تقنيات الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع في محطات الطاقة الكهروضوئية.
الاتجاه 3: المحطات الكهروضوئية غير مأهولة
النقطة الرئيسية: أكثر من 80 ٪ من العمل في المحطات الكهروضوئية ستعمل بدون وجود بشر.
بفضل صعود الذكاء الاصطناعى وإنترنت الأشياء، ستوفر المنتجات والخدمات الذكية السهولة للحل الكهروضوئي بأكمله. من خلال تجارب الخبراء المتكاملة والتعلم الذاتي المستمر، سيتم نشر الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع ليحل محل خبراء التشغيل والصيانة في العديد من وظائف التشخيص وصنع القرار. سوف تعالج الفحوص التي تقوم بها الطائرات بدون طيار وعمليات التشغيل والصيانة التلقائية التي تعتمد على الروبوت أعمال التشغيل والصيانة الخطرة والمتكررة التي تتطلب درجة عالية من الدقة المستمرة، من أجل تحسين الإنتاجية والسلامة في محطات الطاقة الكهروضوئية.
وكما هو متوقع، من المتوقع أن تكون محطات الطاقة الكهروضوئية في المستقبل غير مأهولة بالكامل.
الاتجاه 4: الدعم الاستباقي لشبكات الطاقة
النقطة الرئيسية: ستتحول محطات الطاقة الكهروضوئية من تكييف الشبكة إلى دعم الشبكة.
وسيقوض الاختراق المتزايد للطاقة التي تعمل بالطاقة الإلكترونية قوة شبكة الطاقة، مما يعوق التطبيق الأوسع للأنظمة الكهروضوئية. على مدار السنوات الخمس القادمة، ويجب أن تتطور محطات الطاقة الكهروضوئية تدريجياً من تكييف شبكات الطاقة إلى دعم شبكة الطاقة.
وتحقيقًا لهذه الغاية، يجب أن تمتلك المحولات قدرات معينة مثل قابلية التكيف على نطاق واسع للدوائر القصيرة، والقدرة على التحكم في التيار التوافقي في حدود 1٪، وجولة متتابعة عالية / منخفضة الجهد، والتنظيم السريع للترددات، وهي أمور ضرورية لربط الشبكة.
الاتجاه 5: الطاقة الشمسية + التخزين
النقطة الرئيسية: سوف تتجاوز نسبة أنظمة الكهروضوئية إلى جانب تخزين الطاقة 30 ٪.
مع زيادة انتشار مصادر الطاقة الجديدة، ستكون لشبكات الطاقة متطلبات صارمة على نحو متزايد لتنظيم التردد وخفض ضغط الذروة. في غضون ذلك، تتناقص تكاليف البطاريات مع تواصل حدوث التقدم التكنولوجي.
ومن المتوقع أن يعمل تخزين الطاقة إلى جانب الأنظمة الكهروضوئية، ويصبح مكونًا مهمًا. وتشير التوقعات إلى أنه بحلول العام 2025، سوف تتجاوز نسبة أنظمة الطاقة الكهروضوئية مع تخزين الطاقة 30 ٪ من الطاقة المتوفرة للشبكات.
ستلعب الطاقة المتجددة دورا أكثر أهمية كمصدر طاقة رئيسي لشبكات الطاقة، وسيكون للطاقة الشمسية على وجه الخصوص، بصفتها الشكل الأكثر أهمية للطاقة المتجددة، مستقبل أكثر إشراقا. ومع ذلك، وفيما تصبح الطاقة المتجددة تمثل حصة أكبر من الناتج الإجمالي للطاقة في العالم بصورة متزايدة، فإن سلامة وموثوقية والجدوى المالية لهذا المصدر للطاقة عبر أرصدة توليد الطاقة ستصبح أولوية ذات أهمية كبيرة جدا.
ومن خلال التطور السريع للتقنيات الناشئة لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات، مثل الذكاء الاصطناعي، والسحابة، والبيانات الضخمة، والـ 5 جي. ومع مراعاة أحدث الاتجاهات في تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة بشكل كامل، تعاونت هواوي مع خبراء في هذا المجال وأصدرت 10 اتجاهات تقنية ناشئة للطاقة الشمسية الذكية في العام 2025.
وتشمل هذه الاتجاهات أربعة أبعاد: انخفاض تكلفة الكهرباء المسواة، وقوة صداقة شبكة الكهرباء، والتلاقي الذكي، والأمن والموثوقية.
وتهدف الاتجاهات إلى دفع الصناعة نحو حلول ذكية وخضراء، وتوفير نظرة ثاقبة على الابتكار والنمو المتزايد في صناعة الطاقة الجديدة.
الاتجاه 1: الرقمنة
النقطة الرئيسية: سيتم تحويل أكثر من 90٪ من المحطات الكهروضوئية العالمية إلى الرقمنة.
على الرغم من ازدهار سوق الطاقة الكهروضوئية العالمي، لا يزال هناك العديد من الأجهزة الغبية في محطات الطاقة الكهروضوئية، من توليد الطاقة إلى الاتصالات. لا يمكن مراقبة هذه الأجهزة بشكل فعال، كما لا يمكنها توفير إنذار عن حصول الاختلالات. مع التطور السريع للتكنولوجيات الرقمية مثل الـ 5 جي والسحابة، من المتوقع أن يتم تحويل أكثر من 90٪ من محطات الكهروضوئية إلى الرقمنة الكاملة بحلول العام 2025، مما يجعل من الممكن أن تكون إدارة المحطات الكهروضوئية إدارة بسيطة وذكية وفعالة.
الاتجاه 2: ترقيات ذكية تستند إلى الذكاء الاصطناعي
النقطة الرئيسية: أكثر من 70 ٪ من المحطات الكهروضوئية سوف تطبق تقنيات الذكاء الاصطناعي.
سيسهل التكامل المتعمق بينالذكاء الاصطناعي والطاقة الشمسية الاستشعار المتبادل والتوصيل البيني بين الأجهزة، وسيحسن توليد الطاقة وكفاءة التشغيل والصيانة من خلال التحسين التعاوني. يمكن لتقنيات الذكاء الاصطناعى أن توفر طرقًا جديدة واعدة للأنظمة الكهروضوئية، بما في ذلك: تحديد وحماية الوحدات الكهروضوئية وأخطاء الجهاز مع خوارزميات تشخيص الذكاء الاصطناعي؛ التتبع الأمثل للخوارزميات بفضل بيانات المحطات الضخمة والتعلم الذاتي لتحقيق الإنتاج الأعلى؛ وتآزر تخزين الطاقة الشمسية بمساعدةالذكاء الاصطناعيلتحسين إيرادات محطات التخزين الكهروضوئي تلقائياً.
ونظراً لاستمرارالسعر المسوى للكهرباء في الانخفاض وزيادة تعقيد التشغيل والصيانة، فمن المحتمل جداً تطبيق تقنيات الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع في محطات الطاقة الكهروضوئية.
الاتجاه 3: المحطات الكهروضوئية غير مأهولة
النقطة الرئيسية: أكثر من 80 ٪ من العمل في المحطات الكهروضوئية ستعمل بدون وجود بشر.
بفضل صعود الذكاء الاصطناعى وإنترنت الأشياء، ستوفر المنتجات والخدمات الذكية السهولة للحل الكهروضوئي بأكمله. من خلال تجارب الخبراء المتكاملة والتعلم الذاتي المستمر، سيتم نشر الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع ليحل محل خبراء التشغيل والصيانة في العديد من وظائف التشخيص وصنع القرار. سوف تعالج الفحوص التي تقوم بها الطائرات بدون طيار وعمليات التشغيل والصيانة التلقائية التي تعتمد على الروبوت أعمال التشغيل والصيانة الخطرة والمتكررة التي تتطلب درجة عالية من الدقة المستمرة، من أجل تحسين الإنتاجية والسلامة في محطات الطاقة الكهروضوئية.
وكما هو متوقع، من المتوقع أن تكون محطات الطاقة الكهروضوئية في المستقبل غير مأهولة بالكامل.
الاتجاه 4: الدعم الاستباقي لشبكات الطاقة
النقطة الرئيسية: ستتحول محطات الطاقة الكهروضوئية من تكييف الشبكة إلى دعم الشبكة.
وسيقوض الاختراق المتزايد للطاقة التي تعمل بالطاقة الإلكترونية قوة شبكة الطاقة، مما يعوق التطبيق الأوسع للأنظمة الكهروضوئية. على مدار السنوات الخمس القادمة، ويجب أن تتطور محطات الطاقة الكهروضوئية تدريجياً من تكييف شبكات الطاقة إلى دعم شبكة الطاقة.
وتحقيقًا لهذه الغاية، يجب أن تمتلك المحولات قدرات معينة مثل قابلية التكيف على نطاق واسع للدوائر القصيرة، والقدرة على التحكم في التيار التوافقي في حدود 1٪، وجولة متتابعة عالية / منخفضة الجهد، والتنظيم السريع للترددات، وهي أمور ضرورية لربط الشبكة.
الاتجاه 5: الطاقة الشمسية + التخزين
النقطة الرئيسية: سوف تتجاوز نسبة أنظمة الكهروضوئية إلى جانب تخزين الطاقة 30 ٪.
مع زيادة انتشار مصادر الطاقة الجديدة، ستكون لشبكات الطاقة متطلبات صارمة على نحو متزايد لتنظيم التردد وخفض ضغط الذروة. في غضون ذلك، تتناقص تكاليف البطاريات مع تواصل حدوث التقدم التكنولوجي.
ومن المتوقع أن يعمل تخزين الطاقة إلى جانب الأنظمة الكهروضوئية، ويصبح مكونًا مهمًا. وتشير التوقعات إلى أنه بحلول العام 2025، سوف تتجاوز نسبة أنظمة الطاقة الكهروضوئية مع تخزين الطاقة 30 ٪ من الطاقة المتوفرة للشبكات.
الاتجاه 6: محطات الطاقة الافتراضية
النقطة الرئيسية: سيتم توصيل أكثر من 80٪ من الأنظمة السكنية بشبكات محطة الطاقة الافتراضية
على مدار السنوات الخمس القادمة، سيتم تطبيق تقنيات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، مثل الـ 5 جي، وبلوكتشين، والخدمات السحابية، على نطاق واسع في محطات الطاقة الموزعة، وتشكيلمحطات الطاقة الافتراضيةللإدارة التعاونية، والمشاركة في الجدولة، والمعاملات، والخدمات المساعدة لأنظمة الطاقة.
وسيؤدي تطوير تقنيةوتشكيل محطات الطاقة الافتراضيةإلى إلهام نماذج أعمال جديدة وجذب لاعبين جدد في السوق في سيناريوهاتالطاقة الشمسيةالموزعة، والتي تعمل كمحرك للنمو فيصناعة الطاقة الشمسيةالكهربية الموزعة.
الاتجاه 7: السلامة النشطة
النقطة الرئيسية: سيصبح قاطع دورة الأعطال القوسيةميزة لا بد منها في أنظمة الطاقة الشمسية على الأسطح الموزعة، وسيتم دمجها في معايير الصناعة الدولية.
مع التطبيق الأوسع للطاقة الشمسية الموزعة، أصبح البناء والسلامة الشخصية مصدر قلق كبير. أصبحت مخاطر التقوس الكهروضوئي الناتجة عن ضعف ملامسة العقد في الوحدات الكهروضوئية، أو ضعف الاتصالات من الموصلات الكهروضوئية، أو الكابلات القديمة أو المعطلة، مسألة ملحة في الصناعة. لتخفيف هذه المخاطر، ستصبحقواطع الدوراتالقوسية وظيفة قياسية لأنظمة الأسطح الكهروضوئية الموزعة، وسيتم دمجها في معايير الصناعة الدولية.
الاتجاه 8: ارتفاع كثافة الطاقة
النقطة الرئيسية: ستزيد كثافة طاقة العاكس بأكثر من 50٪.
مع اتجاه انخفاض السعر للطاقة الشمسية، هناك متطلبات أعلى في الطاقة العالية لوحدة واحدة وسهولة الصيانة للعاكسات.و لتحقيق ذلك، سيكون من المطلوب توفير كثافة طاقة أعلى. ومع تحقيق اختراقات في مجال أشباه الموصلات واسعة النطاق، مثل SiC و GaN، فضلاً عن خوارزميات التحكم المتقدمة، من المتوقع أن تزداد كثافة طاقة العاكسات بأكثر من 50٪ في السنوات الخمس القادمة.
الاتجاه 9: تصميم الوحدات
النقطة الرئيسية: تعتمد المكونات الأساسية مثل المحولات العاكسة وأنظمة تكييف الطاقة وأجهزة تخزين الطاقة على تصميم الوحدات.
تعد المحولات وأجهزةتكييف الطاقةوأجهزة تخزين الطاقة من المكونات الرئيسية في المحطة الكهروضوئية، مما يؤثر بشكل كبير على توفر نظام المحطات الكهروضوئية بأكمله.
مع زيادة سعة وتعقد محطات الطاقة الكهروضوئية، سيكون النهج التقليدي الذي يحركه الخبراء في الصيانة في الموقع مكلفًا للغاية.
وسيصبح التصميم المعياري أمرًا سائدًا، حيث إنه يتيح النشر المرن والتوسع السلس والصيانة من دون حضور الخبراء، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل والصيانة وتحسين توفر النظام.
الاتجاه 10: الأمن والموثوقية
وتعتبر النقطة الرئيسية: أصبح الأمن والموثوقية مطلبًا ضروريًا لمحطات الطاقة الكهروضوئية.
وتعتبر زيادة السعة التراكمية لمحطات الطاقة الكهروضوئية العالمية، وزيادة تعقيد بنية الشبكة، مما يزيد من مخاطر أمان الشبكات لمحطات الطاقة الكهروضوئية، بالإضافة إلى أنه هناك متطلبات أكثر صرامة لخصوصية المستخدم والأمن للمحطات الكهروضوئية الموزعة.
وتشير جميع هذه الاتجاهات إلى أن المحطات الكهروضوئية تحتاج إلى امتلاك قدرات أمن وموثوقية من حيث الموثوقية والتوفر والأمن والسلامة والمرونة والخصوصية.
النقطة الرئيسية: سيتم توصيل أكثر من 80٪ من الأنظمة السكنية بشبكات محطة الطاقة الافتراضية
على مدار السنوات الخمس القادمة، سيتم تطبيق تقنيات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، مثل الـ 5 جي، وبلوكتشين، والخدمات السحابية، على نطاق واسع في محطات الطاقة الموزعة، وتشكيلمحطات الطاقة الافتراضيةللإدارة التعاونية، والمشاركة في الجدولة، والمعاملات، والخدمات المساعدة لأنظمة الطاقة.
وسيؤدي تطوير تقنيةوتشكيل محطات الطاقة الافتراضيةإلى إلهام نماذج أعمال جديدة وجذب لاعبين جدد في السوق في سيناريوهاتالطاقة الشمسيةالموزعة، والتي تعمل كمحرك للنمو فيصناعة الطاقة الشمسيةالكهربية الموزعة.
الاتجاه 7: السلامة النشطة
النقطة الرئيسية: سيصبح قاطع دورة الأعطال القوسيةميزة لا بد منها في أنظمة الطاقة الشمسية على الأسطح الموزعة، وسيتم دمجها في معايير الصناعة الدولية.
مع التطبيق الأوسع للطاقة الشمسية الموزعة، أصبح البناء والسلامة الشخصية مصدر قلق كبير. أصبحت مخاطر التقوس الكهروضوئي الناتجة عن ضعف ملامسة العقد في الوحدات الكهروضوئية، أو ضعف الاتصالات من الموصلات الكهروضوئية، أو الكابلات القديمة أو المعطلة، مسألة ملحة في الصناعة. لتخفيف هذه المخاطر، ستصبحقواطع الدوراتالقوسية وظيفة قياسية لأنظمة الأسطح الكهروضوئية الموزعة، وسيتم دمجها في معايير الصناعة الدولية.
الاتجاه 8: ارتفاع كثافة الطاقة
النقطة الرئيسية: ستزيد كثافة طاقة العاكس بأكثر من 50٪.
مع اتجاه انخفاض السعر للطاقة الشمسية، هناك متطلبات أعلى في الطاقة العالية لوحدة واحدة وسهولة الصيانة للعاكسات.و لتحقيق ذلك، سيكون من المطلوب توفير كثافة طاقة أعلى. ومع تحقيق اختراقات في مجال أشباه الموصلات واسعة النطاق، مثل SiC و GaN، فضلاً عن خوارزميات التحكم المتقدمة، من المتوقع أن تزداد كثافة طاقة العاكسات بأكثر من 50٪ في السنوات الخمس القادمة.
الاتجاه 9: تصميم الوحدات
النقطة الرئيسية: تعتمد المكونات الأساسية مثل المحولات العاكسة وأنظمة تكييف الطاقة وأجهزة تخزين الطاقة على تصميم الوحدات.
تعد المحولات وأجهزةتكييف الطاقةوأجهزة تخزين الطاقة من المكونات الرئيسية في المحطة الكهروضوئية، مما يؤثر بشكل كبير على توفر نظام المحطات الكهروضوئية بأكمله.
مع زيادة سعة وتعقد محطات الطاقة الكهروضوئية، سيكون النهج التقليدي الذي يحركه الخبراء في الصيانة في الموقع مكلفًا للغاية.
وسيصبح التصميم المعياري أمرًا سائدًا، حيث إنه يتيح النشر المرن والتوسع السلس والصيانة من دون حضور الخبراء، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل والصيانة وتحسين توفر النظام.
الاتجاه 10: الأمن والموثوقية
وتعتبر النقطة الرئيسية: أصبح الأمن والموثوقية مطلبًا ضروريًا لمحطات الطاقة الكهروضوئية.
وتعتبر زيادة السعة التراكمية لمحطات الطاقة الكهروضوئية العالمية، وزيادة تعقيد بنية الشبكة، مما يزيد من مخاطر أمان الشبكات لمحطات الطاقة الكهروضوئية، بالإضافة إلى أنه هناك متطلبات أكثر صرامة لخصوصية المستخدم والأمن للمحطات الكهروضوئية الموزعة.
وتشير جميع هذه الاتجاهات إلى أن المحطات الكهروضوئية تحتاج إلى امتلاك قدرات أمن وموثوقية من حيث الموثوقية والتوفر والأمن والسلامة والمرونة والخصوصية.

التعليقات