
أزمة المحولات: هل تواجه شبكة الطاقة خطرًا؟
هل تعلم أن شبكة الطاقة التي تضمن وصول الكهرباء إلى منازلنا وشركاتنا تواجه أزمةً حقيقية؟ في عام 2022، أدرك المحرر المساهم في مجلة IEEE Spectrum، روبرت ن. شارات، هذه الأزمة الخطيرة. كتب شارات أنَّ ملايين المحولات في الولايات المتحدة تقترب من نهاية عمرها الافتراضي، مما يهدد سلاسة وصول الكهرباء!
ولكن لماذا هذه الأزمة؟ ببساطة، طريقة استخدامنا لشبكة الطاقة ترهق المحولات أكثر. تُقلل شاحنات سيارات الكهرباء المتعددة على محول توزيع واحد من عمره الافتراضي بشكل كبير، من 30-40 عامًا إلى 3 سنوات فقط! هذا يعني أن استبدال المحولات سيُصبح مصدرًا رئيسيًا ومكلفًا من المشاكل لشركات الخدمات العامة في المستقبل القريب.
والمشكلة لا تتوقف عند هذا الحد! الطلب العالمي على المحولات آخذ في الارتفاع، مما زاد من مدة الانتظار بشكل كبير. قد يتوقع العملاء الانتظار لمدة تصل إلى أربع سنوات ودفع ما بين 60 إلى 80% أكثر مما كانوا يدفعونه قبل خمس سنوات! وهذا يُؤخر مشاريع الطاقة المتجددة حول العالم بشكل كبير.
هل يوجد حل لهذه الأزمة؟ بالتأكيد! يُرى البعض في هذه الأزمة خطرًا، بينما يرى ديبك ديفان، الحاصل على ميدالية IEEE لعام 2024 في هندسة الطاقة ومدير مركز الطاقة المُوزّعة في معهد جورجيا التقني، فرصةً. فريقه يعمل على تصميم محول قابل للتحكم مُجزأ (MCT)، يُمكنه عكس التيار بين التيار المستمر والتيار المتردد في مرحلة واحدة، مما يُيسر عقبات التصنيع. ومع ذلك، هذه التقنية ناشئة، ومصيرها يعتمد على تطوير شرائح إلكترونية شبه موصلة قادرة على تحمل أحمال كبيرة.
في المستقبل، ستحتاج شبكات الطاقة إلى محولات تيار متوسط أو ما شابه لكي تُواكب زيادة الطاقة الشمسية والطاقة الرياحية، وشاحنات شحن سيارات الكهرباء، وبطاريات مقاييسية كبيرة. ستُنظّم شبكات الطاقة المستقبلية بواسطة إلكترونيات ذكية للغاية.
يُوصي كتاب ديفان لعام 2024 طاقة 2040: مواءمة الابتكار والاقتصاد وخفض الكربون بتنسيق السياسات الطاقية والسياسات الصناعية حتى تتمكن الشركات والمرافق والمستهلكون من الاستفادة الكاملة من التطورات المستمرة في الطاقة النظيفة. ولكنّ شركات الكهرباء الكبرى لا تمتلك المهارات اللازمة للتعامل مع هذه التقنيات الجديدة، لأن النظام القديم لم يكن بحاجة إليها.
بمعنى ما، مُوفّرو الخدمات، ومهندسي الطاقة، وصانعي السياسات هم ضحايا نجاحهم ذاته! شبكة الطاقة موثوقة للغاية لدرجة أنها غير مرئية في العديد من الأماكن. ديڤان يقول: “لا أحد يستطيع الوقوف في العلن ويقول، “هناك مشكلة هنا!” فعل ديفان ذلك. هل يُصغي أحد؟
المصدر: IEEE Spectrum