تعد محطات الطاقة الافتراضية آخر التقنيات الحديثة لتوليد وتوفير الكهرباء للمنازل والشبكات. حيث يواجه العالم اليوم طلبًا متزايدًا على الطاقة، وتتفاقم فيه المشكلات البيئية المتعلقة بالوقود الأحفوري. ويمكن لتلك التقنيات الحديثة المساهمة في حل تلك المشكلات المتعلقة بالتزود بالطاقة حول العالم.
مفهوم محطات الطاقة الافتراضية
يطلق مصطلح محطات الطاقة الافتراضية على مفهوم تقني أي أنها ليست محطات طاقة لها وجود مادي بالفعل. غير أنه بتطبيق تلك التقنيات يمكن للشبكات والأفراد توفير الكثير من المال. ويتلخص هذا المفهوم في إمكانية التحكم باستهلاك الأفراد المتصلين على شبكة الكهرباء العامة ومخازن الطاقة المملوكة للمنازل لتقليل الاستهلاك الكلي للشبكات.
يمتلك الكثير من الأفراد، في الولايات المتحدة على سبيل المثال، منازل ذكية يمكنها التحكم في الأجهزة المتصلة بالكهرباء. تمثل أجهزة التحكم في الحرارة والتدفئة أكثر الأجهزة استهلاكًا للكهرباء. كما يمتلك الكثيرين محطات صغيرة لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية على مستوي المنازل. يمثل التحكم في هذين الأمرين معًا مفهوم المحطات الافتراضية. وتتكون محطات الطاقة الافتراضية من تقنيات عدة تتضمن الخلايا الشمسية على اسطح المنازل، وبطاريات التخزين المنزلية، والسيارات الكهربية. كما تتضمن أيضًا منظمات الحرارة وسخانات المياه الذكية.
كيف تعمل محطات الطاقة الافتراضية
يمكن للأجهزة الذكية الجديدة التحكم في استهلاك الطاقة المنزلي بما يتوافق مع عادات قاطنيه. حيث يمكن تدفئة المنزل، على سبيل المثال، في الأوقات التي يوجد بها الأشخاص في المنزل أو قبل عودتهم بقليل؛ ما يقلل الاحتياج الكلي لتوليد الطاقة في الشبكات، وتقليل ضغط الاستهلاك في ساعات الذروة. كما يمكن للشبكات تقليل الاستهلاك الكلي للمنازل بما يتناسب مع استهلاكهم الفعلي للطاقة بناءً على تحليل نمط ذلك الاستهلاك على مدار اليوم. حيث توفر تلك الإجراءات الحاجة إلى تشغيل محطات توليد في العالم الواقعي، وما يستتبع ذلك من تلوث ناتج عن توليد تلك الطاقات من الوقود الأحفوري.
كما يمكن للشبكات الوصول الى مخازن الطاقة، البطاريات المنزلية، المعتمدة على الخلايا الشمسية في شحنها. حيث يمكن للشبكة استخدام طاقته تلك البطاريات في تخفيف الضغط في ساعات الذروة عن مولدات الكهرباء في الشبكة العامة. وتحويل تلك البطاريات إلى محطات طاقة افتراضية يمكنها أن تحل محل محطات الشبكة الفعلية. ومن هنا يمكن تقليل التكاليف الفعلية للتشغيل العام للشبكات والتي قد تصل إلى مليارات سنويًا.
التقنية مطبقة بالفعل
في تقرير نشرته شركة الاستشارات ٍScottmadden ذكرت الشركة أنه يوجد حوالى 500 محطة طاقة افتراضية منتشرة في ربوع أمريكيا الشمالية بالفعل. فعلى سبيل المثال، قامت شركة معروفة باسم Shifted Energy في هاواي بتركيب وحدات تحكم ذكية في سخانات المياه داخل أكثر من 3000 منزل في جزيرتي ماوي وأواهو.
تستخدم الوحدات الذكاء الاصطناعي في تعلم كيف يستخدم المنزل سخان المياه، ومن ثم تقوم بتشغيله وإيقافه ليس فقط لتوفير أموال الأسرة، بل وأيضًا لتقليل الحمل على الشبكة الكهربائية الرئيسية حسب الحاجة. كما يمكن أن تراقب الوحدات أيضًا نظام المياه للكشف عن التسريبات أو غيرها من الأعطال التي قد تؤدي إلى إهدار أموال المستهلكين.
شركات ناشئة في المجال
كما أعلنت شركة الطاقة NRG في تكساس عن شراكة مع شركة Renew Home المتخصصة في محطات الطاقة الافتراضية. وتهدف الشراكة لنشر متحكمات ذكية في التدفئة لمئات الآلاف من العملاء. والهدف هو مساعدة المستهلكين على التخلص من شبكة الطاقة العامة. وتقول شركة Renew Home أن سعة المشروع ستكون معادلة لإنتاج 294 توربينًا للرياح أو 12 محطة توليد طاقة تعمل بالغاز.
ومن الجدير بالذكر، أن شركة Renew Home تأسست عندما اندمجت شركة Nest Renew التابعة لشركة Google مع شركة OhmConnect. حيث استثمرت شركة Google مائة مليون دولار في الشركة؛ ما يوضح مدى أهمية شركات محطات الطاقة الافتراضية.