ما هو التوليد الموزع للكهرباء: هل هو فكرة جيدة؟

تاريخياً ، تم تحقيق توليد الطاقة من خلال محطات الطاقة الكبيرة ، مثل محطات الطاقة النووية أو محطات الطاقة التي تعمل بالفحم. وهذا يعني كميات كبيرة من النفايات بطريقتين: تلويث النفايات من محطات الطاقة و "فقدان الخط" ، أو فقدان الطاقة أثناء النقل.

اليوم ، تدفع التحركات نحو الطاقة المتجددة لتكملة نقص الطاقة وتقليل الفاقد إنتاج واستهلاك الكهرباء بطرق جديدة. يجادل أنصار التوليد الموزع بأنه يمكن تحقيق ذلك من خلال قيام المستخدمين النهائيين بتوليد الطاقة وتخزينها في منازلهم وبيع فائضهم مرة أخرى إلى الشبكة.

ولكن ما هو التوليد الموزع للكهرباء وكيف يمكن أن يساعد البيئة على نطاق عالمي؟ واصل القراءة.

جدول المحتويات
ما هو التوليد الموزع للكهرباء؟
ما هي فوائد استخدام توليد الطاقة الموزعة؟
ما هي عيوب استخدام توليد الطاقة الموزعة؟
ما هي التقنيات الرئيسية المستخدمة في التوليد الموزع للكهرباء؟
الخلاصة: ما هو التوليد الموزع للكهرباء وما تأثيره على البيئة

ما هو التوليد الموزع للكهرباء؟

يشير التوليد الموزع للكهرباء إلى إنتاج الطاقة على المستوى المحلي من قبل المستخدمين النهائيين وتبادل تلك الكهرباء بين المستخدم النهائي (منتج الطاقة المحلي) وشبكة الكهرباء في أوقات انخفاض إنتاج الطاقة. هذا يعني أنه عندما يولد المستخدم النهائي طاقة أكثر مما يستهلك ، يمكنه بيعها مرة أخرى إلى الشبكة. وبالمثل ، عندما لا يتمكنون من توليد طاقة كافية ، يمكنهم شراء ما ينقصهم من الشبكة.

مثال على توزيع الطاقة بهذه الطريقة هو عندما توفر مصادر الطاقة المتجددة للمستخدم النهائي ، مثل الألواح الشمسية ، طاقة وفيرة (في أشهر الصيف على سبيل المثال). في هذه المرحلة ، يمكن للمستخدم النهائي الاحتفاظ بالطاقة التي يحتاجها وبيع الباقي إلى شبكة الكهرباء لتوزيعها في مكان آخر - وهو تأثير توزيع إيجابي للغاية. في هذه الأثناء ، في أشهر الشتاء ، عندما لا تولد الألواح الشمسية طاقة كافية لنفس المستخدم النهائي ، يمكنها ببساطة زيادة طاقتها عن طريق شراء بعضها من الشبكة.

بالإضافة إلى إنتاج الطاقة المنزلية ، فإن نظام توليد الطاقة الموزع سيزيد من عدد محطات الطاقة ، مما يجعل المزيد منها ولكن على نطاق أصغر وأقرب إلى المستخدمين النهائيين. يعمل هذا على إنشاء شبكة طاقة محلية أكثر يمكن أن تتفاعل بسهولة مع إنتاج الطاقة المنزلية.

ما هي فوائد استخدام توليد الطاقة الموزعة؟

هناك العديد من المزايا لاستخدام التوليد الموزع للطاقة ، بما في ذلك المزيد من استقلالية العملاء ، وزيادة الاستثمار في تقنيات الطاقة المتجددة ، وتقليل النفايات. فيما يلي بعض المزايا الرئيسية:

تنتقل الطاقة مسافة أقل

يعني توليد الكهرباء على مستوى محلي أن معظم (أو كل) الكهرباء المطلوبة ستكون بالفعل في منزل المستخدم النهائي. تشمل الفوائد الرئيسية لذلك ما يلي:

- تقليل فقد الخط ، حيث لن تحتاج الطاقة إلى الانتقال لمسافات بعيدة.

- انخفاض الطلب على البنية التحتية ، وهو ما يعني بدوره تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري واستخدام الطاقة لإنتاج أبراج الكهرباء وكابلات الكهرباء ، فضلاً عن انخفاض الحاجة إلى محطات توليد الطاقة.

- تكلفة أقل للعملاء حيث سيكون لديهم موارد الطاقة الخاصة بهم.

يقلل من مشكلة التأخير والانقطاع الهائل للتيار الكهربائي

في الوقت الحالي ، إذا تعطلت الشبكة ، يمكن ترك ملايين الأفراد بدون كهرباء ، ولكن مع التوليد الموزع للكهرباء ، فإن انقطاع التيار الكهربائي سيؤثر فقط على مساحة صغيرة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا الضوئية يتم استخدام توليد (الطاقة الشمسية الكهروضوئية) ، وهناك احتمال متزايد لاستعادة الطاقة بسرعة. يتم النظر والبحث بشكل متزايد في هذا النوع من توليد الكهرباء لتوزيع الشبكة الوطنية.

التقدم في تقنيات الطاقة المتجددة

يعني وجود وحدات توليد الطاقة في المنزل الحاجة إلى مزيد من الابتكار في تقنيات الطاقة النظيفة. هذا يعني زيادة التمويل في مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والغاز الطبيعي من السماد وغير ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، كلما زادت الكهرباء المولدة في المنزل ، قل الاعتماد على مولدات الطاقة المركزية ، مما يعني أن أباطرة الطاقة سيتجهون إلى الاستثمار في مصادر الطاقة المتجددة للحفاظ على الأرباح.

يخلق طاقة دائرية

عندما يكون قد تم إهدار بعض الطاقة الزائدة مع النماذج السابقة ، فإن توليد الطاقة الموزعة يعني أنه يمكن للمستخدمين الشراء والبيع للشبكة على المستوى المحلي ، مما يعني توزيع الطاقة في جميع أنحاء المجتمع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام الأنظمة المدمجة ، مثل الحرارة والطاقة ، يعني أنه حتى الكميات الصغيرة جدًا من الطاقة يمكن استخدامها من خلال دمجها لإنشاء كمية أكبر.

ما هي عيوب استخدام توليد الطاقة الموزعة؟

على الرغم من كل مزايا هذا النوع من توليد الكهرباء ، إلا أنه لا يزال قيد التطوير ولا يزال لديه بعض المشكلات للتغلب عليها:

الكفاءة

لم تنفذ كل أسرة وحدة توليد الطاقة الخاصة بها ، مما يعني أنه على المستوى المحلي قد لا تكون هناك طاقة كافية لتقليل الاعتماد على شبكة الطاقة في هذه المرحلة. بالإضافة إلى ذلك ، تقنيات الطاقة المتجددة لديها ليس بعد وصلت إلى طاقتها الكاملة ، مما يجعلها أقل كفاءة من الطرق التقليدية. ومع ذلك ، هذا يتغير. في الولايات المتحدة وحدها ، زادت تركيبات الألواح الشمسية بنسبة 43% منذ عام 2019 ، بأكثر من 1 في 7 من المتوقع أن تقوم المنازل الأمريكية بتركيب الطاقة الشمسية بحلول عام 2030. وستؤدي هذه الزيادة في الاستثمار والتنفيذ إلى نمو هائل في قطاع الطاقة المتجددة.

زيادة متطلبات مساحة الأرض

على الرغم من أنه سيتم إنشاء العديد من تقنيات التوليد الموزعة في المنازل ، مثل الألواح الشمسية على الأسطح ، وتوربينات الرياح الصغيرة في الحديقة ، وخلايا الوقود التي تعمل بالغاز الطبيعي في الحظائر والمنازل ، إلا أنه ستظل هناك حاجة إلى محطات طاقة أكبر. من أجل توطين الطاقة المولدة قدر الإمكان ، سيتم إنشاء مزارع الرياح والطاقة الشمسية ومحطات الطاقة الكهرومائية ومحطات حرق النفايات الصلبة البلدية والمزيد بالقرب من المجتمعات التي تستخدمها.

وهذا يعني زيادة الطلب على مساحة الأرض مقارنة بالماضي - مما يعني مساحة أقل لإعادة التحريج والزراعة والمزيد. قد يكون هذا مشكلة في البلدان ذات الكثافة السكانية العالية ، مثل المملكة المتحدة.

تلوث الهواء

ستظل تقنيات التوليد الموزعة التي تستخدم الاحتراق تلوث الهواء ، وسيعني نظام التوزيع هذا أنها أقرب إلى المناطق المأهولة بالسكان. إذا لم يتم تنفيذ أنظمة للحد من هذا الخطر ، فقد يؤدي ذلك إلى مخاطر صحية ويسهم في ظاهرة الاحتباس الحراري. تعمل حلول الطاقة الموزعة باستمرار من أجل تقليل تأثيرها على البيئة.

هدر المياه

قد تتطلب بعض تقنيات التوليد الموزعة المياه لتوليد البخار أو التبريد ، كما هو الحال مع حرق النفايات ، واحتراق الكتلة الحيوية ، والحرارة والطاقة المشتركة. هذا يعني أنه على الرغم من أن نظام الطاقة الموزعة هذا يمثل تحركًا نحو الاستدامة والطاقة الخضراء ، فلا تزال هناك حاجة لاستخدام الكثير من المياه - أثمن مورد لدينا.

ما هي التقنيات الرئيسية المستخدمة في التوليد الموزع للكهرباء؟

إن التوليد الموزع للكهرباء أوسع بكثير من مجرد الفحم ، والطاقة النووية ، والطاقة الشمسية ، والغاز ، وطاقة الرياح. يجمع هذا النوع من أنظمة توليد الطاقة بين أنواع متعددة من مولدات الطاقة لتلبية الطلب والجغرافيا المحلية والطقس. بعض من أكثرها شيوعًا هي:

• الألواح الشمسية الكهروضوئية
• توربينات الرياح الصغيرة
• خلايا وقود تعمل بالغاز الطبيعي
• مولدات احتياطية للطوارئ
• أنظمة الحرارة والطاقة المجمعة (CHP)
• الطاقة الكهرومائية
• احتراق الكتلة الحيوية / الإشعال المشترك
• ترميد النفايات البلدية الصلبة

الخلاصة: ما هو التوليد الموزع للكهرباء وما تأثيره على البيئة

بعد الإجابة على سؤال "ما هو التوليد الموزع للكهرباء" وكذلك نوع التأثير البيئي له ، سواء الإيجابي أو السلبي - هل يستحق ذلك؟

يُعد توليد الكهرباء الموزعة طريقة رائعة لتقليل الاعتماد على مصادر الطاقة الموجودة بعيدًا عن المستخدم النهائي أو العميل. وهذا يعني انخفاضًا في خسارة الخط ، وتكاليف النقل والبنية التحتية ، وانقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذا النوع من توليد الكهرباء يوجه الاستثمار إلى تقنيات الطاقة المتجددة ويستفيد من مصادر الطاقة المتجددة. وهذا يعني أيضًا أنه يمكن استعادة الطاقة المفقودة سابقًا واستخدامها بسرعة.

ومع ذلك ، لا يزال لتوليد الطاقة الموزعة أثر ، بما في ذلك الحاجة المتزايدة للأرض (لإنشاء المزيد من محطات الطاقة المحلية) ، وإهدار المياه المحتمل عند استخدامها للتبريد ، وزيادة تلوث الهواء بالقرب من المناطق الحضرية. تتم معالجة هذه القضايا جنبًا إلى جنب مع الإمكانات التي لم تتحقق بعد من مصادر الطاقة المتجددة ، مثل الطاقة الشمسية.

مع زيادة الاستثمار في كفاءة مصادر الطاقة المتجددة جنبًا إلى جنب مع زيادة تنفيذ مولدات الطاقة المنزلية ، مثل طاقة الرياح ، والطاقة الشمسية ، وخلايا الوقود ، سيتم تقليل البصمة الكربونية لنموذج الطاقة المحلي هذا.