مستقبل قطاع الطاقة على ضوء أحدث الابتكارات التقنية: هواوي تعلن عن التوجهات العشر الأكثر رواجاً في محطات الطاقة

 شهدت التقنيات الحديثة مثل الجيل الخامس وإنترنت الأشياء والحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي انتشاراً على نطاق واسع، خصوصاً خلال أزمة كورونا وزيادة الاعتماد على شبكات الاتصالات والحلول التقنية، مما أدى إلى تسارع خطوات التحول الرقمي وازدهارها في مختلف القطاعات. وساهمت جهود مكافحة الجائحة في التخلص من الانبعاثات الكربونية والتحول إلى المجتمعات الذكية الأكثر استدامة. وكان لذلك أثر واضح على أعمال محطات توليد الطاقة الكهربائية؟ والسؤال الذي يطرح نفسه هنا، ما الذي سيحدث إذا تم دمج تقنيات الطاقة مع أنظمة الطاقة الإلكترونية والتقنيات الرقمية؟

للإجابة على هذه الأسئلة ناقش بينغ جيانهوا، رئيس قطاع الطاقة في هواوي مع المشاركين من متخصصي التكنولوجيا التوجهات العشر الأكثر رواجاً في قطاعي الطاقة والتكنولوجيا والتوقعات المستقبلية لمحطات الطاقة. وتم الإعلان عن التوجهات العشر الرائجة للمساهمة في دفع عجلة التنمية والابتكار في قطاع الطاقة من أجل بناء مستقبل أفضل.
التوجه الأول: توليد الطاقة بالاعتماد على التقنيات الرقمية

سيتم الاعتماد على التقنيات الرقمية في عمليات توليد الطاقة وتحويلها وتخزينها ليتم استخدامها في وقت لاحق. وسيتم تغيير شبكات الطاقة بشكل كامل لتعمل بالنظام الكهربائي الرقمي بدلاً من النظام الكهربائي التقليدي، مما يسهم في تحقيق التحول الرقمي في نقاط وسلاسل وشبكات الطاقة لتعمل وفق نظام Bit Manage Watt. وسيؤدي التكامل بين التقنيات الرقمية وتقنيات الطاقة إلى توفير شبكات مرئية يمكن إدارتها والتحكم فيها وتحسينها.

لذا، تجري هواوي أبحاثاً على شبكات الطاقة على ثلاثة مستويات اعتباراً من المكونات إلى المحطات وصولاً إلى الشبكات للمساهمة في بناء شبكات ذكية وصديقة للبيئة ويمكن تشغيلها بشكل سلس والاعتماد عليها في تطوير قطاع الطاقة في المستقبل.

التوجه الثاني: الشبكات الخالية من الانبعاثات الكربونية

يتم التركيز على التنمية المستدامة والصديقة للبيئة في الوقت الحالي، حيث تزايد الاعتماد على الطاقة النظيفة وأنظمة توفير الطاقة في جميع أنحاء العالم. وستصبح جميع مراحل توليد الطاقة واستهلاكها وتحويلها وتخزينها أكثر كفاءة وستسهم في الحفاظ على البيئة والحد من استهلاك الطاقة. وسيتم توفير شبكات خالية من الانبعاثات الكربونية اعتباراً من تخطيط وتصميم الشبكة وبنائها وتعزيز سعتها إلى إعادة إنشائها وتحسينها وصولاً إلى عمليات التشغيل والصيانة الرقمية وإدارة كفاءة الطاقة وتقييم انبعاثات الكربون من خلال التكامل بين أنظمة الطاقة الإلكترونية والتقنيات الرقمية والذكاء الاصطناعي. كما يسهم التطور المتسارع الذي تشهده التقنيات الأساسية والتقنيات فائقة الكفاءة والتقنيات الرقمية في بناء الشبكات الخالية من الانبعاثات الكربونية. ولن تزداد النفقات التشغيلية لشبكات الطاقة بعد الاعتماد على الجيل الخامس، مما يحد من النفقات الرأسمالية بشكل كبير. وسيتم التخلص من انبعاثات الكربون في الشبكات بفضل التصميم السلس وأنظمة التشغيل والصيانة الذكية والنظام الشامل لإدارة شبكات الطاقة.

في جزر “غرين آيلاند” في اليونان، تسهم هواوي في دعم شركات الطاقة من خلال الحد من الانبعاثات الكربونية بما يصل إلى 10 طن سنوياً في كل محطة بفضل نظام الوصول الذكي إلى الطاقة الشمية. وفي باكستان، تعتمد هواوي على مصادر الطاقة الهجينة المتطورة بدلاً من المولدات التي تعمل بالديزل، مما يسهم في الحد من انبعاثات الكربون بما يصل إلى 18 طن سنوياً في كل محطة.

التوجه الثالث: بطاريات الليثيوم للجميع

نظراً لعمرها الطويل والتطور التقني المتواصل الذي تشهده، يتزايد الاعتماد على بطاريات الليثيوم بشكل تدريجي بدلاً من بطاريات الرصاص في مختلف القطاعات حول العالم. ولم تعد البطاريات التي تعمل كمصدر احتياطي لحفظ الطاقة قادرة على تلبية المتطلبات المتنوعة في العديد من السيناريوهات. لذا، نطمح إلى تحويلها إلى مصدر شامل لتوليد الطاقة. ولا توفر بطاريات الليثيوم سوى وظيفة واحدة فقط، إلا أنه سيتم تزويدها بأنظمة ذكية بالاعتماد على الحوسبة السحابية من خلال الجمع بين أنظمة الطاقة الإلكترونية والتقنيات الرقمية. واعتباراً من أصغر جزء فيها وصولاً إلى نظام تخزين الطاقة الذكي بالاعتماد على الحوسبة السحابية، ستصبح بطاريات الليثيوم أكثر أماناً وتواكب المزيد من السيناريوهات وتوفر وظائف تشغيل وصيانة أكثر كفاءة، مما يسهم في تعزيز أنظمة تخزين الطاقة في الموقع.

وبعد إنتاج بطاريات الليثيوم الذكية، أطلقت هواوي الجيل الخامس من حل CloudLi والذي يسهم في تطوير أنظمة بطاريات الليثيوم لتواكب العصر الجديد. ويمتاز الحل بأنه يلائم جميع السيناريوهات، حيث يتيح إجراء عمليات الصيانة بالاعتماد على الحوسبة السحابية ويوفر نظاماً متكاملاً لتخزين الطاقة بالاعتماد على الذكاء الاصطناعي ونظاماً يمتاز بالدقة لإدارة أمان الشبكة بشكل استباقي، مما يوفر العديد من أوجه الدعم إلى العملاء.

التوجه الرابع: تحويل محطات الطاقة المخصصة للاتصالات إلى محطات توفر الطاقة إلى مختلف قطاعات المجتمع
يتم نشر الجيل الخامس في مختلف القطاعات، مما أدى إلى إنشاء العديد من محطات توليد الطاقة التي تعتمد على التقنيات الرقمية. وتتطلب السيناريوهات المتنوعة محطات أكثر مرونة وتنوعاً. بالتالي، سيتم تطوير المحطات التقليدية التي لا توفر خدماتها سوى إلى شبكات الاتصالات إلى محطات تؤدي العديد من الوظائف الشاملة لتوفير الطاقة إلى مختلف قطاعات المجتمع، مما يسهم في تعزيز قيمتها.

في شمال أفريقيا، أطلقت هواوي حل eMIMO الابتكاري الذي يوفر منصة موحدة تواكب مختلف أنماط إنتاج واستهلاك الطاقة. ويسهم الحل في تحويل البنية التحتية للمحطات التقليدية والتي توفر وظيفة واحدة فقط إلى محطات توفر العديد من خدمات الطاقة الشاملة بما في ذلك تزويد المتاجر ومخافر الشرطة الصغيرة في القرى بالطاقة الكهربائية.

التوجه الخامس: تنويع إمدادات الطاقة

هناك ثلاثة جوانب لتنويع إمدادات الطاقة وهي: أولاً، تنويع مصادر الطاقة. سيتم تحويل مصادر الطاقة الجديدة، لا سيما الطاقة الشمسية من مصادر إضافية إلى مصادر أساسية بشكل تدريجي. كما ستتوفر المزيد من حلول تزويد الطاقة من خلال التصميم المثالي الذي يتيح الجمع بين مصادر الطاقة الجديدة والأساسية وأنظمة التخزين. ثانياً، تنويع سيناريوهات استخدام الطاقة. لم تعد محطات الطاقة مجرد مصادر توفر الطاقة إلى تجهيزات تقنية المعلومات أو تقنية الاتصالات. وبدلاً من ذلك يتم توفير الطاقة إلى تجهيزات تقنية المعلومات والاتصالات بشكل متكامل، مما يسهم في تحسين جودة الحياة وتعزيز الإنتاج. ثالثاً، تنويع طرق نشر محطات الطاقة. سنتمكن من نشر محطات توليد الطاقة بعدة طرق في المستقبل مثل نشر محطات الطاقة الشمسية المركزية ومحطات الطاقة في مقرات العمل والشبكات الميكروية صغيرة الحجم وإمدادات الطاقة الموزعة وإمدادات الطاقة الهجينة وتزويد المنازل بالطاقة الكهروضوئية. وسيتم الانتقال من نشر محطات الطاقة بشكل مركزي إلى نموذج يجمع بين المحطات المركزية والموزعة لتلبية مختلف المتطلبات.

اعتمدت هواوي في إثيوبيا حلول الطاقة الشمسية المتطورة وتخزين الطاقة ومولدات الطاقة الهجينة التي تعمل بالديزل، مما ساهم في توفير الوقود بما يصل إلى 12.26 ليتر في محطات توليد الطاقة المخصصة للاتصالات وبالتالي تم توفير ما يصل إلى 20.000 دولار أمريكي من تكاليف الوقود والحد من الانبعاثات الكربونية بما يصل إلى 26.2 طن. أما في نيجيريا، تم الاعتماد على محطات الطاقة الصغيرة الموزعة مما ساهم في تقليل التكاليف من 0.5 إلى 0.2 دولار لكل واط ساعي. وبفضل هذا النظام يتم تزويد المناطق المحلية بالطاقة الكهربائية بشكل ثابت على مدار الساعة.

التوجه السادس: النظام الشامل الذكي

في ظل التحول الرقمي التدريجي الذي يشهده قطاع الطاقة، سيتم تطوير التصميم التقليدي المستقل وأنظمة إدارة الطاقة الفرعية المعزولة إلى نظام ذكي ومتكامل لتوليد الطاقة. وستعتمد الأنظمة الفرعية المعرفة بالبرمجيات لتوليد ونقل وتخزين وتوزيع واستهلاك الطاقة والتحكم بدرجة الحرارة على الذكاء الاصطناعي لتعمل مع بعضها بشكل متكامل، مما سيسهم في تعزيز أنظمة تزويد الطاقة.

في مقاطعة زهيجيانغ بالصين، تتعاون هواوي مع شركة “تشاينا تاور” على الحد من استهلاك الطاقة في محطات التوليد بنسبة تصل إلى 17.1% من خلال وظيفة الذروة المذهلة بالاعتماد على الذكاء الاصطناعي، مما يسهم في الحد من رسوم الكهرباء بما يصل إلى 1788 يوان صيني سنوياً في كل موقع.

التوجه السابع: البساطة والدمج

سيتم دمج خدمات تقنية المعلومات وتقنية الاتصالات في محطة واحدة، والجمع بين محطة تزويد الطاقة والبطارية لتمكين نشر محطات توليد الطاقة على نطاق واسع، والاعتماد على محطة واحدة لتوليد التيار المستمر والتيار المتردد. بالتالي سيتم استبدال أنظمة الطاقة المتعددة بنظام واحد وستتحول محطات الطاقة من كونها مجرد غرف تحتوي على التجهيزات إلى مجموعة من الحجرات والأبراج، مما سيسهم في الحد من استهلاك الطاقة والانبعاثات الناتجة عنها وبالتالي تحسين كفاءة محطات التوليد وتقليل رسوم الكهرباء والحد من الانبعاثات الكربونية في الشبكة بأكملها والتزويد بالطاقة بشكل سلس على مدار دورة حياة الشبكة.

في المكسيك، أطلقت هواوي حل iSuperSite الذي يوفر الدعم إلى محطات توليد الطاقة فائقة الكثافة وذات السعة الكبيرة، والأجهزة المنزلية. ويعتمد الحل على العديد من الحجرات بدلاً من الغرف ويجمع بين محطات توليد الطاقة لتقنية المعلومات وتقنية الاتصالات في محطة واحدة للحد من تكاليف ووقت نشر المحطات. ويسهم الحل في الحد من استهلاك الطاقة والرسوم وبالتالي يقلل من التكلفة الإجمالية للملكية.

التوجه الثامن: التصميم متعدد الأنماط

نظراً لتنوع مصادر الطاقة وأنواع التجهيزات، سيتزايد الاعتماد على التصميم متعدد الأنماط والذي يوفر العديد من الطرق لاستهلاك وإنتاج الطاقة. كما سيتم الاعتماد على نظام يواكب الأنماط المتعددة للإدارة والتحكم بالعمليات. وسيتم تطوير النظام وفق مستويات نموذجية وتوفير الطاقة إلى العديد من السيناريوهات بالاعتماد على محطة توليد متكاملة توفر الطاقة إلى العديد من الخدمات والأجهزة.

بفضل تصميم eMIMO الموحد والمبتكر والمخصص لمحطات توليد الطاقة من هواوي، يمكن لنظام واحد (منصة) أن يوفر الطاقة إلى العديد من أنماط الإنتاج والاستهلاك وبالتالي توفير الطاقة اللازمة إلى التجهيزات في مختلف القطاعات مثل الاتصالات والنقل والطاقة الكهربائية.

التوجه التاسع: الإدارة الذاتية
يتزايد التركيز على تطوير محطات الطاقة لتلبية متطلبات الإدارة الذاتية في المستقبل. أولاً، سيسهم الذكاء الاصطناعي في توفير عمليات التشغيل والصيانة والتعلم الذاتي بشكل سلس وإنجاز عمليات التشغيل والصيانة بشكل أوتوماتيكي وتحسين جودتها وكفاءتها. ثانياً، ستتم إدارة محطات الطاقة بالاعتماد على تقنيات الاتصال الذكية التي تعتمد على إنترنت الأشياء وتقنيات الاستشعار الذكية. أما الأنظمة القديمة التي تعتمد على أجهزة محدودة القدرات سيتم الاستغناء عنها. وبفضل أجهزة الاستشعار الرقمية ومنصات الإدارة الذكية، يمكن مراقبة جميع مكونات وأجهزة شبكات الطاقة وربطها ببعضها البعض.

في مقاطعة زهيجيانغ، تعتمد هواوي على تقنية “الشرائح” لمعالجة انقطاع التيار الكهربائي بالاعتماد على الذكاء الاصطناعي حيث يتم تزويد الخدمات المهمة بالطاقة الكهربائية وضمان عدم توقف محطة توليد الطاقة في فترة تفشي الجائحة، حيث تعمل وظيفة فحص البطاريات عن بعد في محطات الطاقة الذكية من هواوي على الحد من تدخل العنصر البشري في الموقع. كما تم تحسين دقة اختبار البطاريات، مما أدى إلى تقليل تكاليف زيارة محطات التوليد بما يصل إلى 200 دولار سنوياً لكل محطة.

التوجه العاشر: محطات الطاقة الآمنة

يشهد قطاع الطاقة ازدياداً كبيراً في كمية البيانات التي يتم نقلها، مما يستدعي تطوير الشبكات والتقنيات الرقمية والذكية التي يعتمد عليها قطاع الطاقة. لذا، يجب أن نوفر أجهزة وبرمجيات تتمتع بالمرونة ويمكن الاعتماد عليها لضمان السلامة والخصوصية.

توفر منتجات الطاقة من هواوي أعلى مستويات الأمان بفضل الأجهزة والبرمجيات التي يمكن الاعتماد عليها. كما تم تزويد منتجات هواوي بوظيفة الصيانة التنبؤية للأجهزة من أجل تعزيز كفاءتها. أما البرمجيات، فقد تم تزويدها بوظائف التحكم والحماية على عدة مستويات، مما يسهم في تعزيز قطاع الطاقة ليصبح أكثر أماناً ويمكن الاعتماد عليه.
تسهم الرؤى والاستراتيجيات المتبعة في تحديد التوجهات داخل قطاع الطاقة في دعم الشركات والمؤسسات لمواكبة التحديات المستقبلية. ومن خلال الإعلان عن التوجهات العشر، تهدف “هواوي سايت باور” إلى توفير الإرشادات اللازمة لتطوير التكنولوجيا وقطاع الطاقة وإنجاز التحول الرقمي للمساهمة في بناء عالم متصل وصديق للبيئة وجَسْر الفجوة في قطاع الطاقة. وستواصل “هواوي سايت باور” الالتزام بالانفتاح والتعاون والعمل المشترك مع العملاء والشركاء والمؤسسات الخارجية من أجل تعزيز الابتكارات وتحقيق أفضل النتائج للطرفين في عصر الطاقة الرقمية.