تُظهر NREL وGE تقنية توربينات الرياح المكونة للشبكة

اختراق في مرونة الشبكة

نجح الباحثون في المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) وشركة جنرال إلكتريك (GE) في عرض أول مولد توربين رياح من النوع الثالث على مستوى المرافق قادر على تشكيل الشبكة في العالم. على عكس التوربينات التقليدية، يمكن لهذا النظام تشغيل الشبكة أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو العمل بشكل مستقل دون دعم خارجي من الشبكة. تمثل هذه الابتكار خطوة مهمة نحو أنظمة طاقة مرنة وقابلة للتكيف.

فهم توربينات الرياح من النوع الثالث

توربينات النوع الثالث، المعروفة أيضًا بالمولدات الحثية ذات التغذية المزدوجة (DFIGs)، تُستخدم على نطاق واسع في مزارع الرياح الحديثة. تقليديًا، تعتمد على الشبكة للمزامنة. ومع ذلك، تتيح القدرة الجديدة على تشكيل الشبكة لهم إنشاء الجهد والتردد بشكل مستقل. ونتيجة لذلك، يمكنهم استقرار الشبكات المعزولة وتقديم خدمات بدء التشغيل الذاتي—وهي وظائف كانت محصورة سابقًا لمحطات الطاقة التقليدية.

التأثيرات على أتمتة الصناعة وأنظمة التحكم

من منظور أتمتة الصناعة، يعزز دمج التوربينات القادرة على تشكيل الشبكة في أنظمة التحكم القائمة على DCS وPLC من مرونة التشغيل. يمكن لهذه التوربينات أن تعمل كمصادر طاقة موزعة (DERs)، داعمة للشبكات الصغيرة وأنظمة الطاقة الهجينة. علاوة على ذلك، تقلل قدرتها على الحفاظ على الاستقرار أثناء الاضطرابات من الاعتماد على مولدات الاحتياط التي تعمل بالوقود الأحفوري، مما يتماشى مع أهداف الاستدامة.

فرص السوق والتطبيقات

يفتح هذا التقدم أسواقًا جديدة لطاقة الرياح:

• الشبكات المعزولة: يمكن للمجتمعات النائية الاعتماد على طاقة الرياح دون الحاجة إلى اتصال مستمر بالشبكة.

• قدرة بدء التشغيل الذاتي: يمكن للمرافق استعادة الطاقة بسرعة أكبر بعد الانقطاعات.

• الأنظمة الهجينة: يمكن لتوربينات الرياح الاندماج بسلاسة مع الطاقة الشمسية والتخزين وأنظمة التحكم المتقدمة.

من خلال تجربتي، يبحث مشغلو المرافق والصناعة بشكل متزايد عن حلول تشكيل الشبكة لتلبية متطلبات الموثوقية وأهداف إزالة الكربون. تضع هذه التكنولوجيا طاقة الرياح كلاعب رئيسي في هياكل الشبكات المستقبلية.

تعليق الخبراء

تمثل قدرة توربينات الرياح على تشكيل الشبكة تحولًا جذريًا. لعقود، كانت الطاقة المتجددة تُعتبر "غير قابلة للتوجيه". مع تكنولوجيا تشكيل الشبكة، تصبح طاقة الرياح مشاركًا نشطًا في الشبكة، قادرًا على استقرار الجهد والتردد. هذا لا يحسن فقط المرونة بل يسرع أيضًا الانتقال إلى أنظمة طاقة تهيمن عليها مصادر متجددة.                                                

تشاو مينغ هو متخصص مخضرم في أتمتة الصناعة يتمتع بخبرة 15 عامًا في PLC وDCS وأنظمة حماية الطاقة. يساهم برؤى تقنية وتحليلات صناعية في أبرز منشورات الأتمتة، مع التركيز على دمج الطاقة المتجددة، ومرونة الشبكة، واستراتيجيات التحكم المتقدمة.