في ظل التوسع العالمي المتسارع في اعتماد مصادر الطاقة المتجددة، تتزايد الحاجة إلى أنظمة كهربائية أكثر مرونة وقدرة على التكيف مع التغيرات المستمرة في إنتاج الطاقة.
وفي هذا السياق، قدّم الباحث بقسم إلكترونيات الطاقة العالية وتحويل الطاقة في معهد بحوث الإلكترونيات، الدكتور محمد صابر التهامي، في أحدث أبحاثه -الذي اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)- رؤى مبتكرة لتعزيز كفاءة ومرونة شبكات الطاقة.
وخلال مسيرته العلمية، حصل التهامي على جائزة التميز العلمي من معهد بحوث الإلكترونيات 6 مرات (أعوام 2017، 2018، 2020، 2021، 2023، و2024)، إلى جانب جائزة أفضل رسالة دكتوراه لعام 2022/2023 من كلية الهندسة بجامعة عين شمس.
وقد كُرِّم الباحث المصري لحصوله على المركز الأول في مسابقة أفضل رسالة علمية (ماجستير – دكتوراه)، تتويجًا لإسهاماته البحثية المتميزة، وذلك خلال فعاليات المؤتمر العلمي السنوي الذي نظّمته كلية الهندسة بجامعة عين شمس الشهر الماضي، بعنوان “يوم العلم”.
تحديات دمج الطاقة المتجددة
أشار الدكتور محمد صابر إلى أن التوسع في استعمال مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، يفرض تحديات تشغيلية كبيرة على مشغّلي الشبكات، نظرًا للطبيعة المتغيرة وغير المتوقعة لهذه المصادر.
ولفت إلى أنه على الرغم من إمكان التعامل مع التذبذب عند نسب منخفضة من الاعتماد على الطاقة المتجددة، فإن ارتفاع هذه النسبة يؤدي إلى تكرار أحداث “المنحدرات”، وهي تغيرات حادة وسريعة في القدرة المولدة يصعب التنبؤ بها.
وتُقاس مرونة نظام الطاقة بقدرته على الاستجابة لمثل هذه التغيرات دون التأثير في استقراره، إلّا أن التصنيفات السابقة لهذه الأحداث اعتمدت على نماذج ثنائية غير دقيقة، مما قلّل من كفاءة التقديرات التشغيلية.
ومن هنا تأتي أهمية البحث الذي قدّمه الدكتور التهامي، حيث طوّر منهجية جديدة لتحليل وتصنيف هذه التغيرات بشكل أكثر دقة، إلى جانب وضع مؤشرات كمية جديدة لرصد وتحليل خصائص التغيرات في القدرة الناتجة عن الطاقة المتجددة وصافي الحمل.
منهجية تحليلية مبتكرة
ابتكر الباحث بمعهد بحوث الإلكترونيات طريقتين جديدتين لتصنيف “أحداث المنحدرات”:
- الطريقة الأولى تعتمد على الانحراف المعياري لقياس تشتت التغيرات.
- الطريقة الثانية تستند إلى القيم القصوى لقياس حدة التغيرات.
وأوضح الدكتور محمد صابر التهامي -خلال تصريحاته إلى منصة الطاقة المتخصصة- أن هذا التصنيف يتيح تحسين دقة التنبؤ وتقدير الاحتياطيات التشغيلية اللازمة، مما يعزز من مرونة الشبكة، ويقلل الاعتماد على محطات التوليد الاحتياطية.
كما تقترح الرسالة إطارًا احتماليًا جديدًا لحساب احتياطات الطاقة قصيرة المدى، بناءً على تحليل بيانات فعلية من مزارع الرياح المجمعة في بلجيكا بين عامي 2015 و2020، مع فاصل زمني 15 دقيقة.
وضُمِّنَ تحليل لأخطاء التنبؤ قبل ساعة واحدة، ما يعكس دقة عالية في تقدير الاحتياطي الأمثل (المتزامن وغير المتزامن).
تهيئة البنية التحتية للكهرباء
تُعدّ هذه الدراسة إسهامًا علميًا رائدة في فهم مرونة أنظمة الطاقة، وتهيئة البنية التحتية الكهربائية لمواكبة التغيرات المتسارعة في قطاع الطاقة المتجددة.
وتبرز نتائج البحث الدور المحوري للأدوات التحليلية الدقيقة في دعم السياسات الوطنية للتوسع في الطاقة النظيفة، بما يتماشى مع أهداف مصر في الوصول إلى نظام كهربائي أكثر ذكاءً واستدامة وكفاءة.
وتبنّت الدولة عددًا من المشروعات الكبرى، مثل مجمع بنبان للطاقة الشمسية ومزارع الرياح في جبل الزيت، ووضعت أهدافًا طموحة لزيادة مساهمة الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة الوطني إلى 42% بحلول عام 2035.
وترافق ذلك مع دعم البحث العلمي والابتكار بصفته محورًا أساسيًا لتعزيز كفاءة وموثوقية الشبكة الكهربائية في ظل الاعتماد المتزايد على مصادر الطاقة المتجددة المتغيرة بطبيعتها.
موضوعات متعلقة..
- مشروعات الطاقة المتجددة قد تواجه خسائر إذا تأخر ربطها بشبكات الكهرباء (تقرير)
- نقص شبكات الكهرباء يتسبب في إهدار الطاقة المتجددة.. ما القصة؟ (تقرير)
- لمواجهة تقلّبات شبكات الكهرباء في العاصمة الإدارية.. خبراء مصريون يقدمون حلًا مبتكرًا
اقرأ أيضًا..
- 3 مؤسسات كبرى ترسم ملامح الطلب على النفط في 2025 و2026
- حقول النفط والغاز في روسيا.. أبرز الإمكانات والاحتياطيات (ملف خاص)
- تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر في أفريقيا.. موريتانيا والجزائر الأقل
- البرلمان الإيراني يوافق على إغلاق مضيق هرمز.. دروس من التاريخ (تقرير)
