يُعد توزيع الطاقة أمرًا محوريًا للحياة الحديثة. ويعتمد تشغيل كل شيء، بدءًا من مصابيح منازلنا وصولًا إلى الآلات الصناعية، على إمداد طاقة مستقر. وتلعب كفاءة توزيع الطاقة دورًا حاسمًا في ضمان هذا الإمداد. ويجب أن تصل هذه العملية، التي تبدأ في محطات الطاقة، إلى نقاط الاستهلاك بطريقة آمنة وفعالة ومُحكمة. لذلك، ينقسم نقل الطاقة الكهربائية إلى أنظمة مختلفة وفقًا لمستويات الجهد ومناطق الاستخدام والبنية التحتية التكنولوجية. وفي هذا المقال، سنتناول بالتفصيل أنواع أنظمة توزيع الكهربائية.
ما هو نقل الطاقة الكهربائية؟
أولاً، دعنا نحدد المفهوم الأساسي: يشير نقل الطاقة الكهربائية إلى عملية نقل الكهرباء من مراكز التوليد إلى أماكن الاستهلاك. ولا يقتصر هذا النظام على خطوط النقل فحسب؛ بل يشمل المحطات الفرعية ولوحات التوزيع والبنية التحتية للكابلات وأنظمة الحماية.
في نظام توزيع كهرباء حديث، تُعد السلامة والاستدامة وكفاءة الطاقة أهدافًا أساسية. ويتطلب نوع النقل الذي يتم تنفيذه حلولًا هندسية تستند إلى تحليل شامل للاحتياجات.
وفقًا لأي معايير يتم تصنيف أنظمة نقل الطاقة الكهربائية؟
يتم تصنيف توزيع الطاقة الكهربائية عمومًا وفقًا لمستويات الجهد. ويتم تحديد هذه المستويات مع الأخذ في الاعتبار كلًا من الاستخدام المقصود ومسافة النقل. وبشكل عام، يتم تجميع الأنظمة في ثلاث فئات رئيسية:
توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض (0-1 كيلو فولت) توزيع الطاقة ذات الجهد المتوسط (1 كيلو فولت – 36 كيلو فولت) الطاقة ذات الجهد العالي (أكثر من 36 كيلو فولت) يتيح هذا التصنيف تطوير حلول متخصصة لكل نوع من أنواع الهياكل. والآن، دعنا نحلل عن كثب هذه الهياكل الأساسية الثلاثة لتوزيع الطاقة.
- توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض يُعد توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض أحد أكثر الأنظمة شيوعًا. ويُفضل عمومًا في المساكن والشركات الصغيرة والمدارس والشبكات المجاورة. ويتراوح الجهد في هذه الأنظمة عادةً بين 220-400 فولت. وتكون الكابلات أرق ولوحات التوزيع ذات تصميم أبسط. وتتميز هذه الأنظمة، التي يسهل التحكم فيها من حيث السلامة، بأنها سهلة الاستخدام وتكاليف صيانتها منخفضة. ويتم توزيع على هذا المستوى من خلال شركات التوزيع المحلية، وهي منتشرة بشكل خاص في المناطق الحضرية.
- توزيع الطاقة ذات الجهد المتوسط يعمل توزيع الطاقة ذات الجهد المتوسط عادةً بمستويات جهد تتراوح بين 1 كيلو فولت و 36 كيلو فولت. ويُستخدم في المصانع والمستشفيات والمراكز التجارية والمنشآت اللوجستية والمناطق الصناعية المنظمة. وفي الأنظمة التي تنقل الطاقة على هذا المستوى، تُعد المحطات الفرعية ذات أهمية بالغة. ويتم تحسين توزيع الطاقة عن طريق المحولات الموجودة بشكل استراتيجي لكل منشأة. ويجب أن تكون منتجات اللوحات والكابلات المستخدمة في أنظمة الجهد المتوسط أكثر متانة وعالية الأداء. وتكون معدات السلامة متقدمة وتكنولوجيا العزل أكثر قوة. ويصبح نقل الطاقة على هذا المستوى أكثر تعقيدًا ويتطلب دعمًا هندسيًا.
- توزيع الطاقة ذات الجهد العالي تغطي أنظمة الجهد العالي عمومًا مستويات أعلى من 36 كيلو فولت. ويُستخدم هذا النوع من نقل الطاقة لمسافات طويلة بين نقطة التوليد ومناطق التوزيع. على سبيل المثال، تنتمي مهام مثل نقل الطاقة من محطة طاقة كهرومائية إلى مدينة إلى أنظمة الجهد العالي. وتُعد الخطوط الهوائية وأعمدة الصلب والكابلات تحت الأرض والمحطات الفرعية عالية الأداء مكونات نظام توزيع الطاقة هذا. ويُفضل نقل الطاقة ذات الجهد العالي لتقليل فقد الطاقة أثناء النقل. وفي الوقت نفسه، يجب أن تكون أنظمة الصيانة والفحص والمراقبة متقدمة للغاية.
جيل جديد من نقل الطاقة: الشبكات الصغيرة والأنظمة المتجددة انعكس التحول في قطاع الطاقة أيضًا على أنظمة نقل الطاقة. والآن، لا تدخل الطاقة من الإنتاج المركزي حيز التنفيذ فحسب، بل تدخل أيضًا الطاقة المنتجة محليًا من مصادر متجددة. وبفضل المولدات الدقيقة مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح ومحطات الغاز الحيوي، تعمل أنظمة توزيع الكهرباء بشكل متزايد وفقًا لمنطق الشبكات الصغيرة. وفي هذا النظام الجديد، يصبح الطاقة أكثر مرونة بكثير. ويمكن تحقيق الإنتاج والاستهلاك على نطاق الحي، مما يقلل العبء على الأنظمة المركزية ويزيد من الاستدامة.
أهمية توزيع الطاقة في المنشآت الصناعية في المناطق الصناعية، يؤثر الطاقة المناسب بشكل مباشر على كفاءة الإنتاج. ويؤدي الموقع الصحيح للوحات وتحسين مسارات الكابلات وتركيب أنظمة النسخ الاحتياطي إلى تقليل الأعطال وزيادة الكفاءة في نقل الطاقة. ويُعد دعم الشركات المتخصصة لا يقدر بثمن هنا. على سبيل المثال، تقدم دلتا تيما، بحلولها من اللوحات عالية الجودة وأنظمة نقل الكابلات للمنشآت الصناعية، أقصى درجات السلامة والاستدامة في توزيع الطاقة. وبفضل الأنظمة المنتجة وفقًا للمعايير المحلية والعالمية، يتم تقليل الانقطاعات في إمدادات الطاقة الكهربائية إلى أدنى حد.
السلامة واللوائح القانونية في توزيع الطاقة يجب عدم التهاون في السلامة أبدًا في عملية الطاقة. ويجب أن تتوافق أنظمة الحماية من التسرب الأرضي ومنشآت التأريض وأنظمة المصهرات وتقنيات العزل مع اللوائح. وفي تركيا، تُعد معايير TSE، وعلى المستوى الدولي، تُعد معايير IEC و ISO حاسمة في مجال توزيع الطاقة هذا.
الخلاصة: استراتيجيات توزيع الطاقة المُكيَّفة للمستقبل يُعد الطاقة أحد الركائز الأساسية للبنية التحتية التكنولوجية. وتلبي أنظمة الجهد المنخفض والمتوسط والعالي احتياجات مختلفة، بينما ترسخت هياكل الشبكات الصغيرة من الجيل الجديد بين بدائل الحلول لمستقبل إمدادات الطاقة الكهربائية. وإن حصول كل هيكل، من المناطق الصناعية إلى المساكن الفردية، على نظام توزيع الطاقة المناسب لا يؤدي إلى الكفاءة فحسب، بل إلى السلامة أيضًا. ويضمن العمل مع الشركات المتخصصة في هذا المجال، مثل دلتا تيما، أن تكون هذه العملية أكثر صحة واستدامة. ويُعد الابتكار المستمر في توزيع الطاقة أمرًا ضروريًا لتلبية الطلبات المتزايدة وضمان مستقبل طاقة مرن.
