تخطى إلى المحتوى

الكهرباء من الإنتاج إلى الاستهلاك

دعوني إذا سمحتم لي أن آخذكم معي في رحله صغيرة:

كما نعلم أنه من خطوة إنتاج الطاقة إلى أن يتم إرسالها للمستفيدين في كل مكان هناك مراحل كثيرة جداً  تقنية و أخرى، ويمكن تقسيمها إلى ثلاث مراحل رئيسية:

١- محطات توليد وإنتاج الكهرباء Power Plants:

مصادر إنتاج الطاقة كثيرة وطرق إنتاج الطاقة أيضا كثيرة، وغالباً الشركات تميل إلى المصدر الذي لا يؤثر على الإنتاج _الإنقطاع أو أخطاء في النظام _ وبسعر مقبول، في بعض الدول في عام ١٩٩١ كان الاعتمادية أكثر على مصادر بترولية ونووية وهايدرو.

في الرسمة: الدائرة الأكبر (الإنتاج الأكثر) كانت لأمريكا (b):

٢- خطوط نقل الكهرباء الرئيسية Transmission Lines:

هي الخطوط التي تنقل الكهرباء من محطات التوليد الرئيسية إلى محطات التوزيع، ويختلف الجهد في الخطوط من دولة إلى دولة أو من مشروع إلى مشروع، و تنقل الكهرباء ذو الجهد العالي.

 

٣- خطوط توزيع الكهرباء الفرعية Distribution Lines:

وهنا هذه الخطوط تأخذ الكهرباء من محطات التوزيع وتنقله إلى المستفيدين مع موائمة الجهد المناسبة (و الجهد يكون من متوسط إلى منخفض)، وللفهم أكثر الخريطة الكهربائية في بريطانيا فيما يلي:

من المهم عند ذكر خطوط النقل، لكي يتم الفهم تماماً لماذا نوعين من الخطوط؟ لماذا لم تكن نوع واحد؟ وكيف يتم تكييف الجهود في النقل؟ 

-معرفة أنواع الجهود Voltages،  كما يلي:

١- جهد منخفض : Low Voltage : LV

٢- جهد متوسط : Medium Voltage : MV

٣- جهد عالي : High Voltage : HV

٤- جهد عالي جداً : Extra-High Voltage : EHV

٤- الجهد الأعلى : Ultra-High Voltage : UHV

 

 

 

إذاً !! كيف يتم توصيل الكهرباء من الإنتاج إلى “المقبس” في البيت ؟

محطات الكهرباء وبالإضافة للمحولات (Transformers) مهم جداً معرفتها بعد معرفة أنواع الخطوط وأنواع الجهد ، لكي يتم الإدراك كيف يتم توصيل الكهرباء من الإنتاج إلى المستفيد ، كما في الصورة بالأسفل (من أعلى إلى أسفل) كما يلي:

١- محطة الإنتاج الرئيسية (Power Plant): Generation

٢- خط النقل الرئيسي (Transmission Line): EHV

٣- محول من جهد عالي جداً إلى جهد مرتفع (Step-Down Transformer): EHV/HV ، وبجانبه مولد طاقه يعتبر أحد الأنظمة التابعة ل (Ancillary Services)، ولعلي أتطرق إليه إن شاء الله في مقال آخر.

٤- خط النقل الرئيسي (Transmission Line) : HV

٥- محول من جهد مرتفع  إلى جهد متوسط (Step-Down Transformer) : HV/MV. وهنا يتم توريد كهرباء إلى بعض المستفيدين مثل المصانع الكبرى (ولكن ليس للاغلبية)، وهذا المحول من خلاله يتم استلام الطاقة من Transmission Line ذو الجهد المرتفع HV  وتحويلها إلى طاقة ذو جهد منخفض MV لكي يتم نقل الطاقة إلى المستفيدين أيضاً.

٦- خط النقل الفرعي (Distribution Line) : MV

٧- محول من جهد متوسط إلى جهد منخفض (Step-Down Transformer) : MD/LV

٨ – خط النقل الفرعي (Distribution Line) : LV. وهنا يتم نقل الطاقة إلى غالبية المستهلكين ( كما هو موضع العلاقة بين عرض السهم وكثافة الاستهلاك).

يوجد أمور عند إنتاج الطاقة يجب مراعاتها (من وجهة نظر المستفيد و الجهة المنتجة للطاقة)، مثل:

١- الإعتمادية : Reliability

٢- الوافرية : Availability

٣- الأمان : Security

٤- الجودة : Power Quality Distributions (PQDs)

٥- التكلفة : Cost.

بشكل مختصر وسريع: معايير التكلفة موضحة بالصورة:

كاتب

  • م. عبدالله الغامدي

    - باحث دكتوراه في حماية واستعادة انظمة الطاقه الذكيه بإستخدام الذكاء الإصطناعي (AI) و البرمجه الرياضيه (Mathematical Programming) - عضو طالب في منظمة IEEE - حاصل على درجة الماجستير في أنظمة الطاقه الكهربائيه - عضو هيئة تدريس في جامعة طيبه - مهندس سابقا لدى أحد مشاريع أرامكو السعوديه - حاصل على درجة البكالريوس في الهندسه الكهربائيه - Resiliency-Oriented Smart Restoration for Active Distribution Networks Considering Cyber and Human Layers as well as Transportation and Communication Networks using Mathematical Programming for modeling and optimization frameworks as well as simulations via MontoCarlo and MATLAB/SIMULINK

    View all posts