التطورات التي تحدث في مجال الطاقة من حيث تنوع المصادر والأنظمة، يصاحبها كذلك تقدم وتطور في طرق تنفيذها وإدماجها بالبنية التحتية للشبكات الكهربائية. من ذلك دارسة أثر هذا الإندماج والتزامن، وتحديد مناطق الخطورة التي قد تفشل فيها الأنظمة وتُحدث أخطاء من شأنها أن تؤثر على البنية التحتية أو يكون لها خطورة على الإنسان.
نظام الطاقة الشمسية أحد الأنظمة الحديثة التي تتقدم يومًا بعد يوم، ويوجد لها انتشار واسع وإقبال في بلداننا العربية. وفي هذا المقال سنتحدث عن أحد السيناريوهات التي قد تحدث جرّاء تركيب هذا النظام مع الشبكة الكهربائية العامة. أي أننا نتحدث هنا بالتحديد عن نظام On Grid Solar System، وعن سيناريو Power Islanding والذي يعني انفصال جزء من الشبكة وعملها بعيدًا عن الجزء الآخر. ولمزيد من التوضيح، فالشكل التالي يوضّح وضع الشبكة الكهربائية بعد تركيب نظام الطاقة الشمسية. في حالة حدوث خطأ في المصدر الرئيسي المغذي للشبكة فإن ذلك لا يعني عدم وجود تيار أو طاقة كهربائية في تمديدات ولوحات توزيع الشبكة، حيث أن نظام الطاقة الشمسية ما زال يقوم بإنتاج طاقة كهربائية ويصدرها للشبكة. و ربما تعمل الأحمال بشكل عادي في ظروف معينة. هذا هو بشكل عام ما يسمى بالـ Unplanned Power Islanding.
الشكل (1): نظام طاقة شمسية متصل بشبكة التوزيع الرئيسية في حالة Power Islanding
في حال زيارة الفنيين لمنطقة الخطأ أو الفصل فإن هناك احتمالية حدوث التماس كهربائي بسبب عدم معرفة الفنيين بوجود مصدر آخر مرتبط بالشبكة، نظرًا لاتساعها وامتدادها. هنا تكمن خطورة حدوث هذا السيناريو بالإضافة إلى أن حدوث انقطاع مفاجئ في مصدر الطاقة الرئيسي واستمرار توليد الطاقة الشمسية للكهرباء يُصاحبه تغيير مفاجئ في الجهد والتردد وتتجاوز قيمهما المسموح بها، وبالتالي ستتأثر الأحمال النهائية من معدات وأجهزة وتكون عرضة للتلف تحت مسؤولية شركة التوزيع الرئيسية.
تفاديًّا لهذه المخاطر، فإنه لا بد من حماية الشبكة من حدوث هذا السيناريو عن طريق التحكم بفصل نظام الطاقة الشمسية. هذه الحمايات ستكون هي موضوع الجزء الثاني من هذا المقال بإذن الله.
