حزمة بحوث الشبكة الذكية

تهدف حزمة البحوث التي يجريها معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة على الشبكة الذكية إلى تطوير أنظمة طاقة متقدمة تعمل على دمج الطاقة الشمسية في الشبكة الوطنية؛ بغرض الوفاء باحتياجات قطر من الكهرباء. ويمكن تحقيق هذا الهدف من خلال ابتكار حلول تتعلق بالبرمجيات وحلول تتعلق بالأجهزة والمعدات،والتي تضمن دمج آمن ومستدام للأنظمة الكهروضوئية في شبكة الكهرباء الوطنية. ويعمل الفريق أيضًا على تطوير منصة لنظم المعلومات الجغرافية، تقوم هذه المنصةبوضع الخرائط والتنبؤ بالمصادر الشمسية في قطر من أجل دعم التطبيقات الكهروضوئية. وهنالك أيضًا مجال أساسي أخر وهو إدارة الطلب على الكهرباء، والتي تركز على تحليل بيانات استهلاك الكهرباء من أجل تطوير حلول استجابة، تعمل على تعظيم كفاءة الطاقة وتضمن رضاء العميل. 

ملخص الأنشطة البحثية

• يعمل معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة في نطاق حزمة بحوث الشبكة الذكية عن كثب مع العديد من الجهات المعنية، بما فيها المؤسسة العامة القطرية للكهرباء والماء (كهرماء)، وقطر للبترول، وهيئة الأرصاد الجوية في قطر؛ لمساعدة قطر على تطوير قدراتها في مجال الطاقة الشمسية.
• عمل الباحثون على تطوير حلول متعددة تتعلق بأنظمة الطاقة من شأنها أن تسمح بدمج الأنظمة الكهروضوئية الشمسية في نظام توزيع الطاقة بطريقة موثوقة وآمنة وفعالة. 

1. تصميم اختبار الشبكة الصغيرة لدعم تصميم الشبكات الفرعية التي تفي باحتياجات قطر من الطاقة، وبدأ تنفيذ الاختبار في مرافق اختبار الطاقة الشمسية في قطر لتقنيات الطاقة الشمسية، وسوف يستكمل التركيب بحلول 2018. 
2. تطوير أدوات برمجية تخفف من حدة أثر التباين في الطاقة الكهروضوئية في تشغيل المحولات في محطات الكهرباء الفرعية باستخدام الطاقة المتفاعلة، وتم اختبار صلاحيتها على المباني السكنية لمجتمع المدينة التعليمية (بالتعاون مع كهرماء). 

• تطوير منصة لبرمجيات نظم المعلومات الجغرافية من شأنها أن تسمح بقياس القدرات الكهروضوئية للماني ضمن الموقع من خلال ربط القدرات الكهروضوئية بالسطح بتقاطعات الخدمة في شبكات الطاقة المشتقة من بيانات نظم المعلومات الجغرافية، واختبار صلاحيتها على شبكة كهرباء المباني السكنية بالمدينة التعليمية. 
• وقد أحرز الفريق تقدمًا جيدًا في ابتكار الأدوات التي ترسم خريطة مصادر الطاقة الشمسية والتنبؤ بها؛ بغرض دعم تطوير الأنظمة الكهروضوئية على مستوى المناطق السكنية والمرافق.

1. خلق والتحقق من الخرائط الشمسية لدولة قطر باستخدام النماذج المشتقة من بيانات الأقمار الاصطناعية على مدار (11) سنة، وتم تكييف قياسات هذه الخرائط على المواقع في مقابل القياسات الأرضية الشمسية؛ لدعم تطوير المحطات الشمسية وإدارة شبكة الكهرباء.
2. تصميم شبكة مكونة من (13) محطة لقياس الاشعاع الشمسي الأرضي؛ لعمل تقييم عالي الجودة للمصادر الشمسية في قطر، وكذلك إجراء الترتيبات المتعلقة بالتعاقد لشراء وتركيب (بالتعاون مع هيئة الأرصاد الجوية، وسوف يتم الانتهاء من عملية التركيب في صيف 2018).
3. تطوير خوارزميات جديدة للنبوءات الشمسية (براءة الاختراع معلقة) واستخدامها في تطبيق خدمة توقعات الطاقة الشمسية عبر الويب؛ من أجل دعم تكامل الشبكة وتطوير محطات الطاقة. 

• كما حقق الفريق انجازًا كبيرًا في تطوير أدوات وحلول مراقبة بخصوص الطلب على الكهرباء وإدارتها؛ لدعم تكامل الشبكة من خلال تمكين العملاء من تخفيض أو تغير استخدامهم للكهرباء في فترات الذروة. 

1. طور الفريق قاعدة بيانات عالية الدقة لملفات الحمل اليومي لدولة قطر ولباقي دول مجلس التعاون، وأجرى التحاليل لهذه البيانات المجمعة؛ لحساب تكلفة التبريد، واختبار استجابة العميل للزيادة في التعريفة، وتقدير عامل الأحمال السنوية / اليومية، وتقييم التأثير المرتبط بعوامل متنوعة على الطلب في الطاقة؛ لدعم تطوير إجراءات الاستجابة للطلب على الطاقة. 
2. تصميم وتركيب البنية التحتية لعدادات متقدمة في المجمعات السكنية لمجتمع المدينة التعليمية (623 عائلة).
3. تركيب عدد من أدوات إدارة الطاقة المنزلية في مناطق متنوعة حول الدوحة؛ بغرض جمع بيانات تتعلق باستهلاك الطاقة في مستوى الأجهزة، وتطوير تطبيقات صفحة الكترونية لجمع البيانات من جميع التركيبات الفردية.