مع تحول العالم تدريجيًا نحو مصادر الطاقة المستدامة، أصبحت إدارة الطاقة ذات أهمية متزايدة في مجتمع اليوم. يوفر ظهور أنظمة إدارة الطاقة المنزلية (HEMS) لأصحاب المنازل طريقة أكثر ذكاءً وكفاءة لاستخدام الطاقة.
ما هو نظام إدارة الطاقة المنزلية؟
نظام إدارة الطاقة المنزلية هو نظام يراقب ويتحكم ويحسن استخدام الطاقة المنزلية من خلال التكنولوجيا الذكية. وهو يشمل ميزات مثل قياس استهلاك الطاقة والتحكم الآلي والتحكم الشبكي. تتمثل فوائد إدارة الطاقة في المنزل في إدارة استهلاك الطاقة بشكل فعال، وبالتالي تقليل تكاليف الطاقة وتحسين كفاءة استخدام الطاقة.
وخاصة في سياق التحول الحالي في مجال الطاقة، مع الطلب المتزايد على مصادر الطاقة المتجددة، أصبحت أنظمة إدارة الطاقة المنزلية الذكية قوة رئيسية في دفع ذكاء الطاقة.
كيف يعمل نظام إدارة الطاقة المنزلية؟
يقوم نظام إدارة الطاقة السكنية بقياس قوة نظام الطاقة الكهروضوئية والأحمال المنزلية بشكل مستمر في الوقت الفعلي وضبط استهلاك الطاقة بذكاء.
في مثال الشبكة المنزلية المتكاملة مع نظام الطاقة الكهروضوئية، في يوم مشمس مع فائض من الطاقة الكهروضوئية، يعمل نظام إدارة طاقة المنزل الشمسية على زيادة استهلاك الطاقة للأحمال المنزلية مثل مضخات الحرارة، ويبدأ شحن المركبات الكهربائية أو أنظمة تخزين الطاقة السكنية للاستفادة من الكهرباء الزائدة وتجنب الهدر.
ومع ذلك، في الأيام الملبدة بالغيوم، عندما ينتج نظام الطاقة الكهروضوئية طاقة غير كافية لدعم الاستهلاك المنزلي، تعمل أجهزة إدارة الطاقة على إدخال الطاقة بشكل مناسب من الشبكة أو أنظمة تخزين الطاقة لتلبية عمليات التحميل اليومية مع تقليل استخدام الكهرباء غير الضروري، مثل شواحن السيارات الكهربائية.
نظام الطاقة الكهروضوئية (PV): لتحقيق إدارة ذكية للطاقة في المنزل، يعد نظام الطاقة الكهروضوئية مكونًا لا غنى عنه لتحقيق استقلال الشبكة. تشمل الأنواع الشائعة أنظمة الطاقة الكهروضوئية على الأسطح والشرفات. تُستخدم الألواح الشمسية والمحولات لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء لتلبية الاستهلاك التشغيلي للأحمال المنزلية.
نظام تخزين الطاقة: يقوم بتخزين الطاقة الشمسية الزائدة خلال الفترات المشمسة لاستخدامها كطاقة احتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو الطقس الغائم.
مضخة الحرارة: جهاز تدفئة فعال يزداد انتشاره مع أنظمة الطاقة الكهروضوئية. يمكنه استخدام الطاقة النظيفة للتدفئة ويستهلك الطاقة الزائدة.
نظام إدارة الطاقة الشمسية المنزلية الذكية من EVB
تم تصميم نظام HEMS خصيصًا لإدارة الطاقة الذكية. هذا النظام مناسب للتكامل مع شبكات المنازل المجهزة بأنظمة الطاقة الكهروضوئية، والتي تتكون من أجهزة قياس BEMS وأجهزة تحكم BEMC.
جهاز قياس BEMS: يتم تثبيته في صندوق التوزيع المنزلي، لقياس الكهرباء المولدة في الوقت الفعلي بواسطة نظام الطاقة الكهروضوئية والتحكم في BEMC للتعديل.
جهاز التحكم BEMC: يتم تركيبها على جانب الطريق، لقياس وضبط قوة الأحمال المتصلة، مثل سخانات المياه ومضخات الحرارة.
يوفر التعاون بين هذين النوعين من الأجهزة سلسلة من الميزات الذكية:
أوضاع الطاقة المختلفة
على سبيل المثال، في وضع أولوية المنزل، سيقوم نظام إدارة طاقة المنزل الذكي بضبط استهلاك الطاقة الأخرى بشكل ديناميكي لإعطاء الأولوية لاحتياجات الكهرباء المنزلية.
بالإضافة إلى ذلك، يسمح مدخل BOOST ومدخل MODE على جهاز القياس BEMS للمستخدمين بفرض فتح أو إغلاق وضع التعزيز والتبديل بين وضعي الشتاء والصيف وفقًا لإعداداتهم.
التكامل المثالي مع شواحن EVB
عندما تتجاوز الكهرباء المولدة بواسطة نظام الطاقة الكهروضوئية الحمل المنزلي، يتعاون النظام مع شواحن EVB لزيادة طاقة الشحن، ودعم التنقل والسفر.
قياس ثلاثي المراحل
يمكنه قياس الجهد والتيار لثلاث مراحل، مما يتيح ضبط الطاقة لكل مرحلة بشكل مستقل.
الاتصال عبر البلوتوث أو الواي فاي
يمكن لجهاز القياس BEMS الاتصال بتطبيق الهاتف الذكي عبر البلوتوث أو Wi-Fi، مما يسمح للمستخدمين بتخصيص معلمات النظام، وعرض تدفق الطاقة، والوصول إلى سجلات توفير الطاقة التاريخية، وتحقيق إدارة ذكية مخصصة.
تعزيز الأمن
تم تجهيز كل من جهاز قياس BEMS وجهاز التحكم BEMC بصمامات أمان مدمجة وإمدادات طاقة معزولة. كما تم تجهيزهما بأجهزة حماية من زيادة التيار ومكونات أمان أخرى لمنع تلف المعدات بسبب تقلبات الشبكة.
سلامة البيانات
يقع خادم EVB على AWS، مما يضمن أمان بيانات العملاء.
في عصر التحول في مجال الطاقة، لا تكمن مزايا أنظمة إدارة الطاقة في تحسين كفاءة الطاقة فحسب، بل إنها توفر للأسر نهجًا مستدامًا وذكيًا لإدارة الطاقة في المنزل. ومن خلال التكامل العقلاني لأنظمة الطاقة الكهروضوئية، وتحقيق الاستهلاك الذاتي، يمكن للأسر المساهمة بشكل فردي في أهداف التنمية المستدامة، لتصبح مشاركًا نشطًا في التحول في مجال الطاقة.