معهد مصدر ينال براءة اختراع عن تقنية مبتكرة لضمان استقرار الشبكات الكهربائية

الأربعاء 30 نوفمبر 2016

أبوظبي - مينا هيرالد: أعلن اليوم معهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا، الجامعة البحثية المستقلة للدراسات العليا التي تركز على تقنيات الطاقة المتقدمة والتنمية المستدامة، عن حصوله على براءة اختراع من مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية في الولايات المتحدة الأمريكية، وذلك عن نظام مبتكر قام بتطويره فريق من باحثي المعهد بهدف تعويض انخفاض مستويات الجهد ضمن الشبكة الكهربائية وإمدادها بالطاقة المولّدة من توربينات الرياح لضمان استقرارها.
وعمل كل من الدكتور محمد شوقي المرسى والدكتور وي دونغ شياو، الأستاذان المشاركان في قسم الهندسة الكهربائية وعلوم الحوسبة؛ وبو هسو هوانغ، خريج ماجستير هندسة القوى الكهربائية، على تطوير النظام الجديد لتجنب حدوث انقطاع في إمدادات الطاقة الكهربائية. فنظراً للتبعات السلبية لحدوث أي انقطاع مؤقت في الكهرباء، والتي يمكن أن تتمثل في التعرض لخسارات مالية أو مخاطر صحية أو فقدان للبيانات وغيرها، تبرز مسألة ضمان استقرار أداء الشبكات الكهربائية كحاجة ماسة وأولوية على مستوى العالم.
وتركز التقنية الجديدة تحديداً على تمكين شبكات الكهرباء المرتبطة بمزارع توربينات طاقة الرياح من تجنب حدوث أي خلل في الأداء قد ينجم عن انخفاض الجهد. كما يمكن أن يستفاد منها في عدد من المجالات والتطبيقات الأخرى، فيمكن أن تساعد في ضمان استمرار إمدادات الطاقة ضمن شبكات الكهرباء الكبيرة المعتمدة على نظم نقل تيار الجهد العالي المستمر (HVDC). وتتميز التقنية الجديدة أيضاً بصغر حجمها نتيجة تصميمها البسيط الذي لا يتطلب الكثير من المكونات.
وفي هذه المناسبة، قال الدكتور ستيف غريفيث، نائب الرئيس للأبحاث ومساعد المدير المكلّف في معهد مصدر: "يعكس حصول معهد مصدر على براءة الاختراع الأميركية الجديدة مدى التزامه بالتوصل إلى ابتكارات تلبي متطلبات قطاع الطاقة في دولة الإمارات. ويعمل المعهد على تحقيق ذلك من خلال التركيز على عمليات بحث وتطوير تقود إلى اختراعات وابتكارات مؤهلة لدخول حيز التطوير التجاري".
وأضاف: "إن تطوير نظم جديدة لضمان استقرار شبكات الكهرباء التي تشهد تطوراً متزايداً من شأنه دعم قطاع الطاقة الكهربائية بشكل عام وزيادة الاعتماد على الطاقة المتجددة في المنطقة".
وأوضح الدكتور شوقي قائلاً: "تساهم التقنية الجديدة التى يمكن تطبيقها ضمن مشاريع طاقة الرياح في دعم الشبكة من خلال التعويض المجزأ والمتوالي للجهد، وذلك للحد من تأثير إنخفاضات الجهد الناجمة عن أخطاء فى الشبكة على أداء توربينات الرياح. وهذا يساعد في نقل الطاقة المولَّدة وبالتالي تخفيف الضغط على النظام الميكانيكي لتوربينات الرياح وتعزيز أدائها. وتقدم التقنية تصميماً جديداً وآلية تحكم سريعة تتيح معالجة الأخطاء، سواء كان خطأ واحداً لمدة طويلة، أو أخطاء متعددة".
وفيما يخص الاستخدامات الأخرى، أشار د. شوقى إلى إمكانية الاستفادة من التقنية الجديدة في ربط المشاريع ضمن البحار، مثل حقول النفط والغاز، بشبكات التيار الكهربائي المتناوب من خلال أنظمة (HVDC)، فضلاً عن مساهمتها في تعزيز أداء واستقرار الشبكة.
وتجدر الإشارة إلى أن د. شوقى ود. شياو قد أشرفا على إدارة عدد كبير من المشاريع الصناعية التي تتطلب معرفة عميقة وفهم عملي بنظم التحكم وإلكترونيات الطاقة وعمليات نظم الطاقة الكهربائية. وقد نال الباحثان جائزة معهد مصدر لأعضاء هيئة التدريس للمشاريع البحثية المشتركة المتميزة في 2012-2013. كما نشر فريقهما البحثي عدداً كبيراً من المقالات العلمية في مجلات علمية عالمية مرموقة حول نظم نقل تيار الجهد العالي المستمر، والتقنيات الخاصة بالنظم المرنة لنقل التيار المتناوب، وشبكات نظم الطاقة المتجددة.
ويتطلع كل من الباحثين للتعاون مع الشركات الصانعة لتوربينات الرياح ونظم نقل تيار الجهد العالي المستمر (HVDC) للعمل على تطبيق التقنية الجديدة واعتمادها ضمن استراتيجيات الربط بشبكات الكهرباء وأنظمة التحكم.
وقد نجح طلبة وباحثي معهد مصدر في تسجيل 14 براءة اختراع أمريكية وإيداع 73 طلب براءة اختراع و134 كشف براءة اختراع، بالإضافة إلى نشر أكثر من 960 مقالة في المجلات العلمية المحكّمة حتى سبتمبر 2016.

أخبار مرتبطة