سوق تكامل الشبكات الصغيرة

نظرة عامة على السوق

من المتوقع أن ينمو حجم سوق تكامل الشبكة العالمية الصغيرة بشكل كبير بمعدل نمو سنوي مركب قدره 9.7٪ خلال الفترة المتوقعة.

تُعرف عملية دمج شبكة صغيرة، وهي عبارة عن نظام طاقة محلي، في شبكة طاقة أكبر أو بنية تحتية أخرى للطاقة، باسم تكامل الشبكة الصغيرة. يمكن تشغيل الشبكة الصغيرة بشكل مستقل أو بالتعاون مع الشبكة الأكبر، وغالبًا ما تتكون من مولدات الطاقة التقليدية وأجهزة تخزين الطاقة ومصادر الطاقة المتجددة.

تعتمد مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك المباني الصناعية والتجارية والمنشآت العسكرية والقرى النائية والبنية الأساسية الحيوية مثل المستشفيات ومراكز البيانات، على تكامل الشبكات الصغيرة. إن زيادة كفاءة الطاقة وتوفير التكاليف وتعزيز أمن الطاقة كلها مزايا لتكامل الشبكات الصغيرة.

تُستخدم مجموعة متنوعة من التقنيات، مثل تقنيات الشبكة الذكية وأنظمة إدارة الطاقة والإلكترونيات الكهربائية ، لدمج الشبكات الصغيرة في البنية التحتية الحالية للطاقة. ونظرًا للحاجة المتزايدة إلى أنظمة طاقة موثوقة ومرنة، فضلاً عن متطلبات خفض انبعاثات الكربون وتقليل آثار تغير المناخ، فإن هذه الصناعة آخذة في التوسع.

ديناميكيات السوق

محركات السوق

• مزيد من الاعتمادية والمرونة

مع تزايد ارتباط العالم بالكهرباء واعتماده عليها، أصبح الطلب على أنظمة الطاقة الموثوقة والمرنة أكثر إلحاحًا. وفي حالة انقطاع التيار الكهربائي أو أي انقطاع آخر، يمكن للشبكات الصغيرة أن تعمل بشكل مستقل أو جنبًا إلى جنب مع الشبكة الأوسع. وهذا من شأنه أن يزيد من موثوقية نظام الطاقة وقدرته على الصمود.

• انخفاض انبعاثات الكربون

تستخدم الشبكات الصغيرة في كثير من الأحيان مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، والتي يمكن أن تساعد في خفض الانبعاثات مع تعزيز الاستدامة. إن انتشار الشبكات الصغيرة، التي غالبًا ما تشمل مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، مدفوع بالتحول العالمي نحو مصادر الطاقة المتجددة. من خلال الاستفادة من مصادر الطاقة الأكثر خضرة، يمكن للشبكات الصغيرة أن تساعد في خفض انبعاثات الكربون وتعزيز الاستدامة.

• أمن الطاقة

إن أمن الطاقة أصبح أكثر أهمية مع وقوع الكوارث الطبيعية وغيرها من الاضطرابات في أنظمة الطاقة بشكل منتظم وشديد. ويمكن تحسين أمن الطاقة للبنية الأساسية الحيوية، مثل المستشفيات ومراكز البيانات، بمساعدة الشبكات الصغيرة، التي يمكن أن تقدم حلول طاقة محلية أقل عرضة للانقطاعات في الشبكة الأوسع.

قيود السوق

• عدم القدرة على التوسع

يمكن بناء شبكات الطاقة الصغيرة لتلبية احتياجات معينة من الطاقة، ولكن قدرتها على التوسع تعتمد على مدى توفر مصادر الطاقة المتجددة وحجم البنية الأساسية لتخزين الطاقة. وقد يكون حجم الشبكة الصغيرة مقيدًا في المناطق التي تعاني من ندرة مصادر الطاقة المتجددة، مما يجعل من الصعب توفير متطلبات الطاقة للمدن أو الشركات الكبرى.

• تكاليف أولية عالية

إن تكاليف الهندسة والتصميم، فضلاً عن ضرورة توفير معدات متخصصة مثل أنظمة تخزين الطاقة ومحولات الطاقة، قد تجعل تركيب وتنفيذ أنظمة الشبكات الصغيرة أمراً مكلفاً. وخاصة بالنسبة للشركات الصغيرة أو المناطق المعزولة ذات الموارد المالية المحدودة، فإن هذه التكلفة الأولية المرتفعة قد تشكل عقبة كبيرة أمام تبني هذه الأنظمة.

• العقبات التنظيمية

قد تواجه المنظمات التي تسعى إلى تركيب أنظمة شبكات الطاقة الصغيرة صعوبات بسبب البيئة التنظيمية المعقدة والمتنوعة إقليميًا للشبكات الصغيرة. قد تكون هناك قوانين صارمة تحد من بناء وتشغيل الشبكات الصغيرة في بعض المناطق، أو قد تكون هناك حوافز مالية قليلة للشركات للتحول إلى مصادر الطاقة البديلة. وبسبب هذا، قد يكون من الصعب على الشركات الدفاع عن تكلفة تركيب نظام شبكات الطاقة الصغيرة.

فرص السوق

• الحاجة المتزايدة للطاقة

إن سوق تكامل الشبكات الصغيرة مدفوع بالحاجة المتزايدة إلى تقنيات تخزين الطاقة. لتخزين الطاقة الإضافية المنتجة من مصادر متجددة واستخدامها خلال أوقات الطلب المرتفع أو عندما لا تتوفر مصادر متجددة، يمكن للشبكات الصغيرة أن تحتوي على تقنية تخزين الطاقة، مثل البطاريات. وهذا من شأنه أن يساهم في زيادة كفاءة الطاقة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

• يوفر مصدرًا آمنًا للكهرباء

إن الأحداث المناخية المتطرفة مثل الأعاصير وحرائق الغابات تحدث بشكل متكرر وبشدة أكبر، مما لفت الانتباه إلى الحاجة إلى بنية تحتية للطاقة أكثر قدرة على التكيف ومتانة. ويمكن للمرافق الحيوية مثل المستشفيات وخدمات الطوارئ أن تستمر في العمل أثناء الكوارث الشديدة بفضل الشبكات الصغيرة، والتي يمكن أن توفر مصدرًا موثوقًا وآمنًا للكهرباء.

• حلول تخزين الطاقة

إن سوق تكامل الشبكات الصغيرة مدفوع بالحاجة المتزايدة إلى تقنيات تخزين الطاقة. لتخزين الطاقة الإضافية المنتجة من مصادر متجددة واستخدامها خلال أوقات الطلب المرتفع أو عندما لا تتوفر مصادر متجددة، يمكن للشبكات الصغيرة أن تحتوي على تقنية تخزين الطاقة، مثل البطاريات. وهذا من شأنه أن يساهم في زيادة كفاءة الطاقة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

تقسيم حسب النوع

• مربوط بالشبكة

يمكن أن توفر الشبكات الصغيرة المرتبطة بالشبكة عددًا من الفوائد، بما في ذلك زيادة كفاءة الطاقة، وخفض التكاليف، وتحسين الموثوقية. ومن خلال دمج مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في الشبكة الصغيرة، يمكن للأنظمة المرتبطة بالشبكة أن تساعد في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وخفض انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي.

• مستقل

إن زيادة استقلالية الطاقة، وزيادة الموثوقية، وزيادة المرونة ليست سوى عدد قليل من المزايا التي يمكن أن توفرها الشبكات الصغيرة المستقلة. يمكن للشبكات الصغيرة المستقلة أن تساعد في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري والحد من انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي من خلال دمج مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة الكهرومائية.

تقسيم حسب التطبيق

• الشبكة الكهربائية الصغيرة التجارية/الصناعية

إن زيادة كفاءة الطاقة، وانخفاض التكاليف، وتعزيز الموثوقية ليست سوى عدد قليل من المزايا التي يمكن أن توفرها الشبكات الصغيرة التجارية والصناعية. يتم إنشاء نوع معين من أنظمة الشبكات الصغيرة يسمى الشبكة الصغيرة التجارية أو الصناعية لتناسب احتياجات الطاقة للمباني التجارية أو الصناعية مثل المصانع أو مراكز البيانات أو المباني المكتبية

• شبكة الطاقة الكهربائية المجتمعية/الخدمية

يمكن أن تشمل مزايا الشبكات الصغيرة المجتمعية والمرافق العامة استقلالية أكبر في مجال الطاقة، وموثوقية أعلى، ومرونة متزايدة. يُعرف نوع معين من أنظمة الشبكات الصغيرة التي تم إنشاؤها لتلبية متطلبات الطاقة في منطقة مجتمعية أو منطقة خدمات المرافق العامة باسم الشبكة الصغيرة المجتمعية أو المرافقية.

• الشبكة الكهربائية الصغيرة للحرم الجامعي/المؤسسي

يمكن أن توفر الشبكات الصغيرة للجامعات والمؤسسات مجموعة متنوعة من المزايا، مثل تعزيز الموثوقية وتوفير التكاليف وزيادة كفاءة الطاقة. يمكن أن تساعد الشبكات الصغيرة في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتقليل غازات الاحتباس الحراري. يمكن تلبية متطلبات الطاقة للحرم الجامعي أو المنشأة المؤسسية، مثل الجامعة أو المستشفى أو القاعدة العسكرية، من خلال شبكة صغيرة للحرم الجامعي أو المؤسسة، وهو نوع معين من أنظمة الشبكات الصغيرة.

• الشبكة الكهربائية العسكرية

إن زيادة استقلالية الطاقة، وزيادة الأمان، وتحسين المرونة ليست سوى عدد قليل من المزايا التي يمكن أن توفرها الشبكات الصغيرة العسكرية. واعتمادًا على متطلبات المنشأة العسكرية، يمكن تشغيل هذه الشبكات الصغيرة بشكل مستقل أو متصلة بالشبكة الكهربائية الأوسع.

• الشبكة الكهربائية الصغيرة عن بعد

يمكن للمجتمعات البعيدة أو غير المتصلة بشبكة الكهرباء الأكبر الحصول على الطاقة عبر نظام الشبكة الصغيرة عن بعد، وهو شكل معين من أشكال نظام الشبكة الصغيرة.

التحليل الإقليمي

يتم تقسيم سوق تكامل الشبكات الصغيرة العالمية حسب المنطقة مثل أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

أمريكا الشمالية

الطلب المتزايد على مصادر الطاقة المتجددة ، ومتطلبات أمن الطاقة والمرونة، والحوافز الحكومية والقوانين التي تؤيد تطوير الشبكات الصغيرة، على سبيل المثال، تم إنشاء وكالة الطاقة الدولية لتوفير إمدادات طاقة موثوقة وغير مكلفة، وهي تجري دراسات حول التهديدات المحتملة لإمدادات النفط الآن وفي المستقبل، وقضايا الأمن الجديدة فيما يتعلق بالغاز، وسبل جعل أنظمة قطاع الطاقة أكثر مرونة وقدرة على الصمود. تمتلك أمريكا الشمالية الآن أكبر سوق لتكامل الشبكات الصغيرة.

أوروبا

كما تعد أوروبا سوقًا مهمًا لتكامل الشبكات الصغيرة، مع التركيز المتزايد على كفاءة الطاقة والاستدامة وإزالة الكربون مما يدفع الطلب على أنظمة الشبكات الصغيرة. كما تتخذ الحكومة مبادرات حيث يضع الاتفاق الأخضر الأوروبي خطة للحد من انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي مع تعزيز اقتصاد متطور يحافظ على الموارد. تعد استراتيجية تكامل نظام الطاقة واستراتيجية الهيدروجين، اللتان تحددان كيفية تحديث أسواق الطاقة، بما في ذلك إزالة الكربون من إنتاج واستهلاك الهيدروجين والميثان، من المبادرات المدرجة لتحقيق هذا الهدف. كما شهدت المنطقة ارتفاعًا في عدد مبادرات المدن الذكية التي تدمج الشبكات الصغيرة كمكون رئيسي.

آسيا والمحيط الهادئ

ومن المتوقع أن تشهد منطقة آسيا والمحيط الهادئ نموًا كبيرًا في سوق تكامل الشبكات الصغيرة بسبب عوامل مثل التوسع الحضري السريع، والطلب المتزايد على الطاقة، والتركيز المتزايد على مصادر الطاقة المتجددة. ومن المتوقع أن تكون الصين والهند، على وجه الخصوص، أسواقًا رئيسية لتكامل الشبكات الصغيرة نظرًا لعدد سكانهما الكبير واحتياجاتهما الكبيرة من الطاقة.

اللاعبون الرئيسيون

1. أي بي بي
2. جنرال إلكتريك
3. إشيلون
4. رايثيون
5. شركة إس آند سي للكهرباء
6. شركة إيتون
7. شركة سنفرج للطاقة
8. سيمنز
9. توشيبا
10. الشبكات الكهربائية الصغيرة العامة
11. لوكهيد مارتن

التطورات الأخيرة

تعاونت شركة سيمنز، الشركة الرائدة في تقديم حلول التنقل العالمية، مع السكك الحديدية الهندية لبناء 1200 قاطرة كهربائية عالية القدرة بتكلفة إجمالية تقدر بنحو 26000 كرور روبية.