مع التحول العالمي نحو مصادر الطاقة المتجددة، يزداد الطلب على حلول تخزين الطاقة الفعالة والموثوقة. وتعد أنظمة تخزين الطاقة الهجينة (HESS) من التقنيات الواعدة التي تساهم في حل تحديات تخزين الطاقة الناتجة عن المصادر المتجددة المتقطعة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. تجمع هذه الأنظمة بين تقنيات تخزين طاقة مختلفة، مما يسمح بالاستفادة من مزايا كل تقنية لتحسين الأداء وتوفير حلول تخزين طاقة موثوقة وفعالة من حيث التكلفة.

تم تصميم هذه الدورة التدريبية التي تقدمها الأكاديمية البريطانية للتدريب والتطوير لتزويد المشاركين بفهم شامل للمبادئ والتقنيات والتطبيقات الخاصة بأنظمة تخزين الطاقة الهجينة. تتناول الدورة أسس تصميم هذه الأنظمة، وأحدث الابتكارات في هذا المجال، فضلاً عن التحديات والفرص المتعلقة بها. بنهاية الدورة، سيكون المشاركون مؤهلين لتصميم وتنفيذ وإدارة أنظمة تخزين الطاقة الهجينة لمجموعة متنوعة من التطبيقات في مجالات توليد وتوزيع وتخزين الطاقة.

الفئة المستهدفة

• مهندسو الطاقة والمحترفون العاملون في تصميم وتطوير وإدارة أنظمة تخزين الطاقة.
• فنيو الطاقة المتجددة الذين يتطلعون إلى تعميق معرفتهم بدمج تقنيات تخزين الطاقة مع مصادر الطاقة المتجددة.
• مديرو المشاريع في قطاع الطاقة المسؤولون عن تنفيذ أنظمة تخزين الطاقة الهجينة.
• الباحثون والأكاديميون الذين يركزون على مجالات تخزين الطاقة والطاقة المتجددة وكفاءة الطاقة.
• مطورو التكنولوجيا المهتمون بأحدث الابتكارات في تقنيات تخزين الطاقة ودمجها في الأنظمة الهجينة.

أهداف البرنامج

في نهاية البرنامج التدريبي سوف يتعرف المشاركون على:

• المبادئ الأساسية والتقنيات المستخدمة في حلول تخزين الطاقة الهجينة.
• تحليل أنواع تقنيات تخزين الطاقة المختلفة وتطبيقاتها في الأنظمة الهجينة.
• تصميم وتحسين أنظمة تخزين الطاقة الهجينة من أجل كفاءة وموثوقية أعلى.
• تقييم العوامل الفنية والاقتصادية والبيئية التي تؤثر في اعتماد أنظمة تخزين الطاقة الهجينة.
• تقييم دور أنظمة تخزين الطاقة الهجينة في دعم استقرار الشبكات وأمن الطاقة.
• متابعة أحدث الاتجاهات والابتكارات في مجال أنظمة تخزين الطاقة الهجينة.

• أساسيات تخزين الطاقة
  • تعريف وأهمية تخزين الطاقة في المشهد الطاقي الحديث.
  • تقنيات تخزين الطاقة: الكهربائية، الميكانيكية، الحرارية، والكيميائية.
  • المفاهيم الرئيسية: كثافة الطاقة، كثافة القدرة، وكفاءة الأنظمة.
• ما هي أنظمة تخزين الطاقة الهجينة؟
  • مفهوم وتطبيقات دمج تقنيات تخزين الطاقة المختلفة.
  • فوائد الجمع بين تقنيات التخزين المختلفة (مثل البطاريات والمكثفات الفائقة).
  • تطبيقات أنظمة تخزين الطاقة الهجينة في الطاقة المتجددة، والمركبات الكهربائية، وتخزين الشبكات.
• أنواع أنظمة تخزين الطاقة الهجينة
  • أنظمة هجينة من البطاريات والمكثفات الفائقة: دمج كثافة الطاقة العالية مع كثافة القدرة العالية.
  • أنظمة هجينة من البطاريات والعجلات الطائرة: دمج التخزين الكينتيكي مع التخزين الكهربائي.
  • أنظمة هجينة من التخزين الحراري والكهربائي: استخدام التخزين الحراري لتغيير الأحمال وتوفير الطاقة الاحتياطية.
• البطاريات في أنظمة التخزين الهجينة
  • نظرة عامة على تقنيات البطاريات المستخدمة في أنظمة التخزين الهجينة (الليثيوم-أيون، الصوديوم-أيون، والبطاريات السائلة).
  • مزايا وعيوب البطاريات في التكوينات الهجينة.
  • مقاييس أداء البطاريات: العمر الافتراضي، الكفاءة الطاقية، وسرعات الشحن.
• المكثفات الفائقة في الأنظمة الهجينة
  • المبادئ الأساسية للمكثفات الفائقة ودورها في الأنظمة الهجينة.
  • تطبيقات المكثفات الفائقة في التخزين قصير المدى والطاقة عالية السرعة.
  • المقارنة بين المكثفات الفائقة والبطاريات: المزايا والعيوب.
• العجلات الطائرة والتخزين الميكانيكي للطاقة
  • المبادئ الأساسية لتخزين الطاقة بالعجلات الطائرة ودمجها في الأنظمة الهجينة.
  • مزايا العجلات الطائرة في توفير طاقة ذات قدرة عالية واستجابة سريعة.
  • تطبيقات العجلات الطائرة في تنظيم التردد وتحقيق التوازن في الحمل.
• بنية وتصميم الأنظمة
  • كيفية تصميم نظام تخزين طاقة هجيني: اختيار التقنيات المتوافقة.
  • تكوينات الأنظمة الهجينة: الأنظمة المتسلسلة، المتوازية، والنظم المودولية.
  • تحسين تصميم النظام من حيث التكلفة والكفاءة والأداء.
• أنظمة إدارة الطاقة  (EMS)
  • دور أنظمة إدارة الطاقة في إدارة تقنيات تخزين الطاقة المختلفة.
  • كيفية تحسين الأداء وطول عمر الأنظمة الهجينة باستخدام أنظمة إدارة الطاقة.
  • الخوارزميات الخاصة بأفضل دورات شحن/تفريغ وتحقيق التوازن في تدفق الطاقة.
• التكامل مع مصادر الطاقة المتجددة
  • دور أنظمة التخزين الهجينة في إدارة تقلبات الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة (مثل الرياح والطاقة الشمسية).
  • تحديد حجم النظام الهجين ليتناسب مع أنماط توليد الطاقة المتجددة.
  • فوائد التخزين الهجين في ضمان استقرار الشبكة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.
• مقاييس الكفاءة والأداء
  • مؤشرات الأداء الرئيسية (KPIs) للأنظمة الهجينة: الكفاءة في الدورة الكاملة، خرج القدرة، وسعة الطاقة المخزنة.
  • كيفية تقييم كفاءة الأنظمة الهجينة في ظروف التشغيل المختلفة.
  • العوامل المؤثرة في أداء الأنظمة الهجينة مثل درجة الحرارة، وتكرار الدورات، والحمل.
• تحليل التكلفة والفائدة لأنظمة تخزين الطاقة الهجينة
  • الاعتبارات الاقتصادية في نشر الأنظمة الهجينة: تكاليف رأس المال والصيانة وتوفير التكاليف التشغيلية.
  • تحليل تكلفة العمر: مقارنة الأنظمة الهجينة مع تقنيات التخزين المستقلة.
  • النماذج المالية لتقييم الجدوى الاقتصادية للأنظمة الهجينة: العائد على الاستثمار وفترة الاسترداد.
• الأثر البيئي والاستدامة
  • تقييم الأثر البيئي لتقنيات تخزين الطاقة الهجينة.
  • دور الأنظمة الهجينة في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وتعزيز الاستدامة.
  • إعادة التدوير وإدارة نهاية عمر مكونات التخزين.
• تخزين الشبكة واستقرارها
  • كيفية مساهمة أنظمة التخزين الهجينة في استقرار الشبكة وتحقيق التوازن بين العرض والطلب.
  • دور الأنظمة الهجينة في تنظيم التردد والسيطرة على الجهد لشركات الشبكة.
  • استخدام الأنظمة الهجينة في الشبكات الذكية وحلول الشبكات المصغرة.
• المركبات الكهربائية والنقل
  • دمج أنظمة تخزين الطاقة الهجينة في المركبات الكهربائية والمركبات الهجينة.
  • فوائد دمج البطاريات والمكثفات الفائقة لتحسين أداء المركبات.
  • تأثير الأنظمة الهجينة على المدى والشحن وسرعة استرداد الطاقة في أنظمة النقل.
• التقنيات الناشئة والابتكارات المستقبلية
  • إمكانيات المواد والتقنيات الجديدة في تعزيز أداء الأنظمة الهجينة.
  • الاتجاهات المستقبلية: البطاريات الصلبة، وتصاميم العجلات الطائرة المتقدمة، وإدارة الطاقة باستخدام الذكاء الاصطناعي.
  • دور أنظمة تخزين الطاقة الهجينة في تمكين الشبكات الذكية وإنترنت الأشياء (IoT) في إدارة الطاقة.