كيف يمكن للمنطقة الذكية تنسيق الطاقة والتنقل والمرافق؟

وفي المنطقة، ينتهي الأمر بالأنظمة التي تم تصميمها بشكل منفصل إلى الاعتماد على بعضها البعض. يضيف شحن المركبات الكهربائية إلى الطلب على الكهرباء في الموقع. تخدم شبكة التدفئة المشتركة المباني بساعات تشغيل مختلفة. وتتنافس عمليات التسليم والخدمة على الوصول وعلى الحيز العام، ويتم تقاسم البنية التحتية للمياه والصرف الصحي بين الجميع.

ويبدأ تنسيقها بجعل تلك التبعيات مرئية والاتفاق مقدمًا على من يقرر ماذا، وفي أي حدود. إذا تم التنسيق بشكل جيد، فإنه يستخدم القدرات بشكل أفضل ويسطح القمم. ولا يمكنها إنشاء قدرة غير موجودة فعليًا، ولا تنجح إلا إذا قبل كل مالك أصول الدور الذي يُطلب من أصوله أن تلعبه.

لذا، فلابد من تقييم الفرصة الرقمية جنباً إلى جنب مع القيود المادية والترتيبات التجارية، ولابد من تجربة خدمة منسقة واحدة قبل أن يبني أي شخص منصة مشتركة بين القطاعات.

حيث يؤثر نظام واحد على آخر

الخطوة الأولى هي قائمة بالأماكن التي يؤثر فيها تشغيل نظام ما على نظام آخر.

توضح التدفئة المركزية مدى إحكام هذه الوصلات. يصف سوق المدن الذكية التابع للمفوضية الأوروبية كيف تطورت الشبكات نحو مخططات ذات درجات حرارة منخفضة تعمل على تقليل خسائر التوزيع وتجعل استخدام المصادر المتجددة أسهل، مع دعم الإدارة الذكية لتشغيلها. لكن الشبكة ذات درجة الحرارة المنخفضة تعتمد على عمل عناصر التحكم في المباني المتصلة ووحدات الواجهة الحرارية حسب التصميم. يتعامل دليل تحسين الشبكة الحرارية (2023) الصادر عن حكومة المملكة المتحدة مع درجات حرارة العودة المرتفعة كعرض من أعراض التدفق غير المنضبط في النظام، ودرجات الحرارة المنخفضة كشرط لانخفاض فقدان الحرارة. تؤدي المباني التي ترسل المياه بدرجة حرارة أعلى من المقصود إلى تآكل الكفاءة التي تم التخطيط للشبكة لتحقيقها.

ما مدى المرونة التي يتمتع بها كل أصل حقًا

كل الأصول التي قد تشارك في التنسيق تحتاج إلى ملف تعريف قصير. وينبغي أن يذكر اسم المالك والمشغل، وأن يحدد مقدار المرونة المتاحة: مقدار الحمولة التي يمكن نقلها، وإلى متى، وكم مرة. ويجب عليه أيضًا تسجيل التزام الخدمة الذي يحد من تلك المرونة، سواء التزامات راحة السكان أو الظروف البيئية للمختبر أو حاجة الركاب لسيارة مشحونة في الصباح. ويجب أن يوضح من يمكنه طلب التغيير، ومن يمكنه رفضه، وما الذي يعود إليه الأصل في حالة فقدان إشارة التنسيق.

سوف تختلف الملفات الشخصية بشكل كبير. قد يكون لدى دار الرعاية قدر ضئيل جدًا من التسامح مع تغييرات الراحة، في حين أن موقف سيارات EV الخاص بالمكتب طوال الليل قد يتمتع بقدر كبير من المرونة.

الاستشارة أولاً، والأتمتة لاحقًا

يمكن أن يكون التنسيق استشاريًا، حيث يتلقى المشغلون المعلومات ويتخذون القرار بأنفسهم، أو يمكن أن يكون آليًا ضمن الحدود المتفق عليها. عادةً ما يتم تقديم خدمة أفضل للمنطقة من خلال البدء في تقديم الاستشارات وإدخال الأتمتة فقط عندما تكون الحدود والمسؤوليات مفهومة جيدًا.

تحتاج الخدمات الآلية إلى مواصفات أكمل. ويجب أن تحدد المعلومات التي يقدمها كل طرف وعدد المرات، وأفق القرار، سواء كانت جدولة اليوم التالي، أو قبل ساعة، أو الوقت الفعلي. ويجب أن تحدد الحدود التي يتم من خلالها تنفيذ الطلب المركزي تلقائيًا، وكيفية حل التعارضات وكيفية إلغاء الاشتراك عندما تتطلب الظروف المحلية ذلك. قبل كل شيء، ينبغي التحقق من النتائج على العداد.

يؤطر عمل وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) بشأن المباني الفعالة المتفاعلة مع الشبكة (Grid-interactive Efficient Buildings) المباني بوصفها موارد طاقة مرنة، ويجمع بين الكفاءة ومرونة الطلب وأدوات التحكم والاتصالات الذكية. وينطبق نفس التفكير على مستوى المنطقة، مع الحاجة الإضافية إلى الاتفاقيات بين المالكين.

القواعد التجارية والتنظيمية الأساسية

تتضمن خدمات الطاقة المشتركة القياس والفوترة واتفاقيات الاتصال بالشبكة، وفي بعض الحالات، تنظيم إمدادات الطاقة الذي يعتمد على البلد والأطراف المعنية. في الاتحاد الأوروبي، يتطلب إعادة صياغة توجيهات أداء الطاقة في المباني (التوجيه (الاتحاد الأوروبي) 2024/1275) من الدول الأعضاء التأكد من أن نقاط إعادة الشحن التي يفرضها في المباني قادرة على إعادة الشحن الذكي، وإعادة الشحن ثنائي الاتجاه حيثما كان ذلك مناسبًا. تحدد القواعد الوطنية ومتطلبات مشغل الشبكة ما هو مسموح به. هذه هي مدخلات التصميم، والتي يجب تسويتها مبكرًا مع المتخصصين المعنيين؛ تركت حتى بعد التثبيت، فإنها تصبح مشاكل.

خدمة واحدة في كل مرة

ينبغي أن يكون للخدمة المنسقة الأولى مالك واضح وأداء قابل للقياس وقيود حقيقية لإدارتها؛ يعد شحن السيارة الكهربائية ضمن حد الاتصال مرشحًا طبيعيًا. إنها أرخص طريقة لمعرفة كيفية عمل الاتفاقيات والبيانات والضوابط في الممارسة العملية قبل توسيع النهج ليشمل قطاعات أخرى.