← أحدث الأبحاث
⚡ الهندسة الكهربائية

On-site solar PV and storage make European truck charging stations more affordable and grid-friendly under heterogeneous network tariffs

تُظهر هذه الدراسة أن دمج الأنظمة الكهروضوئية الشمسية وتخزين الطاقة في مواقع محطات شحن الشاحنات ذات القدرة الميجاواتية في أوروبا يقلل بشكل كبير من تكاليف الشحن المستوية، ويخفف من الأثر الاقتصادي لتعرفات الشبكة غير المتجانسة، ويخفف من قيود الشبكة من خلال تحويل الأحمال السلبية إلى أصول يمكن التحكم فيها وصديقة للشبكة.

المؤلفون الأصليون: Kun Gao, Xiaohan Liu, Patrick Plötz, Sonia Yeh, Xiaobo Qu

نُشر 2026-09-29
📖 4 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة
CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Kun Gao, Xiaohan Liu, Patrick Plötz, Sonia Yeh, Xiaobo Qu

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

إن الطريق نحو مستقبل أكثر نظافة للنقل الثقيل يتوقف على تحول واحد هائل: استبدال الشاحنات التي تعمل بالديزل بأخرى كهربائية. وبالنسبة للرحلات الطويلة، لا يمكن لهذه المركبات الاعتماد على البطاريات وحدها؛ بل يجب أن تشحن بسرعة أثناء فترات الراحة الإلزامية للسائقين. وهذا يتطلب نوعاً جديداً من البنية التحتية: محطات شحن قادرة على توفير طاقة بمقياس يضاهي الطلب الكهربائي لبلدة صغيرة بأكملها. ومع ذلك، فإن بناء هذه المحطات يواجه عائقاً خفياً ومعقداً. فالأمر لا يتعلق فقط بتكلفة أجهزة الشحن نفسها، بل بسعر الكهرباء التي تسحبها من الشبكة المحلية. ففي أوروبا، تختلف القواعد المتعلقة بمقدار ما تدفعه الشركات للوصول إلى الشبكة بشكل كبير من بلدة إلى أخرى. فبعض المناطق تفرض رسوماً بناءً على كمية الطاقة المستخدمة، بينما تفرض مناطق أخرى رسوماً بناءً على أعلى ذروة للطاقة يتم سحبها في لحظة واحدة. وتخلق هذه القواعد المتباينة مجموعة من التكاليف المتفاوتة التي يمكن أن تجعل محطة الشحن مربحة في موقع ما، وكارثة مالية في موقع آخر، حتى لو كانت الشاحنات متطابقة.

لقد سعى باحثون من جامعة تشالمرز للتكنولوجيا، بالتعاون مع شركاء من ألمانيا والصين، لرسم خارطة هذا المشهد الخفي للتكاليف عبر القارة الأوروبية بأكملها. حيث قاموا ببناء محاكاة تفصيلية لشبكة الشحن المستقبلية، حددوا من خلالها 2310 مواقع محددة ستكون فيها مراكز الشحن ضرورية لدعم الشاحنات الكهربائية بحلول عام 2034. ثم اختبروا هذه المواقع مقابل قواعد تسعير الكهرباء الحقيقية من 160 مشغلاً محلياً للشبكة. ووجدت الدراسة أن التباين في قواعد التسعير المحلية هو عامل ضخم وغالباً ما يتم تجاهله. وفي كثير من الحالات، كان الفرق في التكلفة الناتج ببساطة عن التواجد في بلدة ما بدلاً من بلدة مجاورة يصل إلى 0.04 يورو لكل كيلوواط ساعة. وهذا الفارق كبير جداً لدرجة أنه يضاهي تكلفة بناء معدات الشحن نفسها. فالمحطة التي قد تبدو رخيصة البناء قد تنتهي بكونها باهظة التكاليف للتشغيل لمجرد قواعد الفوترة المحلية، بينما قد يزدهر محطة مماثلة بالقرب منها.

وقد اكتشف الفريق أن الحل لهذا اليقين المالي يكمن في جلب مصدر الطاقة مباشرة إلى محطة الشحن. فمن خلال تركيب ألواح شمسية على أسطح ومواقف هذه المراكز، ودمجها مع أنظمة تخزين بطاريات كبيرة، يمكن للمشغلين خفض تكاليفهم بشكل كبير. وقد قامت الدراسة بمحاكاة ثلاثة سيناريوهات مختلفة لمدى توفر المساحة الشمسية، تتراوح بين استخدام الأسطح الموجودة فقط إلى استخدام مساحات أرضية أكبر. وفي السيناريوهات الأكثر ملاءمة، يمكن أن يؤدي الجمع بين الطاقة الشمسية والبطاريات إلى خفض التكلفة الإجمالية للشحن بنسبة 20 بالمائة على الأقل في نصف المواقع المدروسة تقريباً. والأهم من ذلك، أن هذا النظام يعمل كدرع ضد قواعد التسعير الفوضوية. فعندما تولد المحطة طاقتها الخاصة وتخزنها، فإنها تعتمد بشكل أقل على الشبكة خلال أوقات الذروة الغالية. وتعمل هذه المرونة على تقليل تأثير القواعد المحلية المتغيرة، مما يؤدي فعلياً إلى تسوية فروق التكلفة بين أفضل المواقع وأسوأها. إذ تسمح البطاريات للمحطة بتخزين الطاقة الشمسية الرخيصة المتولدة خلال النهار واستخدامها عند وصول الشاحنات، مما يتجنب الرسوم المرتفعة المرتبطة بسحب كميات هائلة من الطاقة دفعة واحدة.

وبعيداً عن توفير المال، يقدم هذا النهج فائدة حاسمة للشبكة الكهربائية نفسها. فالعقبة الأكبر أمام بناء هذه المحطات هي غالباً الوقت المستغرق لتطوير خطوط الطاقة المحلية للتعامل مع الحمل الجديد الهائل. ووجد الباحثون أنه من خلال استخدام الألواح الشمسية والبطاريات لإدارة احتياجاتهم من الطاقة، يمكن لمحطات الشحن تأخير الحاجة إلى هذه التحديثات المكلفة للشبكة. وفي عمليات المحاكاة التي أجروها، سمحت إضافة التخزين لمتوسط مراكز الشحن بالعمل لمدة تصل إلى خمس سنوات إضافية قبل أن تحتاج إلى طلب اتصال أكبر من الشبكة. وذلك لأن البطاريات تمتص ذروة الطلب، وتعمل كحاجز يمنع المحطة من سحب موجة مفاجئة وهائلة من الكهربة من الخطوط المحلية. كما تضمن البطاريات استخدام الطاقة الشمسية المتولدة في الموقع بدلاً من هدرها؛ فبدون التخزين، قد يذهب جزء كبير من الطاقة الشمسية دون استخدام إذا لم تكن الشاحنات تشحن في تلك اللحظة تحديداً، أما مع التخزين، فيتم التقاط هذه الطاقة واستخدامها لاحقاً، مما يزيد من كفاءة النظام بأكمله.

وتسلط الدراسة الضوء على أن اقتصاديات الشحن الكهربائي لا تتعلق فقط بسعر الكهرباء أو تكلفة الشاحنة، بل بكيفية تفاعل هذه العوامل مع قواعد البنية التحتية المحلية. وقد أظهر الباحثون أنه بينما لا يمكن للطاقة الشمسية والتخزين القضاء على فروق التكلفة تماماً، إلا أنهما يستطيعان تقليصها بشكل كبير، مما يجعل الجدوى الاقتصادية لمحطات الشحن أكثر استقراراً وتوقعاً عبر أوروبا. وهذا الاستقرار ضروري للمستثمرين والمشغلين الذين يحتاجون إلى معرفة أن مشاريعهم ستظل قابلة للاستمرار مع توسع الشبكة. وتشير النتائج إلى أن طريق كهربة الشحن ليس خطاً مستقيماً يتمثل ببساطة في توصيل المزيد من الشاحنات، بل هو لغز معقد يتمثل في مطابقة الموارد المحلية مع القواعد المحلية. ومن خلال التعامل مع محطات الشحن كجهات فاعلة يمكنها توليد وتخزين طاقتها الخاصة، بدلاً من كونها مستهلكين سلبيين، يمكن للصناعة تجاوز المشهد المجزأ لتسعير الطاقة في أوروبا. هذا النهج يحول مركز الشحن من حمل ضعيف إلى أصل يمكن إدارته، قادر على النمو جنباً إلى جنب مع الطلب على الشحن الكهربائي دون إثقال كاهل الشبكة فوراً.

غارق في أبحاث مجالك؟

تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.

جرّب Digest →

أبحاث مشابهة

عرض الكل في هذا التصنيف ⚡ eess →