الفقد في الطاقة الكهربائية – د. كاميليا يوسف محمد

تُعد الطاقة الكهربائية من أهم أنواع الطاقة وأكثرها كفاءة، إلا أن جزءًا كبيرًا منها يضيع خلال عملية نقلها وتوزيعها. يُعرف هذا الجزء المفقود بـ “الفقد في الطاقة الكهربائية”، وهو يمثل تحديًا كبيرًا أمام شركات الكهرباء والحكومات بسبب آثاره الاقتصادية والبيئية.

أنواع الفقد في الطاقة الكهربائية

ينقسم الفقد في الطاقة الكهربائية إلى نوعين رئيسيين:

1. الفقد الفني:
   وهو الفقد الناتج عن الخصائص الفيزيائية لمكونات الشبكة الكهربائية، مثل:

• المقاومة الكهربائية في الموصلات والمحولات (فقد (I²R)).
• فقد الكورونا في الخطوط الهوائية عالية الجهد.
• فقد التيارات الدوامية في المحولات والمحركات.
• فقد التخلفية المغناطيسية في القلب الحديدي للمحولات.

1. الفقد غير الفني:
   وهو الفقد الناتج عن عوامل غير تقنية، أبرزها:

• سرقة الطاقة الكهربائية.
• الأخطاء في عدادات القياس.
• التوصيلات غير القانونية.

أسباب الفقد في مكونات الشبكة

• المولدات: تفقد جزءًا من الطاقة بسبب الاحتكاك، وتسخين الملفات، والمقاومة الداخلية.
• محولات القدرة: تشمل فقد الحمل (النحاس) وفقد اللاحمل (الحديد).
• خطوط النقل والتوزيع: يفقد جزء من الطاقة بسبب مقاومة الموصلات، وتأثير السطح، والكورونا.
• المحركات: تفقد الطاقة بسبب التيارات الدوامية والاحتكاك.

آثار الفقد في الطاقة الكهربائية

• اقتصاديًا: يؤدي الفقد إلى زيادة تكلفة الإنتاج، والحاجة إلى استثمارات إضافية لتعويض الطاقة المفقودة.
• بيئيًا: يزيد من استهلاك الوقود، مما يرفع الانبعاثات الضارة.
• فنيًا: يؤثر على استقرار الشبكة، ويحد من كفاءتها.

كيفية تخفيض الفقد في الطاقة الكهربائية

1. تحسين معامل القدرة:
   عن طريق تركيب مكثفات قوى بالقرب من مراكز الأحمال.
2. استخدام موصلات ذات مقاطع أكبر:
   لتقليل مقاومة الخطوط.
3. التحكم في مستوى الجهد:
   رفع جهد النقل يقلل التيار، وبالتالي يقل الفقد.
4. ترشيد الأحمال:
   تحقيق التوازن بين الأحمال على الأطوار المختلفة.
5. الصيانة الدورية:
   تنظيف العوازل، ومراقبة الأحمال، واستبدال المعدات القديمة.
6. مكافحة السرقة:
   استخدام العدادات الذكية، وتطبيق الرقابة الصارمة.

يُعد تخفيض الفقد في الطاقة الكهربائية هدفًا استراتيجيًا لتحقيق كفاءة الطاقة، والحفاظ على الموارد، وتقليل التكاليف. من خلال التخطيط العلمي، واستخدام التقنيات الحديثة، وتعزيز الوعي بأهمية ترشيد الاستهلاك، يمكن تحقيق تقدم ملموس في خفض نسب الفقد، والوصول إلى مستويات عالمية متقدمة.