مبتكر سعودي يطالب بتطبيق نظام ترشيد كهربائي يصل إلى 40 %
الرياض: محمد الحميدي
في وقت تعمل فيه السعودية وعبر أجهزتها المختلفة على كفاءة الطاقة وترشيد الهدر القائم حاليا، انتهى المهندس علي علاء الدين في ابتكاراته إلى إيجاد نظام ذكي لإدارة الطاقة الكهربائية في أنظمة التبريد والإنارة، محققا نجاحا باهرا بوصول نسبة الترشيد في الطاقة الكهربائية إلى 40 في المائة معتمدا فيه على عدد من القياسات الفنية المتعلقة بطريقة التعامل مع أجهزة التكييف والإنارة.
وأبلغ «الشرق الأوسط» علاء الدين وهو الذي يدير مؤسسة أطلق عليها اسم «مؤسسة النظام الذكي»، أنه استهدف إيجاد نظام يمكن من التحكم في الاستهلاك الكهربائي والحد من الهدر الضخم في استهلاك الطاقة، لافتا إلى أنه نجح في تحقيق الهدف ووصلت النتائج إلى تقليص الاستهلاك بنسبة تتراوح بين 25 و45 في المائة.
وأضاف علاء الدين الذي حاز نظامه براءة اختراع مسجلة في السعودية: «مع التقدم الهائل في المنشآت العمرانية التي تحتاج لاستخدام الطاقة الكهربائية بشكل كبير لأجهزة التكييف والإنارة ولضخامة المنشآت ووجود مساحات وأحجام ضخمة داخل المنشأة تحتاج إلى تكييف وإنارة وتحكم، فإن الاستهلاك الكهربائي كبير ويصاحب هذا الاستهلاك الضخم هدر كبير في الطاقة الكهربائية».
وأضاف علاء الدين أن بعض المنشآت تنشئ قسما خاصا بإدارة الطاقة وتقليل الهدر الكهربائي، بيد أن معظم هذه الأقسام تعتمد على العنصر البشري في عمليات التشغيل، مشيرا إلى أن النظام الآلي تصل دقته العالية في ضبط الاستهلاك وتقليل نسبة الخطأ إلى صفر.
وزاد أنه من المعروف أن كفاءة العنصر البشري في التشغيل تكون غير دقيقة ويعتريها أخطاء كبيرة، مما يفقد الهدف من وجود قسم إدارة الطاقة ووجود هدر في استخدام الطاقة الكهربائية، وهو الأمر الذي يدفع بالضرورة إلى أهمية إيجاد نظام لإدارة الطاقة يعتمد على الحاسب الآلي لدقة التشغيل وتقليل الأخطاء البشرية وتقليل تكاليف الإدارة والتشغيل.
وطوّر علاء الدين عبر مؤسسته نظاما آليا ذكيا للتحكّم والتشغيل وإدارة جميع أنظمة تكييف وإنارة المنشآت الكبيرة والمتوسطة، بعد أن سجّل النظام كبراءة اختراع بمدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، مؤكدا أن المؤسسة طبقت النظام في عدة مشاريع وأثبت فاعليته في تخفيض الاستهلاك الكهربائي في المنشآت بنسبة تتراوح بين 25 و45 في المائة حسب نوعية الأحمال الكهربائية في هذه المنشآت.
وقال علاء الدين إن النظام أثبت كفاءته في التشغيل دون أخطاء مع المحافظة على كفاءة التبريد وتقليل أعطال أجهزة التكييف، مضيفا أن النظام يعمل دون تكاليف بشرية وبآلية اقتصادية، إضافة إلى التوفير المالي في فاتورة الكهرباء للمشترك والتوفير في الدعم الحكومي للكهرباء.
ولفت علاء الدين إلى أن من مميزات نظام التحكم الذكي أنه يعمل في المنشآت القائمة دون الحاجة إلى إضافة شبكات تحكم واتصالات بفضل مودم تم تطويره وتصنيعه في مؤسسته، مؤكدا أن النظام يعمل على ترشيد استخدام الطاقة الكهربائية للمنشآت السكنية والتجارية والصناعية باستخدام كابلات الكهرباء كناقل لإشارات التحكم والمراقبة.
وحول آلية تطبيق النظام، أفاد علاء الدين بأنها تتكون من عدة مراحل تشمل الأولى الحاسب الآلي الرئيسي (سيرفر) الذي يحتوي على أنظمة التحكم والمراقبة بأنظمة التكييف والإنارة، كما يحتوي على برامج لتشغيل النظام تم تطويره من قبله، بعدها تشغيل البرنامج لمراقبة أحمال التكييف بعد قياس كثافة حركة الناس والسيارات خلال اليوم والأسبوع والشهر، وقياس تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون (الكثافة)، وكذلك قياس درجات الحرارة والرطوبة داخل المبنى، وقياس شدة الإضاءة، والأحمال الكهربائية للإنارة.
وبعد تحليل البيانات، وفقا لعلاء الدين، يتم رسم الشكل النهائي للحمل الكهربائي للمنشأة وتحديد أوقات وأماكن الهدر في استهلاك الكهرباء، حيث تتم برمجة حاسب آلي بالخطة التشغيلية لإيقاف الهدر في استهلاك التكييف والإنارة والسيطرة عليها.
وجاءت هذه النتائج بعد أن شكلت وزارة المياه والكهرباء لجنة لدراسة المشروع، وقامت اللجنة بالطلب من شركة الكهرباء بتركيب عداد إلكتروني في أحد البنوك لدراسة الأحمال خلال تشغيل النظام الذي أثبت نجاحه.
ولفت علاء الدين إلى أنه بعد خضوع التجربة لثلاث مراحل استطاع النظام توفير 46.2 في المائة من الاستهلاك الكهربائي لفرع البنك، بمقارنة قيمة فواتير الاستهلاك لفترة 11 شهرا، كما أوضحت توفيرا بنسبة 45.5 في المائة من حيث كمية الاستهلاك، مضيفا أنه بعد قناعة الفريق الفني في الوزارة بكفاءة النظام تمت مخاطبة مركز كفاءة الطاقة للاستفادة من النظام.
وحاز علاء الدين نظير ما حققه ابتكاره عددا من الشهادات من إدارات ومسؤولي المنشآت التي تم تركيب النظام فيها وأثبت فعالية وكفاءة عالية، مفيدا بأنه عمل دراسات تشمل مجمعات تجارية ومكاتب ومستشفيات وكانت نسبة الهدر في استخدام الطاقة الكهربائية كبيرة تتعدى أحيانا 50 في المائة، فيما لا توجد أي وسيلة ترشيد في استخدامات الطاقة الكهربائية في معظم المنشآت، بحسب علاء الدين.
ويأمل علاء الدين أن يزيد الوعي لدى إدارات المنشآت الضخمة والتفكير بوجود وسائل للسيطرة على الهدر الناتج من الاستخدام غير المقنن والمحافظة على موارد الدولة.
وكان المشروع بدأ في عام 2005 من خلال تجربة شخصية حيث هدف المهندس علي علاء الدين التحكم في الأجهزة الكهربائية داخل منزله من خلال وسيلة ترشيد ذكية ليتعلم أبناؤه كيفية المحافظة على الطاقة الكهربائية، حيث عمل أول نموذج للنظام من خلال التكييف في غرف أبنائه خلال مدة عشر ساعات (ثماني ساعات نوم وساعتين للدراسة)، مشيرا إلى أنه عندما يخرج أبناؤه من الغرفة دون إغلاق التكييف والإنارة فإن وقت التشغيل يحسب عليه، وبالتالي يغلق عليه أثناء النوم أو في حالة احتياج التكييف.
وقال علاء الدين نجحت التجربة وبدأت حينها بدراسة الأحمال الكهربائية لجميع الأجهزة الكهربائية للمنزل حيث حقق نجاحا بعمل ترشيد وتقليل الهدر وصل إلى أكثر من 60 في المائة، ليبدأ بعدها بتطوير نظام يتعامل مع الأنظمة الضخمة في المنشآت الكبيرة والمعدات الكهربائية العملاقة ليصل إلى نظام مستقر ذي اعتمادية كبيرة.