منصات الابتكار المفتوح في الطاقة الكهربائية

تحدثنا في مقال سابق عن منصات الابتكار المفتوح وكيف أنها تدر أرباحا للمنظمة إذا حسن استخدامها، وتطرقنا إلى الفرق بين الابتكار المفتوح والابتكار المغلق من خلال الطريقة التي يتم بها إنشاء الابتكار. وتعد الكهرباء من الصناعات التي توجد فيها تحديات وفرص كبيرة، حيث تمثل الطاقة الكهربائية القوة الحيوية للمنازل والمدن والصناعات والنقل والتنمية المستدامة، وتشعر الحكومات بقلق متزايد بشأن إيجاد الطريقة الأكثر فاعلية والأجدى نفعا من حيث التكلفة، والصديقة للبيئة لإمدادات الطاقة.
ويتمثل أحد التحديات في التحول إلى الطاقة المتجددة على الرغم من التقدم التقني في هذا المجال خلال الأعوام الأخيرة، إضافة إلى تحديات أخرى لصناعة الكهرباء في عدم القدرة على تحسين الشبكات الكهربائية وتهديد الهجمات الإرهابية والأمن السيبراني، وتقادم الشبكات الكهربائية ومكوناتها وسبل إدخال المركبات الكهربائية في النظام وتخزين الطاقة وتكامل مصادر الطاقة المختلفة، للحفاظ على إمدادات مستمرة إلى جانب التكيف مع الظروف الجوية القاسية لمواقع المحطات الجديدة. فكيف مثلا تستطيع المرافق توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية في صحراء أتاكاما، شمال تشيلي بكل يسر وسهولة؟ مع وجود ظروف إشعاع شديدة تهدد كفاءة الألواح الشمسية، وتباين هائل في درجات الحرارة ليلا ونهارا، وغبار كثيف، وندرة في المياه. ويأتي دور الابتكار في معالجة كثير من التحديات، لذلك سنتطرق إلى أهم التطبيقات العملية والأمثلة الحقيقية لمنصات الابتكار المفتوح في الطاقة الكهربائية.
يعبر المثال الأول عن تحدي الصيانة التنبؤية في الأنظمة الكهروضوئية الشمسية في المكسيك وبيرو، حيث تحتوي الأنظمة في منازل القرى المعزولة على ألواح شمسية وبطاريات، وينخفض العمر الافتراضي لهذه البطاريات بشكل كبير عندما يقل الحمل عن 40 في المائة، وتعد إطالة عمر البطارية دون زيادة في التكاليف أمرا أساسيا لتقديم خدمات عالية الكفاءة والجودة. وأطلق التحدي في منصة الابتكار المفتوح في 2015، بحيث يكون الحل فاعلا وسهل التثبيت ومنخفض الاستهلاك والتكلفة. وكان الحل الفائز هو ما توصل إليه مايكل كوينمان وهو مهندس إلكترونيات فرنسي، يطور بطاقات إلكترونية لمراقبة حالة شحن بطاريات الطائرات. وكان ابتكاره هو تكييف هذا الحل، "شحن بطاريات الطائرات"، لمراقبة حالة شحن النظام الشمسي الكهروضوئي وإيقاف تشغيل البطارية تلقائيا بمجرد وصولها إلى الحد الأقصى للبطارية، وكانت تكلفة الابتكار أقل من 20 دولارا.
والمثال الآخر هو رفع الإنتاجية في صيانة خطوط التوزيع العامة في اسكتلندا. ويعد نقل الكهرباء وتوزيعها أمرا أساسيا لضمان الإمداد، وتقوم المرافق بإجراء الصيانة الوقائية للخطوط الكهربائية والمحولات. وتحتوي بعض أبراج الكهرباء على خطوط نقل وتوزيع هوائية معا. وعند إجراء الصيانة على خط النقل، يتم تنفيذ أنشطة وقائية للتخلص من انقطاع الخدمة وحماية الفنيين.
وتمثل أحد الحلول في طمر خطوط التوزيع تحت الأرض وإيقاف تشغيل خط النقل، بيد أن هذا الحل مكلف للغاية ويستغرق وقتا ليس بالقصير في تنفيذه. ولقد أطلقت شركة الكهرباء الاسكتلندية Scottish Power تحديا في أيلول (سبتمبر) 2017 لإيجاد حلول بديلة تكون أكثر كفاءة من حيث توفير الوقت والتكلفة وضمان سلامة الفنيين. وكان الابتكار الفائز من جيرو دالهوسين، وهو مهندس مدني هولندي، وتنم فكرته عن تصميم هيكل حماية سهل التجميع والنقل ويتوافق مع المعايير الفنية والاقتصادية. وكان بإمكان المرافق في المثالين أن يقتصر البحث عن الحل داخليا، لكن جاء العلاج من الخارج، ويظل السؤال مطروحا حول مدى استفادة مرافقنا الكهربائية من منصات الابتكار المفتوح، والقدرة على فتح التحديات إلى العموم، ومراجعة الحلول النوعية، ومكافأة الفائزين. ولا يجب أن ينظر إلى هذه التحديات على أنها مجرد بحوث علمية نظرية تتم حصريا من خلال الجامعات ومراكز البحث والمكاتب الاستشارية فقط، لكن تطلق إلى عموم الجمهور، وسنرى قدرة الجمهور في إطلاق حلول نوعية وبتكاليف معقولة.