نظام IEE-Business للقاطع الذكي في إندونيسيا: حل متكامل لتخفيف تآكل الرماد البركاني وماء البحر المالح

خلفية المشروع​
تقع إندونيسيا داخل حلقة النار المحيط الهادئ، مما يعرضها للكوارث الطبيعية المتكررة التي تشكل تهديدات متعددة لنظام الطاقة:

1. ​المخاطر الجغرافية:​​

• رماد البراكين:​​ تحتوي البلاد على 127 بركاناً نشطاً. تتسبب الثورانات في ظهور رماد بركاني يحتوي على كبريتيدات وغبار، مما يسرع من تآكل المعدات الكهربائية ويسبب انفجار العوازل.
• الضباب المالح الساحلي والتأكل:​​ مع ساحل يبلغ طوله 81,000 كم، يتسبب انتشار الضباب المالح في حدوث تأكل ملح ساحلي شديد للمكونات المعدنية، مما يقصر عمر المعدات. يعتبر هذا التآكل الشديد للملح الساحلي عاملاً رئيسياً في التدهور.
• المخاطر الجيولوجية: الفيضانات والانهيارات الأرضية المتكررة، والتي تمثل 40% من جميع الكوارث في عام 2023، يمكن أن تدمر أعمدة الكهرباء وتغرق مرافق التوزيع.

1. ​نقاط الألم في الشبكة:​​

• قيود إعادة الضاغط التقليدية:​​ تتدهور أداء العزل في البيئات المغطاة بـ رماد بركاني أو الرطوبة المالحة، مما يؤدي إلى زيادة معدلات التشغيل الخاطئة. تعتبر هذه النماذج القديمة من إعادة الضاغط حساسة للغاية.
• بطء استعادة الأعطال: فحص المناطق النائية يدوياً غير فعال، مما يؤدي إلى متوسط مدة انقطاع الكهرباء يتجاوز 8 ساعات، خاصة في المناطق المعتمدة على حماية إعادة الضاغط.

​الحل: نظام إعادة الضاغط المتعدد الطبقات​

1. ​تصميم المعدات المحسّن​

• ترقية المواد:​​
  إعادة الضاغط تستعمل أساساً من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L + طلاء الزنك والألومنيوم والمغنيسيوم الايبوكسي، مما يقدم مقاومة أفضل بـ 3 مرات ضد التأكل بالملح الساحلي مقارنة بالفولاذ الكربوني التقليدي. هذا الطلاء الجديد لإعادة الضاغط يستهدف تحديداً التآكل بالملح الساحلي.​​
  مكونات العزل تتضمن مادة سيليكون روبير المركبة لمقاومة الودائع الحمضية (pH<4) من رماد البراكين.
  
  
• حماية الغلق:​​
  تستخدم نقاط الوصل الحرجة في إعادة الضاغط نظام الغلق المتعدد المراحل Roxtec. يتم تركيبه عبر الألواح المركبة ذات التعزيز بالألياف الزجاجية ومسمار الإطار الفولاذي، مما يحقق تصنيف حماية IP68، مقاوماً للرشقات المائية عالية الضغط والغبار ودخول رماد البراكين.

1. ​المراقبة الذكية والتحكم التكيفي​

• ​وحدة الاستشعار البيئي

1. ​نظام الحماية التعاوني الإقليمي​

• ربط الأرصاد الجوية الصغيرة:​​
  متكامل مع نظام الإنذار المبكر لرماد البراكين التابع للوكالة الأرصادية الإندونيسية (مثل محطة رصد جبل آجونغ)، مما يتيح بدء إجراءات غلق إعادة الضاغط قبل ساعتين من سقوط الرماد.
• دعم الطاقة الموزعة:​​
  في المناطق ذات المخاطر العالية مثل جزيرة جاوة، تشكل إعادة الضاغط شبكات صغيرة مع الطاقة الشمسية/تخزين. خلال الأعطال، يمكّن هذا النظام المتقدم لإعادة الضاغط من الانتقال السلس إلى وضع الجزيرة، مما يضمن توفير الطاقة المستمرة للأحمال الحرجة.

​النتائج المنجزة​
أدى نشر نظام إعادة الضاغط المتعدد الطبقات إلى تحسينات تشغيلية كبيرة، مدفوعة بأداء إعادة الضاغط الجديدة تحت الظروف القاسية في إندونيسيا. تشمل النتائج الرئيسية وأبرز الأداء:

1. تحسينات تشغيلية

• انخفاض في التشغيل الخاطئ: انخفاض كبير بسبب التصميم المقوى والاستجابات التكيفية.
• تقليل تدهور المعدات: تقليل التآكل والتلف البيئي.
• خفض مدة الانقطاع: انخفض متوسط مدة الانقطاع في المناطق المراقبة بنسبة أكثر من 50%.
• قدرة التنسيق مع الشبكات الصغيرة: يمكّن من الانتقال السلس إلى وضع الجزيرة، مما يضمن توفير الطاقة المستمرة للأحمال الحرجة أثناء الأعطال.

2. نظام المراقبة الذكي

• مستشعرات تركيز الملح: تنشيط "وضع الرطوبة العالية" لتقليل التآكل بالملح الساحلي.
• مستشعرات ترسب رماد البراكين: تنشيط نبضات التيار الذاتية للحفاظ على سلامة العوازل ومنع الانفجارات.
• دمج مع نظام الإنذار المبكر الوطني للبراكين: يمكّن من إجراءات غلق إعادة الضاغط استباقياً لمنع دخول الرماد قبل الأحداث البركانية.

3. تصميم المواد المحسّن للمقاومة للتآكل

• النتيجة: أظهر مقاومة أفضل بـ 3 مرات ضد التآكل بالملح الساحلي، مما يمدد عمر المعدات في المناطق الساحلية.

4. حماية الغلق القوية (تصنيف IP68)

• التأثير: يزيل العوامل البيئية التي كانت تسبب التشغيل الخاطئ في النماذج التقليدية.