أصبحت السيارات الكهربائية شائعةً بشكلٍ متزايد على الطرق الكندية. ومع تزايد إقبال الكنديين على اقتناء السيارات الكهربائية، يُطرح سؤالٌ جوهري:من أين تحصل محطات شحن السيارات الكهربائية على الطاقة؟الإجابة أكثر تعقيدًا وإثارة للاهتمام مما تظن. ببساطة، معظم محطات شحن السيارات الكهربائية متصلة بـشبكة الكهرباء المحلية الكنديةالتي نستخدمها يوميًا. هذا يعني أنهم يستمدون الكهرباء من محطات توليد الطاقة، والتي تُنقل عبر خطوط الكهرباء لتصل في النهاية إلى محطة الشحن. لكن العملية تتجاوز ذلك بكثير. لتلبية الطلب المتزايد علىالبنية التحتية لشحن السيارات الكهربائيةتعمل كندا بشكل نشط على استكشاف ودمج مختلف حلول إمدادات الطاقة، بما في ذلك الاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة الوفيرة ومعالجة التحديات الجغرافية والمناخية الفريدة.
كيف تتصل محطات شحن السيارات الكهربائية بالشبكة المحلية الكندية؟
يبدأ توفير الطاقة لمحطات شحن المركبات الكهربائية بفهم كيفية اتصالها بالنظام الكهربائي الحالي. وكما هو الحال في منزلك أو مكتبك، لا توجد محطات الشحن بمعزل عن غيرها؛ بل هي جزء لا يتجزأ من شبكة الكهرباء الشاملة لدينا.
من محطات الطاقة الفرعية إلى أكوام الشحن: مسار الطاقة وتحويل الجهد
عندما تحتاج محطات شحن السيارات الكهربائية إلى الطاقة، فإنها تسحبها من أقرب محطة توزيع فرعية. تُحوّل هذه المحطات الفرعية طاقة الجهد العالي من خطوط النقل إلى جهد أقل، ثم تُنقل إلى المجتمعات والمناطق التجارية عبر خطوط التوزيع.
1. نقل الجهد العالي:يتم توليد الكهرباء أولاً في محطات الطاقة ثم يتم نقلها إلى جميع أنحاء البلاد عبر خطوط نقل الجهد العالي (غالباً أبراج خطوط الطاقة الكبيرة).
2. خفض جهد المحطة الفرعية:عند وصول الكهرباء إلى أطراف المدينة أو المجمع السكني، تدخل إلى محطة فرعية. هنا، تعمل المحولات على خفض الجهد إلى مستوى مناسب للتوزيع المحلي.
3. شبكة التوزيع:ويتم بعد ذلك إرسال الكهرباء ذات الجهد المنخفض عبر كابلات تحت الأرض أو أسلاك علوية إلى مناطق مختلفة، بما في ذلك المناطق السكنية والتجارية والصناعية.
4. اتصال محطة الشحن:تتصل محطات الشحن، سواءً كانت عامة أو خاصة، مباشرةً بشبكة التوزيع هذه. وتختلف مستويات الجهد التي تتصل بها حسب نوع محطة الشحن ومتطلباتها من الطاقة.
للشحن المنزلي، تستخدم سيارتك الكهربائية مصدر الطاقة المنزلي مباشرةً. أما محطات الشحن العامة، فتتطلب توصيلًا كهربائيًا أكثر متانة لدعم شحن عدة مركبات في آنٍ واحد، وخاصةً تلك التي توفر خدمات الشحن السريع.
متطلبات الطاقة لمستويات الشحن المختلفة في كندا (L1، L2، DCFC)
تُصنف محطات شحن السيارات الكهربائية إلى مستويات مختلفة بناءً على سرعة الشحن وقوتها. ولكل مستوى متطلبات طاقة مختلفة:
مستوى الشحن | سرعة الشحن (الأميال المضافة في الساعة) | الطاقة (كيلوواط) | الجهد (فولت) | حالة الاستخدام النموذجية |
المستوى 1 | حوالي 6-8 كم/ساعة | 1.4 - 2.4 كيلو واط | 120 فولت | منفذ منزلي قياسي، شحن طوال الليل |
المستوى الثاني | حوالي 40-80 كم/ساعة | 3.3 - 19.2 كيلو واط | 240 فولت | التركيب الاحترافي في المنازل ومحطات الشحن العامة وأماكن العمل |
الشحن السريع بالتيار المستمر (DCFC) | حوالي 200-400 كم/ساعة | 50 - 350+ كيلو واط | 400-1000 فولت تيار مستمر | ممرات الطرق العامة، والتعبئة السريعة |
الشبكة الذكية والطاقة المتجددة: نماذج جديدة لإمدادات الطاقة لشحن المركبات الكهربائية في كندا مستقبلًا
مع تزايد انتشار المركبات الكهربائية، لم يعد الاعتماد كليًا على إمدادات شبكة الكهرباء الحالية كافيًا. تتبنى كندا بنشاط تقنيات الشبكة الذكية والطاقة المتجددة لضمان استدامة وكفاءة شحن المركبات الكهربائية.
هيكل الطاقة الفريد في كندا: كيف تُزوّد الطاقة الكهرومائية وطاقة الرياح والطاقة الشمسية السيارات الكهربائية بالطاقة
تتمتع كندا بواحدة من أنظف هياكل الكهرباء في العالم، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى مواردها الوفيرة من الطاقة الكهرومائية.
•الطاقة الكهرومائية:تضم مقاطعات مثل كيبيك، وكولومبيا البريطانية، ومانيتوبا، ونيوفاوندلاند ولابرادور العديد من محطات الطاقة الكهرومائية. تُعد الطاقة الكهرومائية مصدرًا مستقرًا للطاقة المتجددة ومنخفض الكربون للغاية. هذا يعني أن شحن سيارتك الكهربائية في هذه المقاطعات قد يكون شبه خالٍ من الكربون.
•طاقة الرياح:يشهد توليد طاقة الرياح نموًا متزايدًا في مقاطعات مثل ألبرتا وأونتاريو وكيبيك. ورغم انقطاعها، فإن طاقة الرياح، عند دمجها مع الطاقة الكهرومائية أو مصادر الطاقة الأخرى، قادرة على توفير كهرباء نظيفة للشبكة.
•الطاقة الشمسية:على الرغم من موقع كندا المرتفع، تتطور الطاقة الشمسية في مناطق مثل أونتاريو وألبرتا. تُسهم الألواح الشمسية المُثبتة على أسطح المنازل ومزارع الطاقة الشمسية الكبيرة في إمداد الشبكة بالكهرباء.
•الطاقة النووية:تتمتع أونتاريو بمرافق طاقة نووية مهمة، توفر طاقة أساسية مستقرة وتساهم في توفير الطاقة منخفضة الكربون.
يمنح هذا المزيج المتنوع من مصادر الطاقة النظيفة كندا ميزة فريدة في توفير الكهرباء المستدامة للسيارات الكهربائية. وتعتمد العديد من محطات الشحن، وخاصة تلك التي تديرها شركات الطاقة المحلية، على نسبة عالية من الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة لديها.
تقنية V2G (من المركبة إلى الشبكة): كيف يمكن للسيارات الكهربائية أن تصبح "بطاريات متنقلة" لشبكة الكهرباء الكندية
تقنية V2G (من المركبة إلى الشبكة)يُعدّ أحد التوجهات المستقبلية لتزويد المركبات الكهربائية بالطاقة. تتيح هذه التقنية للمركبات الكهربائية ليس فقط سحب الطاقة من الشبكة، بل أيضًا إعادة الكهرباء المُخزّنة إليها عند الحاجة.
•كيف يعمل:عندما يكون حمل الشبكة منخفضًا أو يوجد فائض من الطاقة المتجددة (مثل طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية)، يمكن شحن المركبات الكهربائية. وخلال ذروة حمل الشبكة، أو عندما تكون إمدادات الطاقة المتجددة غير كافية، يمكن للمركبات الكهربائية إعادة الطاقة المخزنة من بطارياتها إلى الشبكة، مما يساعد على استقرار إمدادات الطاقة.
• الإمكانات الكندية:نظراً لتزايد اعتماد السيارات الكهربائية والاستثمار في الشبكات الذكية في كندا، تتمتع تقنية V2G بإمكانيات هائلة. فهي لا تُسهم فقط في موازنة أحمال الشبكة وتقليل الاعتماد على توليد الطاقة التقليدي، بل تُوفر أيضاً إيرادات محتملة لمالكي السيارات الكهربائية (من خلال إعادة بيع الكهرباء إلى الشبكة).
• المشاريع التجريبية:أطلقت عدة مقاطعات ومدن كندية مشاريع تجريبية لتقنية V2G لاستكشاف جدوى هذه التقنية في التطبيقات العملية. وتتضمن هذه المشاريع عادةً تعاونًا بين شركات الطاقة، ومصنّعي معدات الشحن، ومالكي السيارات الكهربائية.

أنظمة تخزين الطاقة: تعزيز مرونة شبكة شحن المركبات الكهربائية في كندا
أنظمة تخزين الطاقة، وخاصة أنظمة تخزين طاقة البطاريات (BESS)تلعب شركات توزيع الكهرباء دورًا حيويًا متزايدًا في البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية. فهي تُدير العرض والطلب على الكهرباء بكفاءة، مما يُعزز استقرار الشبكة وموثوقية خدمات الشحن.
•وظيفة:يمكن لأنظمة تخزين الطاقة تخزين فائض الكهرباء خلال فترات انخفاض الطلب على الشبكة أو عندما تولد مصادر الطاقة المتجددة (مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح) بوفرة.
•ميزة:أثناء ذروة الطلب على الشبكة أو عندما يكون إمدادات الطاقة المتجددة غير كافية، يمكن لهذه الأنظمة إطلاق الكهرباء المخزنة لتوفير طاقة مستقرة وموثوقة لمحطات الشحن، مما يقلل من التأثيرات اللحظية على الشبكة.
•طلب:وتساعد هذه التقنيات في تخفيف تقلبات الشبكة، وتقليل الاعتماد على توليد الطاقة التقليدي، وتحسين الكفاءة التشغيلية لمحطات الشحن، وخاصة في المناطق النائية أو المناطق ذات البنية التحتية للشبكة الأضعف نسبيًا.
•مستقبل:وبفضل الإدارة الذكية والتقنيات التنبؤية، ستصبح أنظمة تخزين الطاقة جزءًا لا غنى عنه من البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية في كندا، مما يضمن إمدادات الطاقة المستقرة والمستدامة.
التحديات في المناخات الباردة: اعتبارات إمدادات الطاقة للبنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية في كندا
تشتهر فصول الشتاء في كندا ببرودتها الشديدة، وهو ما يفرض تحديات فريدة من نوعها على إمدادات الطاقة للبنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية.
تأثير درجات الحرارة المنخفضة للغاية على كفاءة الشحن وحمل الشبكة
•تدهور أداء البطارية:تنخفض كفاءة بطاريات الليثيوم أيون في درجات الحرارة المنخفضة جدًا. تتباطأ سرعة الشحن، وقد تنخفض سعة البطارية مؤقتًا. هذا يعني أنه في فصول الشتاء الباردة، قد تحتاج السيارات الكهربائية إلى فترات شحن أطول أو شحن أكثر تواترًا.
• الطلب على التدفئة:للحفاظ على درجات حرارة تشغيل مثالية للبطارية، قد تُفعّل المركبات الكهربائية أنظمة تسخينها أثناء الشحن. هذا يستهلك طاقة إضافية، مما يزيد من إجمالي استهلاك الطاقة لمحطة الشحن.
•زيادة حمل الشبكة:خلال فصول الشتاء الباردة، يزداد الطلب على التدفئة المنزلية بشكل ملحوظ، مما يؤدي إلى ارتفاع كبير في حمل الشبكة الكهربائية. وإذا تم شحن عدد كبير من السيارات الكهربائية في وقت واحد وتفعيل تدفئة البطارية، فقد يزيد ذلك من الضغط على الشبكة، خاصةً خلال ساعات الذروة.
تصميم مقاوم للبرد وحماية نظام الطاقة لأكوام الشحن
للتعامل مع فصول الشتاء القاسية في كندا، تتطلب أكوام شحن المركبات الكهربائية وأنظمة إمداد الطاقة الخاصة بها تصميمًا وحماية خاصين:
• غلاف قوي:يجب أن يكون غلاف كومة الشحن قادرًا على تحمل درجات الحرارة المنخفضة للغاية والجليد والثلج والرطوبة لمنع تلف المكونات الإلكترونية الداخلية.
•عناصر التسخين الداخلية:قد تكون بعض أكوام الشحن مجهزة بعناصر تسخين داخلية لضمان التشغيل السليم في درجات الحرارة المنخفضة.
•الكابلات والموصلات:يجب أن تكون كابلات وموصلات الشحن مصنوعة من مواد مقاومة للبرد لمنعها من أن تصبح هشة أو تنكسر في درجات الحرارة المنخفضة.
•الإدارة الذكية:يستخدم مشغلو محطات الشحن أنظمة إدارة ذكية لتحسين استراتيجيات الشحن في الطقس البارد، مثل جدولة الشحن خلال ساعات الذروة لتخفيف الضغط على الشبكة.
•الوقاية من الجليد والثلج:ويجب أن يأخذ تصميم محطات الشحن أيضًا في الاعتبار كيفية منع تراكم الجليد والثلوج، وضمان قابلية استخدام منافذ الشحن وواجهات التشغيل.
نظام البنية التحتية للشحن العام والخاص: نماذج إمداد الطاقة لشحن المركبات الكهربائية في كندا
في كندا، تتنوع مواقع شحن المركبات الكهربائية، ولكل نوع نموذج فريد من نوعه لإمدادات الطاقة واعتبارات تجارية.
الشحن السكني: امتداد للكهرباء المنزلية
بالنسبة لمعظم مالكي السيارات الكهربائية،الشحن السكنيهي الطريقة الأكثر شيوعًا. تتضمن عادةً توصيل السيارة الكهربائية بمقبس كهربائي منزلي قياسي (المستوى ١) أو تركيب شاحن مخصص ٢٤٠ فولت (المستوى ٢).
•مصدر الطاقة:مباشرة من عداد الكهرباء في المنزل، مع توفير الطاقة من قبل شركة المرافق المحلية.
•المزايا:الراحة والفعالية من حيث التكلفة (غالبًا ما يتم الشحن أثناء الليل، واستخدام أسعار الكهرباء خارج أوقات الذروة).
•التحديات:بالنسبة للمنازل القديمة، قد يكون من الضروري ترقية اللوحة الكهربائية لدعم الشحن من المستوى 2.
الشحن في مكان العمل: الفوائد والاستدامة للشركات
عدد متزايد من الشركات الكندية تقدمالشحن في مكان العمللموظفيهم، وهو ما يمثل عادةً مستوى الشحن الثاني.
•مصدر الطاقة:متصل بنظام الكهرباء في مبنى الشركة، مع تغطية تكاليف الطاقة أو تقاسمها من قبل الشركة.
•المزايا:مناسب للموظفين، يعزز صورة الشركة، يدعم أهداف الاستدامة.
•التحديات:يتطلب من الشركات الاستثمار في بناء البنية التحتية وتكاليف التشغيل.
محطات الشحن العامة: الشبكات الحضرية وشبكات الطرق السريعة
محطات الشحن العامة ضرورية لرحلات السيارات الكهربائية لمسافات طويلة وللاستخدام اليومي في المناطق الحضرية. يمكن أن تكون هذه المحطات من المستوى الثاني أوشحن سريع بالتيار المستمر.
•مصدر الطاقة:متصل مباشرة بشبكة الطاقة المحلية، ويتطلب عادةً توصيلات كهربائية ذات سعة عالية.
• المشغلين:في كندا، تُعدّ شركات FLO وChargePoint وElectrify Canada وغيرها من شركات تشغيل شبكات الشحن العامة الرئيسية. وتتعاون هذه الشركات مع شركات المرافق العامة لضمان إمداد محطات الشحن بالطاقة بشكل مستقر.
•نموذج الأعمال:يقوم المشغلون عادة بتحصيل رسوم من المستخدمين لتغطية تكاليف الكهرباء وصيانة المعدات ونفقات تشغيل الشبكة.
•الدعم الحكومي:تدعم كل من الحكومة الفيدرالية والإقليمية الكندية تطوير البنية التحتية للشحن العام من خلال إعانات مختلفة وبرامج حوافز لتوسيع التغطية.
الاتجاهات المستقبلية في شحن السيارات الكهربائية في كندا
يُعدّ توفير الطاقة لمحطات شحن المركبات الكهربائية في كندا مجالًا معقدًا وديناميكيًا، ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بهيكل الطاقة في البلاد، والابتكار التكنولوجي، والظروف المناخية. وتشهد البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية في كندا تطورًا مستمرًا، بدءًا من الربط بالشبكة المحلية، مرورًا بدمج الطاقة المتجددة والتقنيات الذكية، وصولًا إلى مواجهة تحديات البرد القارس.
دعم السياسات والابتكار التكنولوجي وتحديثات البنية التحتية
•دعم السياسات:وضعت الحكومة الكندية أهدافًا طموحة لمبيعات السيارات الكهربائية، واستثمرت مبالغ طائلة لدعم تطوير البنية التحتية لشحنها. وستواصل هذه السياسات دفع عجلة توسيع شبكة الشحن وتعزيز قدرات إمدادات الطاقة.
•الابتكار التكنولوجي:ستكون تقنية "من المركبة إلى الشبكة" (V2G)، وتقنيات الشحن الأكثر كفاءة، وأنظمة تخزين طاقة البطاريات، والإدارة الذكية للشبكة، عوامل أساسية للمستقبل. ستجعل هذه الابتكارات شحن المركبات الكهربائية أكثر كفاءة وموثوقية واستدامة.
•ترقيات البنية التحتية:مع تزايد عدد المركبات الكهربائية، ستحتاج شبكة الكهرباء الكندية إلى تحديثات وتحديثات مستمرة لتلبية الطلب المتزايد على الكهرباء. ويشمل ذلك تعزيز شبكات النقل والتوزيع، والاستثمار في محطات فرعية جديدة، وتقنيات الشبكات الذكية.
في المستقبل، لن تقتصر محطات شحن السيارات الكهربائية في كندا على مجرد منافذ طاقة بسيطة؛ بل ستصبح جزءًا لا يتجزأ من منظومة طاقة ذكية ومترابطة ومستدامة، مما يوفر أساسًا متينًا لانتشار واسع للسيارات الكهربائية. شركة Linkpower، وهي شركة متخصصة في تصنيع أعمدة الشحن، تتمتع بخبرة تزيد عن عشر سنوات في البحث والتطوير والإنتاج، ولديها العديد من التجارب الناجحة في كندا. إذا كانت لديك أي أسئلة بخصوص استخدام وصيانة شاحن السيارات الكهربائية، فلا تتردد في التواصل معنا.اتصل بخبرائنا!
وقت النشر: ٧ أغسطس ٢٠٢٥