بحث علمي يكشف : تكامل الطاقة النووية والمتجددة يعزز استقرار الشبكات الكهربائية المستقبلية

بينما يتسارع العالم نحو تحقيق هدف “صفر انبعاثات”، يبرز تحدٍ تقني يشغل مهندسي الطاقة حول العالم: كيف يمكن التوسع في الاعتماد على الطاقة الشمسية وطاقة الرياح دون التأثير على استقرار الشبكات الكهربائية؟

هذا السؤال كان محور بحث علمي حديث نُشر في مارس 2026 بمجلة Nuclear Energy and Technology، شارك فيه ا.د. أمجد سعيد الوكيل، أستاذ القوى الكهربية بالكلية الفنية العسكرية والرئيس السابق لهيئة المحطات النووية لتوليد الكهرباء، إلى جانب فريق بحثي يضم الدكتور رؤوف محمد الفراماوي والدكتور عمرو أحمد سرحان والدكتور شريف حلمي.

حبث اوضح الدكتور الوكيل أن التحول نحو الطاقة المتجددة لا يقتصر على تركيب المزيد من الألواح الشمسية أو توربينات الرياح، بل يمثل تحديًا هندسيًا معقدًا يتعلق بكيفية إدارة الشبكات الكهربائية.
فمصادر الطاقة المتجددة بطبيعتها متغيرة، وهو ما قد يؤدي إلى تقلبات في تردد الشبكة الكهربائية (Grid Frequency)، وهو المؤشر الأساسي على توازن القدرة بين الإنتاج والاستهلاك في النظام الكهربائي. وفي حال عدم التحكم في هذه التقلبات بدقة، قد تتعرض الشبكات الكهربائية لاضطرابات قد تصل في الحالات القصوى إلى انقطاعات واسعة.

المفاعلات الصغيرة (SMRs): عنصر مرن في مزيج الطاقة
الدراسة التي جاءت بعنوان:
“Frequency Regulation in High-Renewable Grids Using Small Modular Reactors (SMRs)”
تبحث إمكانية استخدام المفاعلات النووية الصغيرة المعيارية (Small Modular Reactors – SMRs) ليس فقط كمصدر لتوليد الكهرباء منخفضة الكربون، بل كعنصر مرن يمكن أن يسهم في دعم استقرار الشبكات الكهربائية التي تعتمد بدرجة كبيرة على الطاقة المتجددة.
وتتميز هذه المفاعلات بمرونتها التشغيلية وإمكانية تعديل قدرتها الكهربائية بشكل أكثر مرونة مقارنة بالمفاعلات النووية الكبيرة التقليدية، وهو ما يجعلها مناسبة لدعم الشبكات الحديثة.

ركزت الدراسة كذلك على مقارنة تقنيات التحكم في تردد الشبكة، حيث قارنت بين:
PID Control (Proportional Integral Derivative)
MPC – Model Predictive Control
وأظهرت النتائج أن كلا النظامين قادران على تحقيق تنظيم فعال للتردد، بينما يوفر التحكم التنبؤي MPC مزايا إضافية من حيث القدرة على التنبؤ بسلوك النظام وتحسين استجابة القدرة الكهربائية المرسلة إلى الشبكة.

وفي ختام تصريحاته، أكد الدكتور أمجد الوكيل أن نتائج الدراسة تعكس توجهًا عالميًا متزايدًا نحو تكامل مصادر الطاقة المختلفة بدل الاعتماد على مصدر واحد.
وأوضح أن الجمع بين موثوقية الطاقة النووية ومرونة المفاعلات الصغيرة إلى جانب نظافة الطاقة المتجددة يمكن أن يشكل أساسًا لمنظومة طاقة أكثر استقرارًا واستدامة، بما يدعم تحقيق أمن الطاقة ويسهم في مواجهة تحديات تغير المناخ.