انخفاض تردد الشبكات الكهربائية كل دقيقة بسبب بطاريات UPS

هذه الدقة تعني وجود ساعة. لذلك ركّب الفريق أكثر من 80 جهاز قياس ذكيًا لجودة الطاقة في حرم Jülich، الذي يضم أنظمة تخزين طاقة بالبطاريات تعمل كمصادر طاقة غير منقطعة (UPS). وأظهرت القياسات عند المحوّل المتصل بنظام التخزين ذروة كل دقيقة، كما في الشبكات الكبرى.

تبيّن أن كثيرًا من البطاريات الثابتة، من وحدات UPS في مراكز البيانات إلى بطاريات الشبكة الضخمة، تفحص حالة الشحن كل دقيقة. وبما أنها متصلة بالإنترنت، فإن ساعاتها متزامنة تقريبًا بشكل مثالي. الفحص الواحد لا يُلاحَظ، لكن حين تنفذه جميعها معًا يصبح الاضطراب واضحًا.

مثال أيرلندا

جاءت الأدلة من بيانات أيرلندا. ففي عام 2022 شكّلت مراكز البيانات 18% من الحمل على شبكة البلاد. وارتفع انخفاض التردد الدقيقي من 3 ملي هرتز عام 2016 إلى 12 ملي هرتز عام 2021، وتجاوز بعضها مؤخرًا 20 ملي هرتز. والشبكة الأيرلندية (50 هرتز) مصممة لتحمّل تقلبات تصل إلى ±200 ملي هرتز، بينما يفضّل المشغّل إبقاءها ضمن 100 ملي هرتز. وقد لا يبدو 20 ملي هرتز كبيرًا، لكنه مع أحمال أخرى قد يقرّب الشبكة من ظروف انقطاع شامل.

يمكن منع المشكلة بالكامل: يوصي الباحثون الشركات المصنّعة لبطاريات UPS والشبكة بإضافة عشوائية إلى جدول الفحص. لكن الظاهرة قد تستمر، إذ رصد الباحثون تقلبات دورية في أجهزة إنترنت الأشياء، من فرن ذكي إلى مجموعات Raspberry Pi. والحل تحديث برمجي بسيط، غير أن دراسة حديثة وجدت أن أقل من 3% من هذه الأجهزة تعمل بأحدث برنامج ثابت. وقد تضطر الجهات التنظيمية إلى التدخل، لكن الطبيعة العالمية للمشكلة تتطلب تنسيقًا دوليًا.