الإنترنت الصناعي وكفاءة استخدام الطاقة في الشرق الأوسط

جي بي سي نيوز-:عندما يبدأ الوقود بالنفاد من سيّارتك، فإنّ عقرباً صغيراً سوف يخبرك بذلك. وكمعدّل، يمكنك الرهان على أن تقطع السيّارة 40 كيلومتراً قبل أن ينفذ الوقود نهائياً.

والآن، تخيّل أنّ لديك عقرباً أو ضوءاً يُنبّه مدير المبنى أو صاحب المنزل بشأن أحد مكيّفات الهواء التي بدأت تعاني من مشكلةٍ ما، ما يعني إعطاء المكيّف وقتاً لتجنّب صرف المزيد من الكهرباء في سبيل الاستمرار.

تنمو منطقة الشرق الأوسط وينمو استهلاك الطاقة معها أيضاً، وفي الوقت الحاليّ تقع منطقة الشرق الأوسط في المرتبة الثانية بعد "اتّحاد الدول المستقلّة" CIS لناحية استهلاك الطاقة. إلّا أنّه وفي تقريرٍ لـ"مجلس الطاقة العالمي" World Energy Council صدر عام 2013، من المتوقّع أن يزداد استهلاك الطاقة في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا بنسبة 114%.

في الإمارات العربية المتّحدة، تستهلك المباني ضعف ما تحتاجه من الطاقة، كما أنّ المرافق العامّة تستهلك ما يصل إلى 40% من التكاليف التشغيلية للمباني، وفقاً لـ"طاقة سوليوشنز" TakaSolutions، شركة خدمات الطاقة التي تستقرّ في دبي.

وعلى نطاقٍ أوسع يشمل الشرق الأوسط وشمال أفريقيا وتركيا، فإنّ آراء الشركات الناشئة التي تحدّثَت إليها "ومضة"، رسَت على أنّ معظم المباني المشيّدة يمكن بسهولةٍ أن تخفّض استهلاكها للطاقة بنسبة 25%، ومع فترات استرداد قصيرةٍ جداً، عن طريق تنفيذ عدّة تدابير لتوفير الطاقة.

عندما يتعلّق الأمر بهدر/استخدام الطاقة من قبل المباني، تبرز ثلاثة أسباب:

"سوء عمل نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء HVAC في المبنى، هو سببٌ رئيسيّ لكي يهدر المبنى المال على الطاقة،" حسبما يقول الشريك المؤسِّس في "رينجين" Reengen التركية، شاهين شاجليان Şahin Çağlayan. ويضيف أنّ "هذا يمكن أن يتضمّن المواعيد المحدّدة مسبقاً لتشغيل الوحدات. المبنى ديناميكيّ وكأنّه كائنٌ حيّ، لا يمكنك التنبّؤ دائماً كيف سيعمل كلّ يوم."
الأعطال في الأنظمة الميكانيكية، إذا لم يتمّ إدارتها بشكلٍ صحيحٍ سوف تستهلك من دون جدوى مزيداً من الطاقة بنسبة 10 إلى 30%.
مصدر استجرار الطاقة؛ "فالمباني لا تمتلك مقاربةً شاملةً بالنسبة للمكان الذي تأتي منه الكهرباء،" كما يقول شاجليان. والتعرفة الخاطئة، يمكن أن تؤدّي إلى هدرٍ في المال.
في هذا الإطار، قام استشاريون في مجال الإدارة من "أوليفر وايمان"Oliver Wayman بإجراء دراسةٍ حول إمكانية تخفيض التكاليف في المنطقة، فوجدوا أنّه يمكن خفض استهلاك الطاقة بنسبة 25% وصولاً إلى 50% بحلول عام 2030.

ومن الحلول الممكنة لتخطّي هذه المشاكل وخفض استهلاك الطاقة هو الإنترنت الصناعي Industrial Internet.

ما هو الإنترنت الصناعيّ وماذا يفعل؟

لقد وصف كبير الاقتصاديين في شركة "جنرال إلكتريك" General Electic، ماركو أنونزياتا، الإنترنت الصناعيّ بأنّه "التغيّر الكبير الثالث" الذي يطرأ على حياة البشر، بعد كلٍّ من الثورة الصناعية وثورة الإنترنت.

الإنترنت الصناعيّ الذي يوصف بأنّه ‘زواجٌ بين العقول والآلات‘، هو نتيجة تقاربٍ بين الآلات الصناعية والإنترنت. وهذا يظهر في الآلات الصناعية أو الطائرات أو القطارات أو شبكات الكهرباء أو حتّى التوربينات، التي يتمّ تجهيزها بآلاف أجهزة الاستشعار التي تسمح لها بأن ترى وتسمع وتشعر، وبالتالي توليد كمّيّاتٍ هائلةً من البيانات.

ومع ثورة ذكاء الآلات، وتواصلها مع بعضها البعض، باتت طريقة استخدام هذه الآلات أكثر كفاءة. ويمكن أن تشمل هذه الأخيرة تلك التي تُركَّب في المباني، مثل وحدات نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء HVAC. كما أنّ الاتّصال والتواصل بين الآلات والمهندسين يسمح بمزيدٍ من الكفاءة لناحية الصيانة، بالإضافة إلى أنّ استهلاك الطاقة من قبل المَبنى وهذه الآلات يمكن أن يُعالَج بشكلٍ أفضل.

الشركات الناشئة جزءٌ من الحلّ

الشركات الناشئة التي تستخدِم البيانات الكبيرة وبرمجيّات التحليل إلى جانب إنترنت الأشياء (IoT)، التي تعتبَر كلّها جزءٌ من الإنترنت الصناعيّ، تزداد أهمّيتها عندما يتعلق الأمر بتحسين البنية التحتية الصناعية والطاقة.

يوجد شركاتٌ في المنطقة تعمل بهذه الطريقة، أي مع البرمجيّات والمستشعرات لتقييم استهلاك الطاقة الحقيقية للمبنى، ولمعرفة أين يتمّ هدر الطاقة، ومن ثمّ تزويد المالكين بنماذج يمكنها المساعدة في إدارة المباني.

هذه "رينجين" التي تأسَّست عام 2012، تمكنّت من افتتاح مكاتب لها في كلٍّ من إسطنبول وأنقرة وكاليفورنيا، وأن يكون لها عملٌ في كلٍّ من المكسيك وجمهورية الدومينيكان وقريباً في الكونجو وأوغندا وفرنسا.

ومع تطبيقاتها الأربعة للطاقة - تحليلات الطاقة، وترشيد استهلاك الطاقة، والصيانة التنبؤية، وإدارة المواقع على الطلب - فإنّ هذه الشركة الناشئة تقوم بإيجاد حلٍّ لتوفير الطاقة.

تعتمد "رينجين" على نظام إدارة المباني الحاليّ BMS، وهو النظام الذي يتمّ التحكّم به من خلال الكمبيوتر ويتمّ تركيبه في جميع المباني التي تولي أهمّيةً للتجهيزات الميكانيكية والكهربائية مثل التهوية والإضاءة والأمن. وبذلك، تستطيع هذه الشركة أن تكيّف برمجيّتها "بروفولتا" Provolta ودمجها مع النظام القائم لكي تبدأ بجمع البيانات من المبنى على الفور.

إنّ هدر الطاقة، ووفقاً لشاجليان، ليس مشكلة البنية التحتية بل هو مشكلة البرمجية، وبالتالي فإنّ أيّ مبنىً يمكن ملاءمته لكي يصبح كفوءاً في استخدام الطاقة.

وبالطبع، كلّما كان المبنى أقدم كلّما كان الأمر أصعب وأكثر تكلفةً، في سبيل جعله أكثر كفاءة. ويقول شاجليان إنّه بعد العمل على لوحة الكهرباء التي يمكن تغييرها، يتمّ النظر حينها إلى البنية التحتية للمبنى.

أمّا التكلفة، فهي وفقاً لهذا الرياديّ التركيّ تعتمد على حجم المبنى، وتتراوح بين ألفٍ و3 آلاف دولار. ويمكن لشركته تركيب أجهزة استشعارٍ لاسلكية وأخرى سلكية، وأجهزة استشعارٍ لفحص جودة الهواء في الداخل وجمع البيانات من المبنى. وهذه المستشعرات "ستعرف كيف يتصرّف المبنى في كلّ زاويةٍ منه، وككلّ، ومن ثمّ في أقلّ من شهرٍ واحد سوف نكون قادرين على تطوير نموذجٍ (له)،" بحسب شاجليان.

في غضون ذلك، حتّى المنشآت الكبرى، مثل المطارات، ليسَت بعيدةً عن متناول الشركات الناشئة. فهذه "ساتش نِت" SatchNet التي تنشط منذ عام 2003 ما بين فلسطين والأردن، تعمل في مطار الملكة علياء الدولي. وبعد الحاجة إلى ترقية نظام إدارة المباني، كان خفض كلفة التعامل مع درجات الحرارة المختلفة في أجزاء مختلفة من المطار من بين أهمّ متطلّباتهم.

في حين تمّ تأسيس "طاقة سوليوشنز" من قبل مهندسين أميركيين في الإمارات، فإنّ الكثير من الشركات مثل "رينجين" قادرةٌ على تحديد الأنظمة التي لا كفاءة لها في استخدام الطاقة ومن ثمّ استخدام برمجيّةٍ لتحديد المشاكل ومعالجتها.

عام 2012، قرّر شارلز بلاشكه وبعض الأصدقاء البحث في إهدار الطاقة من قبل بعض المباني التي يبدو أنّها بُنيَت بطريقةٍ سيّئةٍ وغير صحّيةٍ في الإمارات. ويقول في هذا الشأن: "فكّرنا في الذهاب إلى أوروبا أو الولايات المتّحدة، ولكن في النهاية قرّرنا العودة إلى هنا."

باستخدام أنظمة إدارة المباني BMS، فإنّ نمذجة معلومات المباني building information modelling (BIM) ونمذجة الطاقة، سوف تأخذان البيانات التي تُجمَع عن الطاقة في الوقت الحقيقي وتضعان توقّعاتٍ دقيقةٍ حول الطاقة وكلفتها.

أماّ بلاشكه الذي وُلِد في ولاية ميسوري الأميركية، والذي يسكن في المنطقة منذ 8 سنوات، فهو يريد الحدّ من استهلاك الطاقة في العالم بنسبة 10%. ويقول إنّ "المباني تستهلك من يتراوح بين 40 إلى 50% من الطاقة في العالم. ونحن نعرف أنّه مع التكنولوجيا الحالية يمكنك تقليل استخدام الطاقة في المباني بنسبة 30%؛ ولذلك لدينا القدرة على التأثير."

"نتتبّع درجة الحرارة، والرطوبة، والرياح، والرؤية، في مواقع البناء ومحطّات الطقس المسجّلة رسمياً (مثل المطارات وسواها)، ونستخدم هذا لمعرفة أنماط الطقس الكلّيّة وتأثيرها على المباني واستخدام الطاقة."

ويضيف بلاشكه أنّ المال يشكّل عائقاً كبيراً أمام أصحاب المباني حتّى بالنسبة لأولئك الذي يمتلكون موارد مالية، ولهذا يستخدم فريقه عقوداً على أساس الأداء للوصول إلى أهدافهم في الحدّ من استهلاك الطاقة.

التعامل مع أصحاب المنازل

عندما يتعلّق الأمر بمعادلة استهلاك الطاقة، فإنّ الأبنية المؤلّفة من 30 طابقاً ليسَت الوحيدة التي تستهلك طاقةً يمكن توفيرها، بل إنّ المنازل والشركات المحلّية مذنبون أيضاً. وبحسب "أوليفر وايمان"، يشكّل التبريد في القطاعات السكنية والتجارية 70% من الطلب على الطاقة.

في هذا السياق، إذا أمكن لمقهىً أو حتّى لأسطولٍ تجاريٍّ من الشاحنات أن يخفّض استهلاك الطاقة، سوف تساعده "شيفكو" Chifco التونسية على إيجاد طريقةٍ لذلك.

فمع منتَجها الذي يحاول معالجة مشاكل استهلاك الطاقة من قبل المنازل والأفراد عبر استخدام أجهزة الاستشعار، تقدّم "شيفكو" حلّاً يُسمّى "سمارت لايف" Smart Life [الحياة الذكية] يساعد المستهلِكين على خفض استهلاك الطاقة بواسطة جهازٍ واحدٍ تمّ توفيره من قبل شريكٍ رئيسيٍّ في الاتّصالات.

هذا الجهاز الذي يتحكّم بكافّة الأجهزة الأخرى في المنزل، من مقابس الذكية وأجهزة استشعار متعدّدة، يمنح المستخدمين معلوماتٍ في الوقت الحقيقيّ بواسطة التطبيق. وتقول مديرة التسويق في "شيفكو"، ريم الزوابي، "إنّنا متخصّصون في إنترنت الأشياء بالأساس. ومن الواضح أنّ جهاز ‘سمارت لايف‘ Smart Life يحافظ على البيئة نوعاً ما، لأنّه يساعد المستهلك في متابعة استهلاك الطاقة في الوقت الحقيقيّ، وبالتالي يقلّل منه."

تمتلك "شيفكو" منتَجاتٍ أخرى متاحةً، تمكّن المستخدِمين من جمع البيانات الكبيرة وبالتالي تعزّز كفاءة استخدام الطاقة لديهم. ومن هذه الأجهزة كاميرا مراقبة رقمية للمنزل؛ وجهاز إرسال واي-فاي يُستعمَل من أجل تجهيزات الخدمة، ويسمح للعملاء بجمع المعلومات المستهلِكين من خلال اتّصالات الواي-في المتاحة؛ و"جي فليت" Gfleet الذي يقدّم حلّاً لإدارة الأسطول التجاري، ما يسمح للشركات بتتبّع سائقيها ومعرفة الوقت الذي يستغرقونه في إنجاز المهامّ، وبالتالي تحسين أداء الأسطول بشكلٍ عام.

في سبيل تأسيس جانبٍ أكاديميٍّ لأعمالهم، تعمل "شيفكو" مع "المنتدى الاقتصادي العالمي" World Economic Forum، للبحث في أسباب وصول الطلب على الطاقة إلى ذروته في تونس والطرق التي ينبغي سلوكها لتجنّب هذا الأمر من خلال إيجاد حلولٍ على مستوى المستهلِك.

بيانات الكوكب

في الوقت الذي يُستخدَم فيه إنترنت الأشياء للحدّ من تكلفة استهلاك الطاقة، تقوم هذه الشركات الأربعة باستخدام البيانات الكبيرة والإنترنت لمعالجة مشاكل أساسية تشمل كيفية استخدام الطاقة من قبل هذه الأبنية وساكنيها. وهي بالإضافة إلى ذلك، تحاول استخدام هذه البيانات لمواجهة مشكلةٍ أكبر تشمل المنطقة بأسرها.

في هذا الإطار، ما زالت "ستاش نت" في المراحل الأولى للشراكة مع شركةٍ أميركية، وهي تقوم باستخدام التحليلات التي تجمعها من المباني التي تعمل عليها، لبناء توقّعاتٍ أفضل حول كيفية صيانة البنية التحتية واستهلاك الطاقة. ويأمل هؤلاء في بدء استخدام البيانات لأغراض الصيانة التنبؤية والظرفية.

ومن جهتها، تستفيد "شيفكو" من بيانات نظامَيها "سمارت لايف" و"جي فليت" للبحث في كيفية مواجهة مشاكل استهلاك الطاقة والتلوّث على صعيد المنطقة. وتقول الزوابي إنّه من خلال "إمكانات البيانات الكبيرة للتخفيف من حدّة أزمة الطاقة والتلوّث [...] عبر جمع البيانات من السيارات ومراقبة سلوك الأسطول، يمكننا [العثور على طرق] لتجنّب الوصول التلوّث إلى الذروة. إمكانات فعل الخير مع البيانات الكبيرة لا حدود لها."

وتضيف هذه الريادية أنّه "بمجرّد جمع البيانات الأوّلية، والتي يمكن لعملائنا الوصول إليها بعد تثبيت المنتَج، يمكننا أن نعالج البيانات وإعطاءها لزبائننا."

التحدّيات

يقول بلاشكه إنّ نوعية قطع الغيار التي يحتاجونها، مثل أجهزة استشعار الحركة والحرارة، ليسَت بهذه الجودة دائماً: "هناك مشكلةٌ مع المورّدين الذين يأتون بمنتَجاتٍ جيّدة، ومن يفعل ذلك منهم لا يقوم بذلك في جميع المجالات."

وبعدما يضيف قائلاً إنّ "ما نقوم به ليس علم صواريخ،" يشير إلى أنّ الفكرة ليسَت جديدةً، أنّه يمكنهم الوصول إلى أيّ جزءٍ لازمٍ في غضون 8 أسابيع.

ومن جهتها، لم تتمكّن "طاقة سوليوشنز" من التوظيف محلّياً، بل توجّهَت إلى أستراليا وجنوب أفريقيا والولايات المتّحدة للعثور على مَن يمكنهم القيام بمثل ما يقومون به.

ولكن ربّما يكون التحدّي الأكبر هو التعليم. فبحسب بلاشكه وعبيدو، إنّ الناس لا يفهمون أنّ القضايا البيئية تشكّل عقبةً وتحدّياً. ويقول عبيدو إنّ "المسألة مسألة تقنيةٍ عالية والناس متردّدون؛ إنّهم يفهمون المصابيح الكهربائية وحسب [...] السوق ليسَت ناضجةً لذلك كفايةً بعد."

بالنسبة إلى "طاقة سوليوشنز"، إنّ الوقت الذي يحتاجه الشخص لتوقيع عقدٍ "جنونيّ". فوفقاً لـبلاشكه، يمكن أن يستغرق الأمر من 12 إلى 18 شهراً، ومتى تمّ ذلك يستغرق الأمر سنتَين إضافيتَين للحصول على البدل المادّي. ومع ذلك، في حين تُعتبَر مدّة العقود النموذجية هي من 5 إلى 7 سنوات، فإنّ "طاقة سوليوشنز" بدأت تحقّق الأرباح بعد 4 أشهر على إطلاقها.

بالرغم من غنى الشرق الأوسط بالنفط تاريخياً، إلّا أنّ هذه المنطقة لا يمكنها أن تعتمد على النفط وحده مع هذه الآبار المتبقّية. فوفقاً لأرقام "أوبك" OPEC عام 2013، كان يوجد ما يقارب 815 مليار برميل نفطٍ في مختلف بلدان منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا.

وعلى سبيل المثال، تمتلك كلٌّ من السعودية والإمارات خططاً لكفاءة استخدام الطاقة، وكذلك استثماراتٍ في مجال التكنولوجيا الخضراء، ولكنّ الشركات الناشئة كالتي ورد ذكرها آنفاً هي الطريق إلى الأمام.

في الختام يقول بلاشكه: "نحن لا نسعى لبيع الدخّان والمرايا."