برنامج محاكاة التوأم الرقمي للطاقة المتجددة في قطر: سبع محطات حقيقية في برنامج واحد

تنقسم معظم برامج الطاقة المتجددة إلى فئتين: أدوات تصميم تحدّد حجم المحطة لكنها لا تُظهر شيئاً يتحرك، وعروض مرئية تُظهر محطة تتحرك لكنها لا تحسب شيئاً. أما برنامج محاكاة التوأم الرقمي للطاقة المتجددة فيجمع الأمرين: محطة ثلاثية الأبعاد على تضاريس حقيقية، وكل قيمة فيها، من تدفق البخار إلى حرارة الخلايا، تأتي من نموذج فيزيائي تستطيع تغييره.

يضع برنامج التوأم الرقمي للطاقة المتجددة من أصفان سبع محطات طاقة حقيقية في برنامج واحد لويندوز، محطة لكل تقنية: الطاقة الحرارية الأرضية، والكتلة الحيوية، وتحويل النفايات إلى طاقة، والطاقة الكهرومائية، والهيدروجين الأخضر (مع الأمونيا الخضراء)، والرياح، والطاقة الشمسية. كل محطة مبنية على الأرقام التي نشرها مشغّلها، ولكل منها نموذجها الفيزيائي وصفحات تعلّمها وسيناريوهاتها وبنك أسئلتها. هذا الدليل موجّه للجامعات والكليات التقنية ومراكز التدريب في قطر.

ما الذي يجعله توأماً رقمياً لا مجرد رسوم متحركة

الاختبار بسيط: غيّر مدخلاً وانظر هل يتغيّر كل ما يعتمد عليه. في برنامج التوأم الرقمي للطاقة المتجددة يحدث ذلك، لأن القيم تأتي من معادلات لا من تصوّر مصمّم لما يبدو واقعياً.

• من 25 إلى 50 قيمة تشغيل حية لكل محطة، تظهر كل منها على تسمية المكوّن الذي تنتمي إليه في المشهد ثلاثي الأبعاد.
• سرعات محاكاة حتى 1,800 ضعف (ساعة في الثانية)، فيتسع يوم من الإنتاج الشمسي أو شهر من انخفاض الخزان لدرس واحد.
• بيانات مرجعية حقيقية: معاملات كل محطة معروضة بجانب القيم التي نشرها المشغّل في صفحة بيانات المحطة.
• سيناريوهات مثل الجفاف وموجة الحر والعاصفة والعاصفة الغبارية والوقود الرطب وتقادم مكدّسات التحليل الكهربائي، بنقرة واحدة.

البرنامج محاكٍ تعليمي: تعتمد نماذجه على معاملات نموذجية لكل تقنية وعلى بيانات التصميم المنشورة، لا على بيانات تشغيل حية من المحطات الحقيقية.

المحطات المرجعية السبع

لكل محطة مقال خاص ببطاقة بياناتها ومؤشراتها الحية وسيناريوهاتها ونواتج التعلّم. والأمونيا الخضراء جزء من محطة نيوم ولها دليل خاص.

ما الذي يحتويه البرنامج

سبع صفحات، لكل منها مهمة واحدة، وكلها تعمل على النموذج الفيزيائي نفسه:

• التوأم الرقمي ثلاثي الأبعاد: المحطة على تضاريسها الحقيقية بصور الأقمار الصناعية وإضاءة الليل والنهار والبخار المتحرك والشاحنات والقطارات والتوربينات، وكل مكوّن يحمل قيمته الحية.
• لوحة المتابعة: مؤشرات بعلامات الحدود، ورسوم الاتجاهات لساعة أو 24 ساعة أو 31 يوماً، ومخطط سانكي لتدفق الطاقة، وكل قيم العملية، وقائمة الإنذارات الحية.
• بيانات المحطة: كل معامل تشغيل في النموذج قابل للتعديل وبجانبه قيمته المرجعية، مع سيناريوهات بنقرة واحدة.
• التعلّم: مقرر مختصر لكل تقنية: نظرة عامة، والعملية خطوة بخطوة، والمعادلات الأساسية، وبطاقة بيانات المحطة، والبيئة، ومسرد مصطلحات.
• الاختبارات والصف: تدريب وامتحانات مؤقّتة تُصحّح تلقائياً، وأسئلة على البيانات الحية، وشهادات قابلة للطباعة، ومجلد صف يقرؤه المشرف دون خادم.
• ابنِ محطتك: أدخل بيانات تصميم محطة تخطّط لها، فيبني البرنامج توأمها ثلاثي الأبعاد ويشغّل الفيزياء على أرقامك.

من يستخدمه وكيف

• الجامعات: تستخدم مقررات هندسة الطاقة والميكانيك والكهرباء والكيمياء توأماً لكل محاضرة، ثم بنك الأسئلة للتقييم.
• المعاهد التقنية ومراكز التدريب: يشغّل المتدربون سيناريوهات غير طبيعية لن يروها في موقع حقيقي، بأمان وبقدر ما يحتاجون.
• المهندسون الممارسون: يحوّل منشئ المحطات أرقام التصميم الأولية إلى نموذج يعمل لمناقشته مع العملاء والزملاء.

وللتدريب على المعدات بالواقع الافتراضي، تقدّم أصفان أيضاً تدريب الطاقة المتجددة بالواقع الافتراضي. ولتعليم أنظمة القدرة في العالم العربي، اطّلع على التوأم الرقمي للطاقة العربية.

كيف تختار برنامج محاكاة للطاقة المتجددة

النسخة التجريبية والتراخيص ومتطلبات التشغيل

تفتح النسخة التجريبية لمدة 14 يوماً التوائم الرقمية السبعة بقيمها الحية وزوايا الكاميرا وإضاءة الليل والنهار، وكل صفحات التعلّم، ولغتي الواجهة، وسرعات محاكاة حتى 10 أضعاف. ويفتح الترخيص لوحة المتابعة وبيانات المحطة والسيناريوهات، والاختبارات والشهادات، والتقارير وتصدير البيانات، وسرعات المحاكاة الأعلى، ومنشئ المحطات، ووضع الصف. التراخيص شهرية أو سنوية، ويمكن أن تغطي التقنيات السبع أو ما تدرّسه منها فقط، وتضيف تراخيص المشرف جدول نتائج الصف.

• نظام التشغيل: ويندوز 10 أو 11، 64 بت
• الذاكرة: 4 غيغابايت كحد أدنى، ويُنصح بـ 8 غيغابايت أو أكثر
• الرسوميات: أي شريحة تدعم WebGL 2 (Intel HD 500 أو أحدث)
• مساحة القرص: 600 ميغابايت كحد أدنى، ويُنصح بـ 1 غيغابايت
• الإنترنت: غير مطلوب، ويُستخدم فقط للتحديثات التلقائية وصور الأقمار الصناعية
• صلاحيات المستخدم: مستخدم عادي، دون كلمة مرور المسؤول

الأسئلة الشائعة: برنامج محاكاة التوأم الرقمي للطاقة المتجددة

ما هو برنامج محاكاة التوأم الرقمي للطاقة المتجددة؟

هو برنامج يعيد بناء محطات الطاقة المتجددة كنماذج ثلاثية الأبعاد تقودها محاكاة فيزيائية، فتكون كل قيمة على الشاشة محسوبة من معاملات المحطة لا معروضة من تسجيل. ويغطي برنامج التوأم الرقمي للطاقة المتجددة من أصفان سبع محطات مرجعية حقيقية في برنامج واحد لويندوز.

ما تقنيات الطاقة المتجددة المشمولة؟

الطاقة الحرارية الأرضية (هيليسهايدي)، والكتلة الحيوية (دراكس)، وتحويل النفايات إلى طاقة (ورسان في دبي)، والطاقة الكهرومائية (السد العالي في أسوان)، والهيدروجين والأمونيا الخضراء (نيوم)، والرياح (دومة الجندل)، والطاقة الشمسية الكهروضوئية (نور أبوظبي).

لمن هذا البرنامج؟

لطلاب الهندسة والطاقة والجامعات والمعاهد التقنية ومراكز التدريب والمهندسين الممارسين الذين يريدون رؤية سلوك محطة متجددة قبل التعامل معها. هو منتج تعليمي وليس أداة تشغيل.

هل يحتاج إلى خادم أو اتصال بالإنترنت؟

لا. يعمل بالكامل على الحاسوب، ويُتحقق من الترخيص محلياً، ويستخدم وضع الصف مجلداً مشتركاً عادياً. ويُستخدم الإنترنت فقط للتحديثات التلقائية وصور الأقمار الصناعية.

هل أستطيع شراء بعض التقنيات فقط؟

نعم. يمكن أن يغطي الترخيص أنواع الطاقة السبعة أو مجموعة منها، ويمكن توسيعه لاحقاً بمفتاح جديد.

هل الواجهة متاحة بالعربية؟

نعم. البرنامج ثنائي اللغة بالكامل، بالعربية والإنجليزية مع اتجاه من اليمين إلى اليسار، ودليل المستخدم والبروشور متاحان باللغتين.