طلاب آداب عين شمس يطلقون مشروعا متميزا لدراسة وتطوير منظومة الطاقة الكهربائية في منطقة الدراسة بأحدث التقنيات الرقمية

قام فريق من طلاب كلية الآداب بجامعة عين شمس للعام الجامعي 2025 – 2026، بالانتهاء من مشروع المستوى الثامن، قسم نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، وهو مشروع لدراسة وتطوير منظومة الطاقة الكهربائية بمنطقة الدراسة من خلال توظيف أحدث التقنيات الرقمية

عنوان المشروع:

استخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS) ونمذجة معلومات البناء (BIM) والذكاء الاصطناعي (AI) وإنترنت الأشياء (IoT) والبرمجة في تصميم محطات المحولات ونمذجة شبكات الطاقة المتكاملة (الكهربائية والشمسية) بمنطقة إسكان الشباب (70م و100م) والمنطقة التاسعة بمدينة الشروق.

نبذة عن المشروع

يهدف المشروع إلى دراسة وتطوير منظومة الطاقة الكهربائية بمنطقة الدراسة من خلال توظيف أحدث التقنيات الرقمية المتمثلة في نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، ونمذجة معلومات البناء (BIM)، والذكاء الاصطناعي (AI)، وإنترنت الأشياء (IoT)، والبرمجة، بهدف تحليل الوضع الحالي للشبكة الكهربائية وتحديد أوجه القصور بها، ثم اقتراح مجموعة من السيناريوهات المتكاملة التي تعتمد على الطاقة الشمسية والشبكات الذكية لتحقيق استدامة الطاقة وتحسين كفاءة الخدمة الكهربائية.

كما يسعى المشروع إلى توفير أدوات دعم القرار لصناع القرار من خلال مقارنة مجموعة من السيناريوهات المختلفة واختيار السيناريو الأمثل من الناحية الفنية والاقتصادية والبيئية، بما يتوافق مع توجهات التحول الرقمي والطاقة المستدامة ورؤية مصر 2030.

أهمية المشروع

1- الأهمية الاجتماعية

تشير نتائج الدراسة الميدانية إلى أن نسبة كبيرة من سكان منطقة الدراسة تعاني من انقطاعات متكررة للتيار الكهربائي، مما يؤثر بصورة مباشرة على جودة الحياة والخدمات اليومية ويتسبب في أضرار مادية للأجهزة الكهربائية.

2- الأهمية الاقتصادية

يمثل ضعف كفاءة الخدمة الكهربائية عبئًا اقتصاديًا على السكان، كما أن تحسين كفاءة الشبكة وتوظيف الطاقة المتجددة يسهمان في خفض تكاليف التشغيل والصيانة ورفع كفاءة استهلاك الطاقة.

3- الأهمية التقنية

يقدم المشروع نموذجًا متكاملًا يجمع بين GIS وBIM وAI وIoT في تخطيط وإدارة شبكات الطاقة الذكية، بما يتوافق مع متطلبات المدن الحديثة والتحول الرقمي.

4- الأهمية البيئية

يساهم الاعتماد على الطاقة الشمسية في تقليل الانبعاثات الكربونية وتعزيز استخدام مصادر الطاقة النظيفة، بما يدعم أهداف التنمية المستدامة ورؤية مصر 2030.

5- الأهمية الأكاديمية

يوفر المشروع نموذجًا بحثيًا وتطبيقيًا يمكن تعميمه على مناطق الإسكان الاجتماعي والمدن الجديدة داخل جمهورية مصر العربية.

أهداف المشروع

• رصد وتوثيق الشبكة الكهربائية الحالية وتحليل مكوناتها جغرافيًا.

• تحديد المشكلات الهندسية والفنية وأسباب العجز بالشبكة.

• إعداد وتقييم أربعة سيناريوهات مقترحة لدمج الطاقة الشمسية مع الشبكة الكهربائية الحالية.

• تنفيذ تحليل الملاءمة المكانية لاختيار أفضل مواقع محطات التحويل ومحطات الطاقة الشمسية.

• استخدام BIM (Revit) لنمذجة المنشآت والمحطات المقترحة قبل التنفيذ.

• توظيف الذكاء الاصطناعي والبرمجة في التنبؤ بالأحمال الكهربائية وتحليل الأداء والكفاءة الاقتصادية.

• تصميم بنية مقترحة لإنترنت الأشياء (IoT) لمراقبة الشبكة الكهربائية والشمسية في الزمن الحقيقي.

• إجراء مقارنة شاملة بين السيناريوهات المقترحة وفق معايير فنية واقتصادية وبيئية.

• تقديم رؤية مستقبلية لتعميم الحل الأمثل على باقي أحياء مدينة الشروق والمدن الجديدة.

أهم النتائج والمخرجات التي توصل إليها المشروع

1- تصميم محطة محولات كهربائية وإنشاء توأم رقمي (Digital Twin)

تم تصميم محطة محولات كهربائية متكاملة لخدمة منطقة الدراسة وفق المعايير الهندسية المعتمدة، مع إنشاء توأم رقمي (Digital Twin) للمحطة باستخدام تقنيات BIM والنمذجة ثلاثية الأبعاد. ويعد التوأم الرقمي أحد أهم مخرجات المشروع، حيث يوفر نسخة رقمية مطابقة للمحطة الفعلية تتيح محاكاة التشغيل والأحمال والأعطال المحتملة ومتابعة الأداء قبل مرحلة التنفيذ. كما يسهم في دعم أعمال التشغيل والصيانة المستقبلية، وتقليل المخاطر الهندسية، وتحسين كفاءة اتخاذ القرار من خلال بيئة رقمية تفاعلية تحاكي الواقع بدقة عالية.

2- إنشاء محطة طاقة شمسية مركزية

تم تطوير سيناريو متكامل لإنشاء محطة طاقة شمسية مركزية بعد تنفيذ دراسات الملاءمة المكانية وتحليل الأحمال الكهربائية الحالية والمستقبلية. ويشمل هذا السيناريو بديلين رئيسيين؛ الأول يهدف إلى تغطية كامل احتياجات منطقة الدراسة من الطاقة الكهربائية، بينما يركز الثاني على سد العجز الكهربائي ودعم الشبكة القائمة فقط. ويسهم هذا الحل في تعزيز الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة وتقليل الضغط على الشبكة الكهربائية التقليدية.

3- تصميم منظومة ألواح شمسية فوق أسطح المباني

تم إعداد سيناريو يعتمد على استغلال أسطح المباني المناسبة داخل منطقة الدراسة لتركيب الألواح الشمسية، وذلك بعد إجراء تحليل الملاءمة المكانية لتحديد المباني الأكثر كفاءة من حيث المساحة واتجاه السطح ودرجة التعرض للإشعاع الشمسي. ويساعد هذا السيناريو على تحقيق اللامركزية في إنتاج الطاقة وتقليل الأحمال على الشبكة الكهربائية، بالإضافة إلى خفض استهلاك الطاقة التقليدية وتحقيق وفورات اقتصادية للمستخدمين.

4- بناء منظومة ذكية لمراقبة الشبكة باستخدام إنترنت الأشياء (IoT)

تم اقتراح نموذج ذكي يعتمد على أجهزة الاستشعار وتقنيات إنترنت الأشياء لمراقبة أداء الشبكة الكهربائية والشمسية بشكل لحظي، بما يسمح برصد الأعطال والانقطاعات وتحليل الأحمال وتحسين إدارة الطاقة ورفع كفاءة التشغيل والصيانة من خلال البيانات اللحظية.

5- تطوير نموذج متكامل لدعم اتخاذ القرار

تم دمج تقنيات GIS وBIM وAI وIoT داخل بيئة عمل موحدة لتقييم ومقارنة السيناريوهات المقترحة وفق مجموعة من المعايير الفنية والاقتصادية والبيئية. وأسهم ذلك في تحديد السيناريو الأكثر كفاءة وقابلية للتطبيق، مع توفير إطار عمل يمكن تعميمه على مناطق أخرى بمدينة الشروق والمدن الجديدة في مصر.

اسم الفريق Solar volt 

احمد اشرف احمد عطيه 

احمد يحيى احمد 

اسلام هشام عطيه 

محمد عصام 

يوسف احمد عبد الحميد 

ابراهيم هاني عباس 

مريم جرجس كمال 

سما يسري ابو طالب.