“دور رئيسي”.. كيف يُسهم تخزين الطاقة بالبطاريات في كبح تغير المناخ؟
سولارابيك- دبي، الإمارات العربية المتحدة- 16 فبراير 2025: تسبب ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، الذي بلغ 419.3 جزء في المليون في عام 2023، إلى تكثيف موجات الحر والجفاف. تجسدت هذه الأزمة في حرائق الغابات التي شهدتها جنوب كاليفورنيا عام 2025، وقد تسببت في إخلاء 180 ألف شخص ووفاة 10 أشخاص على الأقل.
استجابة لهذه الأزمة، يتبنى المجتمع العالمي إستراتيجيات لتحقيق صافي انبعاثات صفرية للتخفيف من تغير المناخ. فالاتحاد الأوروبي يهدف لتحقيق انبعاثات صافية صفرية بحلول عام 2050، فيما تهدف الصين لتحقيق ذلك بحلول عام 2060. ومع ذلك، تعتمد الفعالية على التقارير الشفافة وخفض الانبعاثات الحقيقي.
وأثيرت مخاوف بشأن بعض الشركات، مثل أمازون وميتا، التي تستخدم استثمارات في مخططات الطاقة النظيفة لتعويض الانبعاثات الفعلية المرتبطة بالطاقة، مما يؤدي إلى أرقام مضللة. لهذا السبب، ينبغي وضع أطر تضمن المساءلة وتجنب الامتثال السطحي لإحراز تقدم نحو تحقيق أهداف المناخ، وفق تقرير لـ”إنفو لينك”.
الحالة الحالية لتخزين الطاقة
توسع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح المتجددة تجاوز التوسع في أنظمة تخزين الطاقة في المقابل؛ مما أوجد خللاً في قطاع الطاقة. على سبيل المثال، في عام 2024، ارتفعت سعة الطاقة الشمسية المركبة في الصين بنسبة 45٪ إلى 86 مليون كيلوواط، وزادت طاقة الرياح بنسبة 18٪ إلى 521 مليون كيلوواط. مع ذلك، البنية التحتية لتخزين الطاقة غير متطورة بما يكفي لإدارة هذا التدفق. وهذا يشكل تحديًا لتحقيق أهداف صافي الصفر؛ لأن الطبيعة المتقطعة للطاقة المتجددة تتطلب حلول تخزين لموثوقية الشبكة واستقرارها.
بدون تخزين الطاقة الزائدة خلال أوقات الذروة، تنخفض الكفاءة ونواجه نقصًا في الطاقة خلال فترات الإنتاج المنخفضة. يمكن للبطاريات طويلة الأمد وأنظمة التخزين على نطاق الشبكة سد هذه الفجوة. على سبيل المثال، تخطط الولايات المتحدة لمضاعفة سعة تخزين البطاريات بإضافة 14.3 جيجاواط في عام 2024 لمرونة الشبكة ومصادر الطاقة المتجددة المتكاملة؛ مما يضمن تنوع الطاقة المتجددة لمستقبل طاقة يمكن الاعتماد عليه.
الدور الرئيسي لتخزين الطاقة بتحقيق انبعاثات صفرية
أنظمة البطاريات ذات الانبعاثات الصفرية تخزن الطاقة المتجددة المتقطعة لاستخدامها لاحقًا عندما ينخفض توليد الطاقة. بفضل كيمياء أيونات الليثيوم، تحقق الأنظمة كفاءة عالية ذهابًا وإيابًا، وتحتفظ بالطاقة الشمسية أو طاقة الرياح الزائدة وتطلقها أثناء ارتفاع الأحمال، مما يقلل الضغط على الشبكة. العديد من عمليات نشر البطاريات ذات الانبعاثات الصفرية تستخدم قدرات الدورة العميقة لتحقيق أقصى سعة قابلة للاستخدام دون تدهور. على سبيل المثال، محمية هورنسديل للطاقة في أستراليا تُظهر كيف يمكن تخزين جيجاوات ساعة من الطاقة المتجددة لتنظيم التردد وتقليص فترات الذروة.
وتراقب أنظمة إدارة البطاريات جهد الخلايا وتدرجات درجات الحرارة وحالة الشحن في الوقت الفعلي؛ مما يزيد عمر البطارية ويعزز نقل الطاقة. يمكن للنماذج الأولية الأحدث للبطاريات الصلبة ذات الانبعاثات الصفرية توفير تشغيل أكثر أمانًا مع تجنب الانفلات الحراري في هياكل الشبكة المستقبلية، مما يعالج عدم التطابق في التوليد والاستهلاك ويمهد الطريق لخلفية طاقة متوازنة ومنخفضة الكربون.
صمود الشبكة
تقنية البطاريات صفرية الانبعاثات الصافية تعزز مرونة الشبكة من خلال الاستجابة السريعة لتقلبات الجهد والتردد، وتوفير مصدر طاقة موضعي أثناء الانقطاعات. بفضل أوقات الاستجابة السريعة، يمكن لهذه الأنظمة حقن أو امتصاص الطاقة لتثبيت مستويات الجهد كلما تقلبت مصادر الطاقة المتجددة. يمكن للبطارية الصفرية الحفاظ على الأحمال الحرجة في المناطق المعرضة للعواصف، مثل معدات الاتصالات والمستشفيات، بينما يخضع باقي الشبكة للترميم.
علاوة على ذلك، يمكن تجميع حزم البطاريات المعيارية ذات الانبعاثات الصفرية عبر مواقع موزعة لتشكيل محطات طاقة افتراضية، مما يبقي الصناعات ومراكز البيانات والمجتمعات متصلة بالإنترنت. متغيرات فوسفات الحديد الليثيوم توفر الاستقرار الحراري وعمر دورة حياة أطول، وتختار لتطبيقات موجهة نحو المرونة. ومع تصنيفات الطاقة المنفصلة، توفر بطاريات التدفق فترات تفريغ طويلة تحت ظروف عقابية.
فوائد اعتماد تخزين الطاقة بالبطاريات:
تحسين كفاءة الطاقة: تلتقط أنظمة تخزين الطاقة فائض الكهرباء وترسله خلال فترات التحميل المرتفع لتقليل هدر الطاقة. كما تعمل أنظمة إدارة البطاريات الذكية على تحديث دورات الشحن والتفريغ في الوقت الفعلي لتقليل خسائر التحويل، مما يعزز الاستهلاك الذاتي للطاقة المتجددة في الموقع.
الحد من انبعاثات الكربون: تعوض الطاقة النظيفة المخزنة في البطاريات ذروة الطلب التي كانت تلبيها الوقود الأحفوري، مما يساعد في تقليل إنتاج الغازات المسببة للاحتباس الحراري ودفع محافظ الطاقة نحو إزالة الكربون.
التخفيف من انقطاع الطاقة المتجددة: تستجيب بطارية Net Zero للنقص المفاجئ من خلال توفير الطاقة المخزنة، مما يزيد موثوقية الشبكة في ظل مستويات انتشار الطاقة المتجددة العالية.
خفض تكاليف التشغيل: خفض ذروة تخزين الطاقة يقلل من تكاليف الطلب على خدمات المرافق، وتوفر أنظمة البطاريات تكاليف التشغيل المرتبطة بمعدلات الطاقة، مما يبرر الإنفاق الرأسمالي على البنية الأساسية لتخزين الطاقة على المدى الطويل.
الخلاصة
من المتوقع أن تنخفض تكلفة كيلوواط ساعة من أنظمة تخزين طاقة بطاريات الليثيوم بشكل كبير بحلول عام 2030؛ مما يجعل حلول البطاريات ذات الانبعاثات الصفرية الصافية أكثر فعالية من حيث التكلفة. هذه الحلول تساعد في تقليل انبعاثات الكربون وتوفير المال، وتعزز نظام الطاقة نحو الحياد الكربوني.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية..
المصدر: InfoLink
The post “دور رئيسي”.. كيف يُسهم تخزين الطاقة بالبطاريات في كبح تغير المناخ؟ appeared first on Solarabic سولارابيك. Written by محمد الدحيات