بطاريات تخزين الكهرباء.. 4 تقنيات تمثل حلًا سحريًا لأزمة الغاز في المملكة المتحدة

أمل نبيل

2022-08-29

0 1٬300

تعدّ بطاريات تخزين الكهرباء أحد الخيارات المتاحة أمام المملكة المتحدة لحلّ أزمة نقص إمدادات الغاز، الذي يُنتج ما يقرب من نصف احتياجات البلاد من الكهرباء.

وتواجه بريطانيا، مثل معظم دول أوروبا، أزمة طاقة حادّة، أسهمت في رفع أسعار الغاز بالجملة مرة أخرى، الأمر الذي يشكّل ضغطًا على الأسر، ويهدّد الشركات بخطر الإفلاس مع ارتفاع التكاليف، وفقًا لتقرير نشرته وكالة بلومبرغ.

وأعلنت هيئة تنظيم الطاقة في المملكة المتحدة (أوفغيم)، يوم الجمعة 26 أغسطس/آب (2022)، زيادة إضافية بنسبة 80% في فواتير الطاقة، بدءًا من شهر أكتوبر/تشرين الأول (2022)، وتعدّ هذه الزيادة الثانية في أقلّ من عام، إذ سبقها ارتفاع بنسبة 54% في أبريل/نيسان من العام الجاري، بحسب تقارير وبيانات اطّلعت عليها منصّة الطاقة المتخصصة.

إن اعتماد المملكة المتحدة على الغاز، الذي شّكل 40% من توليد الكهرباء في البلاد العام الماضي (2021)، يجعلها سريعة التأثر بنقص الإمدادات، ويكشف الحاجة إلى مصادر بديلة للوقود الأحفوري، ونظرًا لتوليد المزيد من الكهرباء من الرياح والطاقة الشمسية، ستحتاج بريطانيا إلى مصادر طاقة يمكن تشغيلها عندما يرتفع الطلب ولا تهّب الرياح.

ومن أبرز تقنيات تخزين الكهرباء التي يمكن للمملكة المتحدة الاعتماد عليها في الانتقال بعيدًا عن مصادر الوقود الأحفوري شديدة التقلب:

الليثيوم أيون

تمتلك المملكة المتحدة أكبر كمية من البطاريات المتصلة بالشبكة في أوروبا، وتبلغ سعة أسطول بطاريات الليثيوم أيون لديها نحو 1.9 غيغاواط، وستتضاعف أكثر من 4 أضعاف بحلول نهاية العقد الجاري.

وهي، في الأساس، إصدارات عملاقة من البطاريات في الهاتف المحمول، يمكنها الشحن خلال الأوقات التي ينخفض فيها الطلب وتكون الكهرباء أرخص، ثم تُفَرَّغ عندما يرتفع الطلب.

تخزين الكهرباء — بطاريات الليثيوم أيون - الصورة من energynewsbeat

ورغم ذلك، فإن بطاريات الليثيوم أيون لها بعض السلبيات، إذ تستطيع توفير الكهرباء لمدد زمنية قصيرة نسبيًا، وإذا زادت الأوقات التي لن تهب فيها الرياح عن بضع ساعات، فلن تفيد بطاريات الليثيوم أيون كثيرًا، فضلًا عن وجود نقص في إمدادات البطاريات، ويتعين على المطورين التنافس مع الطلب الهائل من قطاع السيارات.

وتمثّل بطارية الليثيوم أيون أكثر تقنيات البطاريات المستخدمة انتشارًا اليوم، وتتميز بكثافة طاقة عالية مقارنةً ببطاريات النيكل والكادميوم القديمة، التي تفقد سعة التخزين نتيجة الاستخدام المستمر.

الخزّانات فوق الجبال

قال المحلل لدى بلومبرغ إن إي إف، نيلسون نسيتيم: "في الأوقات التي يوجد فيها نقص في الكهرباء على مدار عدّة ساعات، يمكن أن تأتي أنظمة التخزين طويلة الأمد، وتسدّ الفجوة".

في الوقت الحالي، لا تحتاج المملكة المتحدة إلى تقنيات تخزين طويلة الأمد، ولكن نظرًا لأن طاقة الرياح ستستحوذ على نسبة أكبر من مزيج الكهرباء بعد عام 2035، فإنها ستصبح ذات أهمية متزايدة.

وتعدّ الطاقة المائية أحد البدائل القديمة التي تبنّتها بريطانيا، وتحتوي الخزّانات العملاقة على كميات هائلة من المياه يمكن إطلاقها في ثوانٍ لتدوير التوربينات وتوليد الكهرباء، مثل محطة كهرباء (دينورويغ) في جبال شمال ويلز، ومحطة كرواشان داخل جبل بن كرواشان في إسكتلندا، لكن هذه المحطات تعمل فقط في مواقع معينة، مما يحدّ من إمكاناتها.

وتستحوذ طاقة الرياح على 23% من مزيج توليد الكهرباء في المملكة المتحدة، تحتلّ بها المرتبة السادسة عالميًا من حيث حصة طاقة الرياح في توليد الكهرباء.

وشكّلت طاقة الرياح 6.6% في مزيج توليد الكهرباء عالميًا خلال عام 2021، ارتفاعًا من 3.5% في عام 2015، عندما وُقِّعت اتفاقية باريس للمناخ؛ ما يجعلها المصدر الأسرع نموًا للكهرباء بعد الطاقة الشمسية.

الهواء السائل

تقوم إحدى الشركات البريطانية الناشئة، وتدعى هاي فيو باور، بضغط الهواء وتحويله إلى سائل باستخدام الكهرباء، ثم تُوَلَّد الكهرباء عند تسخين السائل.

وتمتلك شركة هاي فيو باور موقعًا بالقرب من مانشستر، يعمل ويتطّلع إلى التوسع، واستعانت الشركة ببنك استثماري صغير الحجم (أرديا بارتنرز)، لقيادة جولة لجمع التبرعات تستهدف الحصول على 380 مليون جنيه إسترليني (448 مليون دولار) لبناء محطة بقدرة 50 ميغاواط.

وإذا سارت الأمور كما هو مُخطّط لها، فستبدأ الشركة في البناء في وقت لاحق من هذا العام (2022)، ثم تنتقل إلى مشروعها التالي، وهو تطوير أكبر في يوركشاير سيكلّف 750 مليون جنيه إسترليني (881.21 مليون دولار)

ويكمن الجانب السلبي لخيار تخزين الهواء السائل، في أنه أغلى من بطاريات الليثيوم أيون، ومع ذلك، تقول الشركة، إن التقنية أرخص من الوقود الأحفوري، ويمكن أن يعمل الأصل لعقود، وهو عمر أطول بكثير من بطاريات الليثيوم أيون التي من المحتمل استبدالها بعد بضع سنوات.

مواقف السيارات

يعدّ الاتصال بشبكة الكهرباء أمرًا مكلفًا، لذا فمن المنطقي بناء منصات للطاقة بأكثر من طريقة، ومن ثم رُكِّبَت بطارية ضخمة وطويلة الأمد في أكسفورد بالقرب من محطة لشحن السيارات الكهربائية.

وقامت شركة إنفينيتي إنرجي سيستيمز المُدرجة في بورصة لندن، بإقران إحدى بطاريات تدفّق الفانديوم مع بطارية ليثيوم أيون في الموقع.

وستُستَخدَم بطارية التدفق، التي يمكن أن تدوم لعقود، بشكل أكبر، بوساطة وحدة الطاقة المحورية التابعة لشركة كهرباء فرنسا، التي توفر خدمة الشحن للمركبات المارّة، ويحافظ هذا النظام على عمر بطارية الليثيوم الأكثر عرضة للتآكل.

وتهدف هذه البطاريات إلى تغذية الشبكة بالكهرباء في أوقات انخفاض العرض وارتفاع الطلب.

وتدرس الحكومة البريطانية طُرقًا أخرى لتشجيع قطاع تخزين الكهرباء والانتقال بالمملكة المتحدة في نهاية المطاف، بعيدًا عن الغاز، نحو اعتماد أكبر على التقنيات الخضراء.

ومن المتوقع أن تقترب السوق العالمية لتخزين الكهرباء من حاجز 500 غيغاواط بحلول عام 2031، بحسب تقرير صادر عن شركة الأبحاث وود ماكنزي، وتمثّل الولايات المتحدة والصين 75% من الطلب العالمي المتوقع على تخزين الكهرباء بحلول 2031.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..