نظام تخزين طاقة الجاذبية.. تقنية فعالة لحل أزمة تقطّع المصادر المتجددة

يُعَد نظام تخزين طاقة الجاذبية أنسب الحلول التي تتلافى عيوب تقطّع المصادر المتجددة وتضمن استمرارية الكهرباء المُنتجة منها لأوقات طويلة وخفض تكلفة إنتاجها.

ويستلزم تخزين الكهرباء تطويرًا كبيرًا، بالتوازي مع تصاعد معدلات مشروعات الطاقة المتجددة بهدف زيادة الكهرباء المنتجة منها لتلبية الطلب المتزايد وتقليل انبعاثات الكربون؛ إذ مثّلت نحو 29% من توليد الكهرباء العالمي بنهاية عام 2022، وفق بيانات طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

ويمتاز نظام تخزين طاقة الجاذبية عن غيره من طرق التخزين التقليدية، مثل بطاريات الليثيوم أيون، بالمرونة والقدرة على تخزين الكهرباء لأوقات أطول؛ إذ تستعمل البطاريات في التخزين قصير الأمد.

ما هو نظام تخزين طاقة الجاذبية؟

يتشابه نظام تخزين طاقة الجاذبية مع نظام الطاقة الكهرومائية؛ إذ يعتمد على تخزين المواد بارتفاع معين لإنتاج طاقة الجاذبية، وتُسترجع الطاقة عندما تسقط المواد المُخزنة.

وتأسيسًا على أن الطاقة الكامنة تزداد مع ارتفاع الأجسام أو الكتل، وعلى العكس من ذلك، عندما تنخفض الأجسام، تنخفض الطاقة الكامنة، يوظّف نظام تخزين طاقة الجاذبية الطاقة في جهاز تخزين؛ إذ يستعمل النظام كتلًا خرسانية أو موادّ ثقيلة أخرى؛ ما يؤدي إلى سحب الطاقة الزائدة من الشبكة الكهربائية.

وطوّرت شركة إنرجي فولت (Energy Vault) -رائدة حلول تخزين الطاقة المستدامة على نطاق الشبكة ومقرها سويسرا- نظامًا آليًا متطورًا لتكديس وتفكيك كتل الجاذبية التي يبلغ وزنها 35 طنًا في مساحة مفتوحة، باستعمال رافعة ذات 6 أذرع بارتفاع 70 مترًا.

وتُعَد طريقة إنرجي فولت أكثر استدامة؛ كونها لا تعتمد على الأرض أو تحتاج إلى الاستفادة من الخزانات أو السدود، وتهدف الشركة إلى بناء مبانٍ بارتفاع 200 متر مكونة من 20 طابقًا تسمى "مراكز مرونة مخزن الطاقة"، وذلك بعد تطوير نموذج أولي ناجح في عام 2020.

تُكدِّس شركات أخرى، مثل جرافيتريستي (Gravitricity)، أوزانًا تتراوح من 500 إلى 5000 طن في عمود منجم، في حين تعتمد نيو إنرجي لتس جو (New Energy Let's Go) وجرافيتي باور (Gravity Power) على طرق تكديس فردية تستعمل هيدروليكيات المياه.

وقالت إنرجي فولت إنه يمكن تصنيع الكتل من النفايات الناتجة عن موقع بناء نظام تخزين طاقة الجاذبية نفسه، أو من الألياف الزجاجية الناجمة عن شفرات توربينات الرياح التي يُوقف تشغيلها، وتحصل تشاينا تيانيينغ على المواد الخام رخيصة التكلفة من النفايات الناتجة عن أنشطة التعدين، ورماد الفحم.

ويعتمد التحكم في البرج على برمجيات الرؤية الآلية المسؤولة عن تنظيم دورات الشحن والتفريغ، التي تُدار بأجهزة الحاسب.

ويُعد نظام تخزين طاقة الجاذبية الأول من نوعه عالميًا، الذي يمكنه إحداث توازن في شبكات الكهرباء.

ويمكن لنظام تخزين طاقة الجاذبية العمل بطاقة 25 ميغاواط، لمدة تصل إلى 4 ساعات وبسعة إجمالية تصل إلى 100 ميغاواط، ومن المتوقع تعزيز كفاءة هذه التقنية إلى أكثر من 80%.

مشروعات تخزين طاقة الجاذبية

في أغسطس/آب 2023، أعلنت شركة إنرجي فولت تشغيل المرحلة الأولى من أول نظام لتخزين طاقة الجاذبية في العالم، بحسب موقع بلقان غرين إنرجي نيوز BALKAN GREEN ENERGY NEWS.

وتعاونت إنرجي فولت هولدنغز مع شريكتيها أطلس رينيوابل (Atlas Renewable) الأميركية، وتشاينا تيانيينغ (China Tianying) الصينية، في تنفيذ المشروع الواقع بجوار مزرعة الرياح وموقع الشبكة الوطنية في رودونغ بمقاطعة جيانغسو الواقعة خارج شنغهاي في الصين، ويسمى "إي في إكس".

ويتّسق التعاون بين "إنرجي فولت" وشركتي "أطلس رينيوابل" و"تشاينا تيانيينغ" في نشر تقنية "إي في إكس"، مع إعلان غلاسكو المشترك بين الولايات والصين، الذي نُشر في قمّة المناخ كوب 26 في نوفمبر/تشرين الثاني 2021، بشأن تعزيز الجهود المناخية.

وتعاقدت شركة تشاينا تيانيينغ مع شركة ستيت غريد كورب أوف تشاينا (State Grid Corp. of China)، مشغل شبكة الكهرباء الرئيس في الصين لتنفيذ مشروع أول نظام لتخزين طاقة الجاذبية في العالم.

في سبتمبر/أيلول (2022)، أعلنت شركة إنرجي فولت أنها ستُنشئ 5 أنظمة إضافية من تقنية "إي في إكس" في الصين، بسعة إجمالية تصل إلى 2 غيغاواط.

موضوعات متعلقة..

• أول نظام لتخزين طاقة الجاذبية في العالم يدخل حيز التشغيل (فيديو)
• تقنية جديدة لتخزين الكهرباء بالجاذبية في مناجم الفحم بأستراليا

اقرأ أيضًا..

• مصنع توربينات الغاز الجزائرية يعلن خطوة هي الأولى في أفريقيا
  
• قروض الطاقة الشمسية في الأردن.. إجراءات جديدة لدعم المزارعين
• رقم غير متوقع لاحتياطيات حقل ظهر المصري بعد انخفاضها