تقارير الطاقة المتجددة التقارير رئيسية طاقة متجددة

تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ.. حل بيئي واعد لدعم شبكات الكهرباء (تقرير)

نوار صبح

2025-11-01

0 390

محطة لتخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ في إسبانيا - الصورة من بي في ماغازين

يُعد تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ حلًا بيئيًا واعدًا لدعم شبكات الكهرباء، ويعود ذلك إلى وفرته وانخفاض تكلفته مقارنة بالتقنيات الأخرى.

وتمثّل هذه التقنية 95% من إجمالي تخزين الكهرباء العالمي، حسب تحديثات تابعتها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

ويوجد في العالم 820 ألف موقع لتخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ، بسعة تخزين إجمالية تبلغ 86 مليون غيغاواط/ساعة، وهو ما يُعادل سعة التخزين المستعملة في مليارَي بطارية سيارة كهربائية.

ويُعدّ تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ والبطاريات حلًا متكاملًا لتخزين الكهرباء المولّدة بالطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

مزايا تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ

يوفّر تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ (PHES) عالي الجودة تخزينًا للكهرباء في نطاق حجمي يتراوح بين 5 و5 آلاف غيغاواط/ساعة، بتكلفة رأسمالية أقل من البطاريات بـ5 إلى 10 مرات (8-40 دولارًا أميركيًا)، وعمرًا افتراضيًا أطول بـ10 مرات (150 عامًا).

وتتميّز المواقع المهمة بارتفاع كبير (400-1600 متر)، ونسبة عالية من الماء إلى الصخور (10-50) وأنفاق ضغط قصيرة (بضعة كيلومترات).

من ناحية ثانية، تشهد تكلفة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ انخفاضًا مماثلًا لانخفاض تكلفة البطاريات؛ إذ كشف "أطلس تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ العالمي" عن مئات الآلاف من المواقع المهمة خارج الأنهار.

ولذلك، لا حاجة إلى بناء سدود جديدة على الأنهار؛ إذ يتطلّب الأمر الحد الأدنى من التعدين مقارنةً بتعدين معادن البطاريات.

وتُبنى جدران الخزانات عن طريق استخراج الصخور من قاع الخزانات، وتتميز زيادة حجم تخزين الكهرباء بتكلفة منخفضة: يكفي استخراج مزيد من الصخور لجعل الجدران أعلى قليلًا.

محطة (دينورويغ) لتخزين الطاقة الكهرومائية في قرية لانبيريس بالمملكة المتحدة — محطة "دينورويغ" لتخزين الطاقة الكهرومائية في قرية لانبيريس بالمملكة المتحدة - الصورة من بلومبرغ

متطلبات المياه والأراضي لتخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ

تُعد متطلبات المياه لتخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ صغيرة جدًا مقارنةً بالبطاريات المماثلة (بما في ذلك التعدين والتكرير).

من جهة ثانية، فإن متطلبات الأراضي لأنظمة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ صغيرة جدًا.

وتخزن أنظمة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ عالية الجودة ما بين 5 و100 غيغاواط/ساعة لكل كيلومتر مربع، مقارنةً ببطاريات المرافق التي تخزّن نحو 15 غيغاواط/ساعة/كم مربع، حسب مصادر تابعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وتتراوح متطلبات الأراضي والمياه لتوفير كامل التخزين اللازم لاقتصاد مزدهر ومُكهرب بالكامل ومحايد كربونيًا، يعتمد على الطاقة الشمسية وطاقة الرياح؛ بين مترَيْن مربعَيْن ولترَيْن للشخص يوميًا، على التوالي.

ويتميّز المحتوى الاقتصادي المحلي لأنظمة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ بارتفاعه: بناء الخزانات والأنفاق ومحطات الكهرباء وشبكات النقل، وفي المقابل، تستورد معظم الدول البطاريات.

انتشار أنظمة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ

تمتلك جميع الدول تقريبًا أنظمة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ أو يمكنها العثور عليها في أماكن قريبة. وتتمتع أوروبا بإمكانات غير محدودة لأنظمة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ في النرويج وجبال الألب وجنوب أوروبا.

بدورها، تتمتع الولايات الأميركية الجافة، مثل تكساس ونيو مكسيكو، بمواقع ممتازة لتخزين طاقة الشمس وطاقة الرياح الممتازة طوال الليل في موقع بسعة 15 غيغاواط/ساعة، أو لموسم واحد في موقع بسعة 5 آلاف غيغاواط/ساعة.

وتوجد لدى كاليفورنيا، شأنها شأن جميع الولايات الغربية، وفرة من المواقع الممتازة، أكثر بكثير مما قد تحتاج إليه؛ وتُعد ولايات الآبالاش من ألاباما حتى كندا غنية بالموارد.

وتتمتع جنوب شرق وشرق آسيا، وأميركا الوسطى والجنوبية، وأفريقيا، والشرق الأوسط بأعداد هائلة من المواقع الممتازة حيث يعيش معظم السكان.

محطة لتخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ في مقاطعة فنغنينغ بالصين - الصورة من خدمة أخبار الصين

بدورها، تمتلك الهند آلاف المواقع الممتازة في جبال الهيمالايا وفي الجنوب.

وينطلق بناء أنظمة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ في الهند بالتزامن مع الانتشار السريع للطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

ويوجد لدى أستراليا التي تشتهر بأراضيها المسطحة والقاحلة العديد من المواقع الممتازة.

وستحصل أستراليا قريبًا على 400 غيغاواط/ساعة من تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ (15 كيلوواط/ساعة للشخص الواحد)، بتكلفة سنت واحد للشخص الواحد يوميًا على مدار عمرها الافتراضي البالغ 150 عامًا.

وهذا يعادل 8 آلاف غيغاواط ساعة في أوروبا أو 5 آلاف غيغاواط/ساعة في الولايات المتحدة الأميركية. وتتحرك أستراليا بسرعة لزيادة التخزين والنقل، لأنها تتمتع بأعلى معدل لتوليد الكهرباء بالطاقة الشمسية للشخص الواحد.

من جهتها، تمتلك الصين خطة متكاملة لاستكمال أنظمة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ بقدرة 16 غيغاواط سنويًا، إلى جانب مئات غيغاواط/ساعة من تخزين الكهرباء.

وفي الوقت نفسه، يُعد اقتران الطاقة الشمسية مع تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ مثاليًا لتوفير الكهرباء على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لمراكز البيانات.

على سبيل المثال، يمكن تشغيل مركز بيانات بقدرة 1 غيغاواط في مدينة نيومكسيكو بفضل 5 غيغاواط من الألواح الشمسية المواجهة للجنوب الشرقي والجنوب الغربي ذات الميل العالي (لفصل الشتاء).

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصدر..