ما هو تخزين الكهرباء؟ بات سؤال يطرح نفسه بقوة في زمن تتسارع فيه الحاجة إلى مصادر طاقة نظيفة ومرنة.
وبحسب تعريفه من جانب منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، يشير تخزين الكهرباء إلى القدرة على حفظ الكهرباء المولَّدة في وقت معين، لاستهلاكها لاحقًا عند الحاجة.
ومؤخرًا، باتت هذه الحلول حجر الزاوية مع تزايد الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، ذات الطبيعة المتقطعة.
على سبيل المثال، عندما يتجاوز إنتاج الكهرباء الاستهلاك يمكن استغلال الفائض لشحن وحدات التخزين، وعند زيادة الطلب على الكهرباء يمكن لتلك الوحدات -سواء على نطاق الشبكة أو حتى في المنازل- إعادة ضخ الكهرباء المخزنة إلى الشبكة لتلبية الطلب.
وتتضح أهمية تخزين الكهرباء على نطاق الشبكة لمواكبة خطط خفض الانبعاثات والحفاظ على التوازن بين العرض والطلب، إذ تحدّ هذه الحلول من الاعتماد على المحطات التقليدية، وتُسهم في تفادي الأعطال، وتجنُّب ارتفاع الأسعار، فضلًا عن ضمان استقرار الإمدادات.
ما أنواع تخزين الكهرباء؟
يتطلب فهم ما هو تخزين الكهرباء معرفة أنواعه، لا سيما مع انتشار عدّة تقنيات مستعملة عالميًا، وأبرزها:
- تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ: وهي الأكثر شيوعًا، وتعتمد على ضخ المياه إلى خزانات علوية عند توفّر فائض، ثم إطلاقها لتوليد الكهرباء عند الحاجة.
- البطاريات: تُخزِّن الكهرباء عبر عمليات كهروكيميائية، حيث تحوّل الكهرباء إلى طاقة كيميائية، ثم تعيدها إلى كهرباء عند ارتفاع الطلب، وتشمل بطاريات الصوديوم والكبريت والرصاص، وأشهرها -حاليًا- بطاريات الليثيوم أيون؛ بفضل مرونة تركيبها في المنازل أو على نطاق المرافق.
- تخزين الطاقة الحرارية: تقوم على الاحتفاظ بالحرارة في صورة مواد ساخنة أو باردة عبر مواد أو أنظمة خاصة تمتص الحرارة وتخزّنها، مثل الماء أو الأملاح المنصهرة أو الصخور، وتطلقها عند الحاجة إلى توليد الكهرباء أو التدفئة أو التبريد.
- تخزين طاقة الهواء المضغوط: تعتمد على استعمال فائض الكهرباء لضغط الهواء وتخزينه عادةً في كهوف تحت الأرض، وعند الحاجة يُطلق الهواء المضغوط لتشغيل التوربينات.
- الهيدروجين: يمكن استعماله وسيلة لتخزين الطاقة النظيفة عبر فصل الماء إلى هيدروجين وأكسجين عن طريق الكهرباء المتجددة (التحليل الكهربائي)، ويُخزَّن الهيدروجين في كهوف تحت الأرض أو في خزانات صغيرة، ويمكن استعادته لاحقًا للاستعمال في صناعات متعددة، أو لتحويله مرة أخرى إلى كهرباء عبر خلايا الوقود.
فوائد تخزين الكهرباء وتحدياته
بعد معرفة ما هو تخزين الكهرباء وأنواعه، تكشف منصة الطاقة المتخصصة فوائده المتعددة، وأهمّها:
- تعزيز مرونة الشبكات.
- الحدّ من الاعتماد على محطات توليد الكهرباء التقليدية.
- تعزيز انتشار الطاقة المتجددة ذات الطبيعة المتقطعة.
- تجنُّب انقطاع التيار في المناطق النائية.
ورغم ذلك، ما تزال تحديات تخزين الكهرباء قائمة، وتكمن في:
- ارتفاع تكاليف بعض التقنيات.
- التأثيرات البيئية، كالحاجة إلى معادن نادرة مثل الليثيوم والكوبالت لتطوير البطاريات، والتخلص منها بعد انتهاء عمرها الافتراضي.
- قيود الشبكة والبنية التحتية.
- الافتقار إلى السياسات الحكومية والحوافز.
وبعد معرفة ما هو تخزين الكهرباء؟.. نُرشح لكم بعض مفاهيم الطاقة، ويمكن الاطّلاع عليها كاملةً عبر الضغط (هنا):
- ما هو الهيدروجين المسال؟.. وأول مشروع عربي وعالمي لتصديره
- ما هي المضخات الحرارية؟ وما أنواعها؟
- ما هي المحطات الحرارية؟ وما أنواعها؟
- ما هي غازات الدفيئة وما أكثرها شيوعًا؟
- ما هي محطات الدورة المركبة؟
- ما هي النافثا؟ وما أكبر الدول المصدرة لها؟
