تخلق المركبات الكهربائية مسارًا سريعًا لأنظمة تخزين طاقة البطارية

ستتطلب الشبكة الكهربائية الخالية من الانبعاثات في المستقبل الكثير من إنتاج الطاقة المتجددة. وبمجرد إنتاج هذه الطاقة ، فإنها ستحتاج إلى الذهاب إلى مكان ما - أو الذهاب إلى الهدر.

وهنا يأتي دور البطاريات.

في ولاية كاليفورنيا ، طليعة تبني الطاقة المتجددة ، تشكل طاقة البطارية الآن 6٪ من قدرة الكهرباء القصوى للولاية في الذروة ، وفقًا لـ بلومبرغ. في حين أن هذا الرقم قد يبدو صغيرًا ، إلا أنه أكبر 60 مرة مما كان عليه قبل خمس سنوات فقط - والبطاريات تفوق إنتاج طاقة الرياح أو الطاقة النووية في الولاية. هذه الديناميكية مهيأة للتكرار في مكان آخر. على سبيل المثال ، تكساس لديها بالفعل حوالي 2,300 ميجاوات من البطاريات المثبتة في شبكتها اليوم. ومن المتوقع أن يؤدي إقرار قانون خفض التضخم مؤخرًا إلى تحفيز إضافة يقدر بنحو 2,300 مصنع بطاريات على نطاق واسع إلى شبكة الولايات المتحدة بحلول عام 2030.

على الصعيد الدولي ، القصة هي نفسها إلى حد كبير. من أمريكا اللاتينية إلى أوروبا إلى جنوب شرق آسيا وما وراءها ، يتزايد الطلب على مشاريع البطاريات على نطاق المرافق ، والتي توفر اليوم عادة من أربع إلى ست ساعات من الكهرباء بأقصى سحب. في الواقع ، من المتوقع أن يتضاعف السوق هذا العام ومرة ​​أخرى في عام 2023.

"نحن على أعتاب ما سيحدث للبطاريات." - توم كورنيل ، نائب الرئيس الأول لحلول تخزين الطاقة ، شركة Mitsubishi Power Americas

كانت هذه الفترة من النمو المكثف للبطاريات ممكنة بسبب المركبات الكهربائية (EVs) في جزء كبير منها. يقول توم كورنيل ، نائب الرئيس الأول لحلول تخزين الطاقة في Mitsubishi Power Americas ورئيس Oriden ، شركة التطوير المتجددة من ميتسوبيشي باور.

من بين كل الليثيوم العالمي الذي يتم إنتاجه حاليًا ، يذهب 90٪ إلى السيارات الكهربائية. يذهب الـ 10٪ الباقية إلى تطبيقات التخزين مثل تلك تم نشر شركة Mitsubishi Power في كاليفورنيا وتكساس ونيويورك ، وسيتم نشرها قريبًا في تشيلي وأيرلندا. بحلول عام 2030 ، ومع ذلك ، يتوقع بعض المحللين أن تكون هذه النسبة أشبه 50/50. يقول كورنيل: "نحن على أعتاب ما سيحدث للبطاريات".

نمو علاقة تكافلية

مع توقع شركات السيارات العملاقة فولكس فاجن وفورد وبي إم دبليو أن السيارات الكهربائية ستتألق 50٪ أو أكثر من مبيعاتها العالمية بحلول عام 2030 ، من المرجح أن تزداد الحاجة إلى البنية التحتية للشحن بسرعة. وكذلك الحاجة إلى حلول تخزين على نطاق الشبكة ، والتي يمكن أن تطيل عمر بطاريات المركبات الكهربائية. بمجرد أن يتمكنوا من الوصول إلى 80٪ فقط من الحد الأقصى لشحنهم ، لم يعد بإمكانهم تشغيل السيارات. لكنها لا تزال مفيدة في أماكن أخرى: يمكن لبطاريات EV المستخدمة تخزين الطاقة وإرسالها إلى الشبكة لمدة 10 سنوات أخرى ، مما يخلق مصدرًا صحيًا للطاقة الخالية من الكربون.

وفي الوقت نفسه ، حفز السوق المتنامي للبطاريات على نطاق الشبكة تحسينات في تكنولوجيا فوسفات الحديد الليثيوم (LFP). لان هذه البطاريات لا تستخدم النيكل أو الكوبالت ، وهي معادن باهظة الثمن ويصعب الحصول عليها بطرق صديقة للبيئة ، فإن الشركات المصنعة مثل تسلا وفورد لديها أعرب عن الاهتمام فيهم.

لم ينته صانعو السيارات من الابتكار أيضًا. تستعد تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة لفترة نمو ، بتمويل جزئي من الاستثمارات من فولكس فاجن وفورد وبي إم دبليو. بدافع المخاوف بشأن الوصول إلى المواد والتقنيات الرئيسية التي تم إنتاجها تاريخيًا في الغالب في الصين ، قام صانعو السيارات وغيرهم من اللاعبين أيضًا بتوسيع سلسلة توريد البطاريات إلى الولايات المتحدة وأوروبا ومناطق أخرى. تعمل هذه التحركات على زيادة العرض وتقليل منحنى السعر.

"علينا إزالة الكربون من مصادر طاقتنا. ستكون البطاريات بلا شك جزءًا كبيرًا من تلك المعادلة ".

ستلعب البطاريات دورًا رئيسيًا في شبكة المستقبل

مع قيام صانعي السيارات وأنظمة تخزين طاقة البطاريات على نطاق الشبكة ببناء سوق مشتركة أكبر ، من المرجح أن تستمر اقتصاديات البطاريات وأدائها في التحسن بسرعة. وفقًا لكورنيل ، فإن تبنيها على نطاق واسع يمكن أن يغير الطريقة التي نوفر بها الطاقة بطرق أساسية.

في تكساس ، يمكن لأنظمة تخزين طاقة البطاريات في Mitsubishi Power أن تتفاعل مع حالات انخفاض الجهد في أقل من ثانية - في غضون 240 مللي ثانية ، على وجه الدقة. تعني الاستجابة السريعة للتردد أن البطاريات يمكن أن تساعد في استقرار الشبكة إذا انخفض توليد الرياح فجأة. على الجانب الآخر من دفتر الأستاذ ، توفر البطاريات طريقة للاستفادة من الطاقة الزائدة الناتجة عن تركيبات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح التي لا يتم استخدامها حاليًا. ولأن البطاريات يمكن تركيبها في أي مكان تقريبًا ، بغض النظر عن محطة الطاقة ومعظم البنية التحتية ، فمن المحتمل أن تغير الطريقة التي ننقل بها الطاقة.

لسبب واحد ، كلما زاد عدد السيارات الكهربائية التي نضعها على الطريق ، زاد الضغط الذي نضغط عليه على الشبكة الكهربائية لشحنها. يقول كورنيل: "إن بناء بنية تحتية للشحن السريع ، سيكون أسهل بكثير من خلال نشر بنوك البطاريات في محطات الشحن بدلاً من تحديث الشبكة الكهربائية للتعامل مع هذا الطلب."

خلاصة القول هي أنه يتعين علينا إزالة الكربون من مصادر الطاقة لدينا. يقول كورنيل: "نحن نتحرك بسرعة للقيام بذلك". "الحفاظ على وتيرة التغيير هذه يعني تغيير الطريقة التي نقدم بها الطاقة - وستكون البطاريات بلا شك جزءًا كبيرًا من هذه المعادلة."

محتوى ذات صلة:

إنشاء تخزين طاقة نظيفة على نطاق واسع باستخدام محلول ملحي تحت الأرض [فيديو]

كيف ينشئ الوقود الكهربائي طريقًا آخر للوصول إلى صافي الصفر

مصنع الطاقة الحيوية هذا سيحول انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إلى غذاء أسماك مستدام [رسم بياني]