أخبار التكنولوجيا

صعود البطاريات العملاقة: هل يشكل تهديداً لمحطات توليد الطاقة التقليدية التي تعمل بالغاز؟



وقد أدى التقدم في تكنولوجيا تخزين الطاقة مؤخرا إلى إدخال البطاريات واسعة النطاق كبديل ممكن لمحطات توليد الطاقة التقليدية التي تعمل بالغاز. يتخلى المطورون في جميع أنحاء العالم بشكل متزايد عن العديد من مشاريع الإنتاج التي تعمل بالغاز بسبب انخفاض تكلفة البطاريات واسعة النطاق، والتي توفر إمدادات طاقة موثوقة من خلال التعويض عن الطبيعة المتقطعة لمصادر الطاقة المتجددة.

وفي خضم السعي العالمي لإيجاد بدائل طاقة أكثر مراعاة للبيئة وأكثر استدامة لمعالجة تغير المناخ، يبرز سؤال مهم: هل يمكن للبطاريات الضخمة أن تحل في نهاية المطاف محل محطات توليد الطاقة التقليدية التي تعمل بالغاز؟

الدور المتنامي للبطاريات العملاقة

شهدت تقنيات تخزين الطاقة على نطاق الشبكة، والتي يشار إليها أحيانًا بالبطاريات العملاقة، تطورات ملحوظة، مما يجعلها أكثر قدرة على المنافسة في سوق الطاقة. توفر هذه البطاريات، التي تستخدم في كثير من الأحيان تكنولوجيا أيون الليثيوم، القدرة على تخزين كميات كبيرة من الطاقة وإطلاقها حسب الحاجة، وبالتالي توفير مصدر طاقة يمكن الاعتماد عليه للشبكة.

وتوفر هذه البطاريات العديد من المزايا المهمة، والتي يمكن تلخيصها فيما يلي:

  • تكامل مصادر الطاقة المتجددة. توفر البطاريات العملاقة فائدة كبيرة من خلال التخفيف الفعال من الطبيعة المتقطعة لمصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية. يمكن لهذه البطاريات تخزين الطاقة الفائضة المنتجة خلال فترات الإنتاج العالي للطاقة المتجددة وتفريغها خلال فترات التوليد المنخفض، وبالتالي ضمان إمدادات طاقة مستمرة ويمكن الاعتماد عليها.
  • ضمان استقرار ومرونة شبكة الكهرباء. تعمل البطاريات الضخمة على تعزيز استقرار الشبكة من خلال الاستجابة السريعة والدقيقة للتغيرات في الطلب والعرض. وتساهم هذه الخاصية في استقرار الشبكة وتحسين مقاومة التقلبات أو الانقطاعات المفاجئة، وبالتالي تقليل الحاجة إلى محطات توليد الطاقة التقليدية التي تعمل بالغاز لأغراض تحقيق الاستقرار.
  • العواقب البيئية. بسبب انبعاثات الغازات الدفيئة، خضعت محطات توليد الطاقة التقليدية التي تعمل بالغاز للتدقيق مع تكثيف التوجه نحو مصادر الطاقة النظيفة. وتتوافق البطاريات العملاقة مع المساعي الدولية للتخفيف من تغير المناخ وتقليل البصمة الكربونية، حيث أنها لا تنتج أي انبعاثات أثناء التشغيل.

الانتقال إلى محطات توليد الطاقة بالبطاريات

تتطور اقتصاديات المحطات التي تعمل بالغاز على المدى الطويل بسرعة، وفقًا لمقابلات أجرتها رويترز مع أكثر من اثني عشر من مطوري محطات الطاقة ومصرفيي تمويل المشاريع والمحللين والاستشاريين. تُستخدم هذه المحطات بشكل أساسي في أوروبا وبعض أجزاء الولايات المتحدة لتعويض الطبيعة المتقطعة لمصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية. وفقًا للمقابلات، يقدم العديد من مشغلي البطاريات حاليًا طاقة احتياطية للشبكات بتكلفة مماثلة لمحطات توليد الطاقة بالغاز. وهذا يعني أنه سيتم تقليل استخدام الغاز.

ويلقي هذا السيناريو بظلال من الشك على توقعات الطلب على الغاز على المدى الطويل، مما يشير إلى أن الغاز الطبيعي قد يلعب دورا أصغر في تحول الطاقة عما توقعته في البداية شركات الطاقة الكبرى. خلال الأشهر الستة الأولى من عام 2023، تم تعليق أو إنهاء ما مجموعه 68 مشروعًا لمحطات توليد الطاقة بالغاز في جميع أنحاء العالم، وفقًا للبيانات التي كشفت عنها حصريًا لرويترز من قبل منظمة Global Energy Monitor غير الربحية ومقرها الولايات المتحدة.

أعلنت شركة Competitive Power Ventures، وهي شركة مطورة لمحطات الطاقة، عن عزمها وقف مشروع محطة الغاز في نيوجيرسي. وأشار البيان إلى وجود أسعار طاقة رخيصة ونقص الدعم الحكومي لكنه لم يقدم معلومات مالية محددة.

وفي عام 2016، تخلت شركة كارلتون باور البريطانية عن اقتراحها لبناء محطة كهرباء تعمل بالغاز بقيمة 800 مليون جنيه إسترليني (997 مليون دولار) في مانشستر، الواقعة في شمال إنجلترا. واستجابة للمشهد الاقتصادي المتغير، بدأت الشركة مشروعًا لبناء واحدة من أكبر البطاريات على مستوى العالم في الموقع. وأشار كيث كلارك، الرئيس التنفيذي لشركة كارلتون باور، إلى تراجع استخدام محطات الطاقة التي تعمل بالغاز، وعزا ذلك إلى الصعوبات المالية الناجمة عن الإيرادات غير المتوقعة التي تولدها هذه المرافق.

التأثير على النمذجة المالية

وقد أدى هذا التعديل إلى جعل التخطيط المالي الذي يعتمد على افتراض الاستخدام المتواصل لمحطات الطاقة التي تعمل بالغاز طوال عمرها الافتراضي الذي يزيد عن 20 عاما، أمرا عفا عليه الزمن.

ويجب على واضعي النماذج الآن تعزيز قدرتهم على التنبؤ بشكل موثوق بتوليد الطاقة المطلوبة خلال فترات الذروة وتفسير عدم انتظام مصادر الطاقة المتجددة. وفي الوقت نفسه، يقوم المستثمرون بفحص هذه النماذج بشكل متزايد، في حين تعطي البنوك الأولوية لتسهيلات التمويل التي ضمنت الإيرادات.

علاوة على ذلك، فإن وجود أنظمة سوق القدرات التي تكافئ مقدمي الطاقة الاحتياطية يؤثر على السلامة المالية لمحطات الطاقة التي تعمل بالغاز. وعلى الرغم من مواجهة الانتقادات كنوع من الدعم للوقود الأحفوري، فإن هذه الأسواق تعتبر ضرورية لضمان التكامل السلس للطاقة المتجددة بشكل فعال. ومع ذلك فإن هذه المدفوعات غير كافية لضمان الأرباح المستدامة، كما يتضح من حالة شركة كارلتون باور.

تكلفة بطاريات الليثيوم أيون

وفي نهاية المطاف، أدى التقدم السريع في تحول الطاقة إلى ظهور خيارات أخرى، مثل الاستخدام الواسع النطاق للسيارات الكهربائية وتنفيذ حلول بديلة لإدارة الطاقة.

تعتبر المركبات الكهربائية قوة مدمرة لأنها قد يتم شحنها خلال فترات انخفاض الطلب ومن ثم توفير الطاقة للمنازل أو إعادة الطاقة إلى الشبكة خلال فترات ارتفاع الطلب. تظل السيارة الكهربائية المتوسطة ثابتة معظم وقتها، في حين يمكن لبطاريتها تخزين طاقة كافية لتزويد منزل معاصر متوسط ​​الطاقة لمدة يومين. وهذا بدوره أدى إلى تقليل الحاجة إلى محطات توليد الطاقة الاحتياطية التي تعمل بالغاز بشكل كبير.

وفقًا للمسح السنوي لأسعار البطاريات الذي تجريه BloombergNEF (BNEF)، انخفض سعر بطاريات الليثيوم أيون بنسبة 14٪ من عام 2022 إلى عام 2023، ليصل إلى مستوى قياسي منخفض قدره 139 دولارًا للكيلووات في الساعة.

يشير تحليل BNEF إلى أنه من المتوقع أن يستمر الطلب على البطاريات في المركبات الكهربائية وتخزين الطاقة الثابتة في النمو بسرعة بمعدل 53٪ سنويًا، ليصل إلى إجمالي 950 جيجاوات في الساعة في نهاية عام 2023.

وكشف تحليل BNEF أن هذا العام يمثل المرة الأولى التي ينخفض ​​فيها متوسط ​​أسعار خلايا فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) إلى أقل من 100 دولار للكيلووات في الساعة. في عام 2023، أظهرت خلايا LFP انخفاضًا متوسطًا في التكلفة بنسبة 32% مقارنة بخلايا أكسيد الكوبالت والنيكل والنيكل والليثيوم.

حزمة بطارية ليثيوم أيون متوسطة الحجم مرجحة الحجم وتقسيم سعر الخلية في الفترة 2013-2023.
الشكل 1: حزمة بطاريات الليثيوم أيون من حيث الحجم والمتوسط ​​وتقسيم أسعار الخلايا في الفترة 2013-2023 (المصدر: BloombergNEF)

تقرير تقييم الأثر البيئي عن اتجاهات التسويق

أفادت إدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA) أنه في نهاية عام 2019، كان هناك 163 نظامًا لتخزين البطاريات واسعة النطاق تعمل في الولايات المتحدة، بزيادة قدرها 28٪ عن العام السابق. بلغت سعة الطاقة القصوى لهذه المواقع 1,688 ميجاوات في الساعة، في حين كانت سعة الطاقة القصوى المقدمة 1,022 ميجاوات في أي نقطة معينة.

وفقًا للتقرير، تم تشغيل المثيل الأولي لمنشأة كبيرة لتخزين البطاريات والتي ظلت عاملة في الولايات المتحدة حتى عام 2019 في عام 2003. وخلال الفترة من 2003 إلى 2010، تم تركيب 50 ميجاوات فقط من سعة الطاقة من بطاريات تخزين واسعة النطاق. الأجهزة. ومع ذلك، فقد زاد تواتر هذه الأنظمة في السنوات الأخيرة. وفي الفترة من 2010 إلى 2019، توسعت سعة الطاقة لتخزين البطاريات واسعة النطاق بإجمالي 972 ميجاوات، مما أدى إلى إجمالي سعة طاقة تخزين البطاريات التشغيلية تبلغ 1022 ميجاوات بحلول نهاية عام 2019.

يوضح الشكل 2 منشآت تخزين البطاريات واسعة النطاق في الولايات المتحدة، مقسمة حسب المشغل ومشار إليها بعام 2019. ويشير، على سبيل المثال، إلى أن مشغل النظام المستقل في كاليفورنيا في عام 2019 قدم الطاقة وقدرات الطاقة، البالغة 199 ميجاوات و617 ميجاوات ميغاواط ساعة، على التوالي.

منشآت تخزين البطاريات واسعة النطاق حسب المنطقة.
الشكل 2: منشآت تخزين البطاريات واسعة النطاق حسب المنطقة (المصدر: إدارة معلومات الطاقة الأمريكية)

تفضل بزيارة الكتاب الإلكتروني للحصول على المقالة كاملة

The post صعود البطاريات العملاقة: هل يشكل تهديداً لمحطات توليد الطاقة التقليدية التي تعمل بالغاز؟ ظهرت لأول مرة على أخبار إلكترونيات الطاقة.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *