كيف يمكن أن تكون ناطحات السحاب إجابتنا على تخزين الطاقة

• شركة غير معروفة تعمل على تطوير مرافق تخزين طاقة المياه الجافة المقارنة بنظام تخزين الطاقة بمحطات التحويل الضخمة ولكن باستخدام كتل ضخمة بدلاً من الماء.
• وعلاوة على ذلك، يمكن أن يبدأ هذا المفهوم البديل لتخزين الطاقة في جعل المباني الأمريكية أكثر خضرة في وقت قريب.
• تقديرات SOM تشير إلى أن النظام الذي يعتمد على تخزين الجاذبية قد يوفر كمية كافية من الطاقة لتلبية جميع العمليات الخاصة بالمباني التي يصل ارتفاعها إلى 200 متر أو أعلى، مع توقع أن يحقق بعض تصاميم الشركة تلك الاسترداد خلال فترة تتراوح بين عامين إلى أربع سنوات.

قطاع تخزين البطاريات في الولايات المتحدة ينمو بسرعة منذ عام 2021، مع توقع زيادة طاقة التخزين بنسبة تقارب 90 ٪ بحلول نهاية عام 2024. وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA)، من المتوقع أن يواصل المطورون توسيع قدرة البطاريات في الولايات المتحدة لتزيد عن 30 جيجاواط (GW) بحلول نهاية عام 2024، متفوقين على السوائل البترولية، والطاقة الجيوحرارية، والأخشاب ونفايات الأخشاب، وغاز المناجم. وبمثال على ذلك، سيرفع محطة بطاريات كالبين في كاليفورنياقوتها التشغيليةإلى مستوى 620 ميجاواط خلال هذا العام بتقسيمها إلى مرحلتين ابتداءً من الصيف، مما يجعلها واحدة من أكبر محطات تخزين البطاريات في العالم. ومع ذلك، بالرغم من هذه الاتجاهات المشجعة لقطاع الطاقة النظيفة، فإن بطاريات الليثيوم أحادية الأيون تملك أداءً ضعيفًا مقارنةً بتكنولوجيا أقدم بكثير: تخزين الطاقة عن طريق ضخ المياه أو PSH. ووفقًا لوزارة الطاقة، تضم الولايات المتحدة 43 نظامًا لـ PSH، تبلغ نسبتها 96٪ من طاقة تخزين الطاقة لدى الدولة.

والآن، تقوم شركة صغيرة مجهولة بتطوير مرافق "ضخ الهيدرو" الجافة المشابهة لـ PSH ولكن باستخدام كتل ضخمة بدلاً من المياه. أكملت شركة إينيرجي فولت هولدنغز، المقرة في وستلايك فيليد، كاليفورنيا، العالمية الأولى لمنشأة GESS (Gravity Energy Storage System)(NYSE:NRGV) بالقرب من شانغهاي. المنشأة موقعها بالقرب من مزرعة رياح ولها سعة تبلغ 25 ميغاواط / 100 ميغاوات ساعة، مما يعني أنها قادرة على تزويد الشبكة بـ 25 ميغاواط من الكهرباء لمدة 4 ساعات متتالية. تم بناء هذه المنشأة الرائدة باستخدام نظام EVx الذي يستخدم الطاقة المتجددة الزائدة لرفع كتل مركبة ضخمة ثم خفضها عند الحاجة لتشغيل المولدات لتوفير الكهرباء للشبكة. وتقول الشركة إن تصميم EVx يمكنه تحقيق كفاءة في الذهاب والإياب (RTE) تزيد عن 80٪. ووفقًا للرئيس التنفيذي لشركة إينيرجي فولت، روبرت بيكوني، يمكن لنظامات الشركة الحالية توفير الطاقة بتكلفة تتراوح بين خمسة وعشرة سنتات لكل كيلوواط ساعة، وهو أمر أقل تكلفةً بكثير من بطاريات الليثيوم أحادية الأيون، التي تصل تكلفتها إلى حوالي 13.5 سنت لكل كيلوواط ساعة، وفقًا لـ BloombergNEF. ويقول بيكوني إن الشركة تهدف إلى تحقيق تكلفة توزيع الكهرباء (LCOE) أقل من 5 سنتات لكل كيلوواط ساعة.

مقال ذات صلة: انخفاض أسعار النفط بأكثر من 3٪ مع تقييم السوق لخطوات منظمة أوبك+

“بدلاً من أن تكون المباني منتجة للكربون، فكر في تعويض الكربون ,” قال بيكوني.

ويمكن أن يكون المزيد في الطريق. في العام الماضي، أعلنت الشركة أنها حصلت على تراخيص لستة أنظمة تخزين للطاقة الجاذبة (EVx) في الصين. وتشمل هذه منشأة ضخمة بسعة 2 غيغاواط ساعة في منغوليا الداخلية، مع خمسة أنظمة أخرى تتراوح سعتها بين 100 ميغاواط ساعة و 660 ميغاواط ساعة - في مقاطعات خبي، شانشي، قانسو، جيلين، وشينجيانغ. قد تنجح Energy Vault في إبرام صفقات عديدة في الصين بفضل إلزامية بكين بأن تضم جميع مرافق الطاقة المتجددة (مثل محطات الطاقة الشمسية والرياح) 20٪ من سعة التوليد بإسم اللوحة الاسمية للتخزين. بينما يتطلب ذلك في الولايات المتحدة، القيام بهذا الشرط الذي يتطلب من الولاية الكاليفورنية فقط أن تقوم الشركات الثلاث الكبرى لتوليد الكهرباء ذات السعة التخزينية بإخراج 200 ميغاواط. ويُتوقع أن تحتاج كاليفورنيا إلى 52،000 ميغاواط من سعة التخزين للطاقة بحلول عام 2045 لتلبية الطلب على الكهرباء.

تجذب نظام تخزين الطاقة الجديد الخاص بـ Energy Vault اهتمامًا أكبر. في الشهر الماضي، أعلنت الشركة أنها ستقوم بـ نشر نظامي تخزين للبطاريات بمجموع سعة 400 ميجاواط ساعة في أستراليا. كشفت Energy Vault أنها ستنشر بنود BESS بواقع 50 ميغاواط / 100 ميغاوات ساعة و 150 ميغاواط / 300 ميغاواط ساعة في محطة New England Solar التابعة لـ ACEN Australia بسعة 720 ميغاواط، وهي واحدة من أكبر مشاريع الطاقة الشمسية المشاركة في سوق الكهرباء الوطني الأسترالي. من المتوقع أن تبدأ البناء على كلتا المشاريع في النصف الثاني من عام 2024، مع توقعات بالتشغيل التجاري في عامي 2025 و 2026.

وعلاوةً على ذلك، يمكن أن تبدأ هذه الفكرة الغامضة لتخزين الطاقة قريبًا في جعل المباني الأميركية أكثر خضرة أيضًا. قامت Skidmore، Owings &amp؛ Merrill مقرها شيكاغو - وهي شركة هندسية قامت بتصميم بعض من أطول المباني في العالم - بتطوير سلسلة من التصاميم النموذجية باستخدام نظام EVx الخاص بـ Energy Vault والتي تأمل في دمجها في المباني الأمريكية. في حين يبلغ ارتفاع مشروع Energy Vault في شانغهاي حوالي 150 مترًا (490 قدمًا)، قد تكون بطاريات ناطحات السحاب لشركة SOM أعلى بكثير، بدءًا من 300 متر. يقدر SOM أن نظام تخزين الجاذبية يمكنه توفير طاقة أكثر من الكافية لتغطية جميع العمليات للمباني بارتفاع 200 متر أو أعلى، مع توقعات بأن يتحقق هذا التعويض خلال فترة تتراوح بين عامين إلى أربع سنوات.

ومع ذلك، ستكون الوقت هو الذي سيظهر ما إذا كان نظام GESS سيصبح مساحة للاستثمار في المستقبل. وقد واجهت إينيرجي فولت العديد من التحديات منذ تأسيسها في عام 2017، بما في ذلك إجبارها على إعادة تصميم نظامها الجاذب بطريقة جذرية وكذلك بيع أنظمة تخزين البطاريات الكيماوية للعملاء للبقاء على قيد الحياة قبل أن تجد منتجات GESS نجاحًا. وقد انخفضت أسهم إينيرجي فولت بنسبة تزيد عن 85٪ منذ طرحها في البورصة عام 2022 في صفقة مع شركة الاستحواذ الخاصة (SPAC)، وسيكون من المثير للاهتمام معرفة ما إذا كانت مشاريعها الصينية ستوفر خط أنفاق ضروريًاً للشركة.

بقلم ألكس كيماني لموقع Oilprice.com

مزيد من القراءات الهامة من Oilprice.com:

• الرابط: الرابط: اتحاد الغاز الإسباني يدعو لدعم عاجل وسط ازدهار الطاقة المتجددة
• الرابط: تفرض الاتحاد الأوروبي رسومًا جمركية قد تكلف الصين ما يقرب من 4 مليارات دولار في مبيعات سيارات الكهرباء
• الرابط: تأجيل إندونيسيا لحظر تصدير النحاس قد يضغط على الأسعار