لقد أصبح ، من الناحية الكهربائية ، الفيل في الغرفة. يعود هذا الاستعارة إلى عام 1814 ، ولكنه يخدم بشكل جيد اليوم عند النظر إلى المستقبل المقيد لإمدادات الكهرباء الأمريكية: ظهور التخزين كجزء أساسي من البنية التحتية للشبكة.
التخزين ، إلى حد كبير تخزين المضخات ، موجود منذ القرن التاسع عشر. الآن مع البطاريات ، أصبح التخزين لاعبًا أساسيًا في دعم الشبكة أثناء العمليات العادية وفي أوقات التوتر.
والجدير بالذكر أن كل من الرئيس التنفيذي لشركة ERCOT ، Pablo Vegas ، والرئيس التنفيذي لشركة Caiso ، Elliot Mainzer ، قالوا إن أنظمتهم وصلت إلى شتاء 2022-2023 بسبب كمية التخزين في كلا النظامين.
التخزين هو الأساس الجديد
الأهمية المتزايدة للتخزين ، في الواقع جوهرية ، مغطاة بمقال رئيسي – أكثر من ورقة بيضاء ، بالفعل – قام بتأليفه ثلاثة محامين للطاقة في أكبر شركة محاماة في العالم ، Dentons: Clinton Vince و Jennifer Morrisey و Andrew Mina. يظهر في عدد أغسطس من الممولة في جميع أنحاء العالم ، وهو منشور شهري للمديرين التنفيذيين.
تتتبع المقالة تاريخ تخزين البطارية من قبولها كمساهم محتمل في شبكة منخفضة الكربون ، حيث تلعب دورًا في طرح الموارد المتقطعة ، إلى أهميتها المتزايدة في استقرار الشبكة.
تاريخيا ، كان تخزين المضخة هو نظام التخزين الأكثر فعالية من حيث التكلفة وموثوقة مع أوقات سحب طويلة. ولكن ، كما يشير محامو Dentons في مقالهم ، من الصعب بناء مواقع جديدة محدودة. يقولون إن تسعين في المائة من التخزين الجديد من البطاريات.
قد تقول إن تخزين بطارية مقياس الأداة المساعدة قد حان سنًا. تنص المقالة على ما يلي: “إن الدور الأساسي للتخزين ومجموعة متنوعة من الفوائد التي يقدمها للشبكة أصبح موضع تقدير أكبر على نطاق أوسع”.
يصور المؤلفون الشبكة على أنها أكثر توترًا ، حيث تعاني من سنوات من الاستثمار ، والطقس المضطرب بشكل متزايد ، والطلب المتزايد بسرعة على السلطة.
“شهدت الشبكة الكهربائية الأمريكية في العام الماضي إضافات جيل جديد تزيد عن 70 في المائة خلال العام السابق ، وهو الاتجاه الذي من المتوقع أن يتكرر هذا العام.
“هذه زيادة كبيرة ، لكنها تتضاءل مقارنة بالزيادة المتوقعة في الطلب على مدار ثلاثة أضعاف على مدار السنوات القليلة المقبلة ، مدفوعة بنمو الذكاء الاصطناعي ونمو مركز البيانات ، وكهرباء النقل والعمليات الصناعية” ، يكتبون.
العمود الفقري في البطاريات هو أيون الليثيوم الذي فعل الكثير لدعم الوجه المتغير للعالم الحديث ، من الهواتف المحمولة إلى السيارات الكهربائية ، والطائرات بدون طيار ، وأجهزة الكمبيوتر الشخصية إلى المركبات الفضائية.
ولكن بالنسبة للمرافق ، قد يكون للمستقبل لاعبين أقوياء آخرين ، بما في ذلك بطاريات الهواء الحديد وبطاريات التدفق. حتى أجهزة الحموضة القديمة والمثبتة على الطراز القديم قد يكون لها مستقبل في مساحة المرافق.
على الرغم من أن بطاريات الهواء الحديدية ، كما هو مقدم من طاقة Form في سومرفيل ، ماساتشوستس ، تتمتع بميزة أوقات السحب لعدة أيام ، فهي أقل ماهرة في الحمل.
يشير John Howes ، المدير في Redland Energy Group و Apicionado من البطاريات من جميع الأنواع ، إلى أن مراكز البيانات المتعطشة للطاقة لا تنتظر. إنهم ينشرون البطاريات في مراكز البيانات الخاصة بهم الآن.
أخبرني Howes ، “أنظمة تخزين الطاقة ، التي كانت جزءًا من البنية التحتية للطاقة في البلاد لأكثر من 150 عامًا ، يجب أن تتولى الآن دورًا ذا أهمية أكبر لضمان أداء البنية التحتية المادية بسلاسة.
“يتم نشر البطاريات بالفعل في كل مركز بيانات.”
وأضاف أن البطاريات تخدم قدرة الذكاء الاصطناعي المتزايد في البلاد.
وقال هاوز إن البطاريات لا تدعم مولدات الطاقة الأخرى في حالات الطوارئ فحسب ، بل يمكنها أيضًا تحقيق “بدايات سوداء” في حالة تعتيم كاملة.
إن عملهم اليومي هو تخزين الطاقة منخفضة التكلفة للتفريغ في أوقات الطلب الذروة.
وقال هاوز إنه لإنجاز هذه الوظائف بطريقة فعالة من حيث التكلفة ، سيتعين على البطاريات استخدام مواد أداء أفضل وتصميمات متقدمة ، وسيتم إجراؤها مع أحدث عمليات.
تعقيد تقييم مورد البطارية
تشرح مقالة Dentons هذه التحديات بهذه الطريقة:
“إن تقييم مورد البطارية هو تمرين أكثر تعقيدًا من الموارد الأخرى. تتشابك تكلفة مورد البطارية بعمق مع العمليات الهندسية للشبكة ، وتؤدي وظائف تخزين البطارية إلى تعقيد تحديد القيمة السوقية للمورد.
“علاوة على ذلك ، يوفر تخزين البطاريات مجموعة متنوعة من القيم للنظام الكهربائي. ستختلف التكلفة اعتمادًا على الخدمة المطلوبة في أي وقت معين لتحسين السوق ، وسوف تؤثر على كيفية عرض تخزين البطارية في السوق وعند مستوى الرسوم. هذا يميز تخزين البطارية إلى جانب الموارد الموزعة الأخرى.”
في عام 2024 ، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة ، تجاوز تخزين البطارية على نطاق المرافق 26 جيجاوات ، حيث يضيف المشغلون 10.4 جيجاوات من سعة تخزين البطارية الجديدة ، مما يجعله ثاني أكبر قدرة توليد في مجال الطاقة الشمسية. تتوقع تقييم الأثر البيئي زيادة قياسية في عام 2025 ، حيث تم التخطيط لإضافته إلى الشبكة 19.6 جيجا وات.
الفيل يحرك ، وربما الوصول إلى قدميه.
