ترتبط صناعة البطاريات سريعة النمو بشكل أساسي بالمركبات الكهربائية، ولكن نموها مدفوع أيضًا بتخزين الطاقة على نطاق أوسع.
لقد تضاعف سوق هذا التخزين “على نطاق الشبكة” – ما يكفي لتشغيل بلدة أو مدينة – بأكثر من الضعف في العام الماضي. وجاء كل النمو تقريبًا من بطاريات الليثيوم أيون – نفس تلك المستخدمة لتشغيل السيارات الكهربائية.
إلى جانب توربينات الرياح والألواح الشمسية، من المتوقع أن تصبح حاويات الشحن المليئة بهذه البطاريات مشهدًا أكثر شيوعًا في المستقبل. وذلك لأن التخزين على نطاق الشبكة أمر ضروري لمساعدة مصادر الطاقة المتجددة على أن تصبح أكبر مصدر للكهرباء على مدى العقود القليلة القادمة.
لقد أصبحت طاقة الرياح والطاقة الشمسية أرخص بكثير خلال العقد الماضي، ولكن التحدي الأكبر هو التعامل مع إمداداتها المتقطعة – الحفاظ على الأضواء عندما لا تشرق الشمس ولا تهب الرياح.
وتقدم البطاريات أحد الحلول لأنها قادرة على تخزين الطاقة وتوزيعها بسرعة. ومع زيادة تركيب توربينات الرياح والألواح الشمسية ــ وخاصة في الصين ــ فمن المؤكد أن تخزين الطاقة سوف ينمو بسرعة.
إنها جزء من ترسانة تقنيات الطاقة النظيفة التي ستمكننا من تحقيق مستقبل خالٍ من الانبعاثات. وبدونها، لن يتمكن العالم أبدًا من الابتعاد عن الوقود الأحفوري تمامًا.
كيف يعمل؟
بطاريات الليثيوم أيون هي أجهزة يمكنها تخزين الكهرباء في صورة كيميائية. وهي تحتوي على معادن ومواد كيميائية مختلفة حسب الغرض الذي تستخدم من أجله.
إن البطاريات قادرة على امتصاص وإطلاق الطاقة بسرعة كبيرة ــ فكر في التسارع السريع الذي تحرزه السيارة الكهربائية. وهذا يجعلها مثالية للتجار في أسواق الطاقة بالجملة حيث يمكن شراء وبيع الكهرباء استجابة لتغير الأسعار. كما يمكن للبطاريات أن تساعد شبكة الكهرباء في التعامل مع التغيرات المفاجئة في العرض والطلب.
ومع نمو حجمها، يمكن للبطاريات أن تساعد في زيادة الوقت الذي تتوفر فيه الطاقة المتجددة أيضًا. على سبيل المثال، يمكنها تخزين الطاقة الشمسية في منتصف النهار، عندما يكون توليد الطاقة الشمسية في أقوى حالاته، ثم تساعد في تلبية الطلب من المستهلكين في المساء. وهي تمثل بالفعل 98 في المائة من سوق تخزين الطاقة على نطاق الشبكة، وفقًا لشركة الاستشارات Rho Motion.
أصبحت تركيبات البطاريات أكبر مع توسع الصناعة – ويتم بناء محطات الطاقة الشمسية الجديدة بجوار حاويات بطاريات الليثيوم أيون من أجل تخزين إنتاجها.
ما هي إيجابيات وسلبيات؟
أصبحت بطاريات الليثيوم أيون أرخص، مما يسرع من انتشارها. فقد انخفضت تكلفتها بأكثر من 90% على مدى العقد الماضي إلى حوالي 70 دولاراً لكل كيلووات ساعة من السعة، وفقاً لشركة Benchmark Mineral Intelligence. وهناك أيضاً وفرة من العرض من منتجي البطاريات الصينيين، الذين يحرصون على التوسع في الأسواق العالمية.
إن أحد العوامل التي تجعل تخزين طاقة البطاريات أرخص هو انخفاض سعر الليثيوم، والذي انخفض بنسبة تزيد عن 70 في المائة خلال العام الماضي وسط تباطؤ نمو مبيعات المركبات الكهربائية.
ولكن هناك الآن اعتماد كبير على الصين فيما يتصل بالتكنولوجيا: إذ تنتج البلاد كل أنواع بطاريات الليثيوم أيون الرخيصة المستخدمة في تخزين الطاقة تقريبا. ويفضل العديد من المشترين تنوعا أكبر بين المنتجين، لتقليل مخاطر الموردين. ووفقا لبيانات شركة بنشمارك، ستنتج الصين هذا العام أكثر من 99% من خلايا بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، وهو النوع الأرخص.
وهناك خطر آخر يتمثل في اعتماد بطاريات الليثيوم أيون على معادن أساسية من المتوقع أن يصبح المعروض منها شحيحاً بحلول نهاية العقد. ولكن من الممكن تعويض هذا الخطر من خلال تطوير تقنيات تخزين أخرى، مثل بطاريات أيون الصوديوم.
علاوة على ذلك، لا تزال التكاليف مرتفعة للغاية في الوقت الحالي بحيث لا يمكن جعل بطاريات الليثيوم أيون اقتصادية لتخزين الطاقة على المدى الطويل، لتغطية الفترات التي لا تتوفر فيها الطاقة المتجددة بسبب الطقس. كما تتدهور البطاريات في النهاية بعد شحنها وتفريغها آلاف المرات، على الرغم من تحسن عمرها الافتراضي. وتقول شركة CATL الصينية، أكبر منتج للبطاريات في العالم، إن بطاريات تخزين الطاقة لديها يمكن أن تدوم لمدة 25 عامًا.
هل سينقذ الكوكب؟
لا يعد تخزين الطاقة على نطاق الشبكة جزءًا من مجموعة تقنيات الطاقة النظيفة اللازمة للوصول إلى صافي انبعاثات صفرية. والأمر الأكثر أهمية هو أن البطاريات تساعد في تسريع نشر مصادر الطاقة المتجددة، من خلال زيادة الترويج للطاقة المولدة التي يتم استخدامها بالفعل.
وبدون تخزين الطاقة، فإن تكاليف التحول في مجال الطاقة سوف تكون أعلى. وسوف تحتاج البلدان إلى “الإفراط في بناء” محطات الرياح والطاقة الشمسية أو البحث عن طرق أخرى لدمج الطاقة المتجددة، مثل إدارة الطلب ــ مطالبة المستهلكين باستخدام قدر أقل من الكهرباء لأن الرياح لا تهب، على سبيل المثال ــ أو استيراد الكهرباء من الخارج.
هل وصلت بعد؟
تعد صناعة تخزين البطاريات على نطاق الشبكة صناعة ناضجة وسريعة النمو حيث وصل الطلب إلى 123 جيجاوات في الساعة العام الماضي. يوجد ما مجموعه 5000 تركيب في جميع أنحاء العالم. في الربع الأول من عام 2024، دخل أكثر من 200 مشروع على نطاق الشبكة حيز التشغيل، وفقًا لشركة Rho Motion، مع أكبر مشروع بسعة 1.3 جيجاوات في الساعة في المملكة العربية السعودية. للمقارنة، يمكن لـ 1 جيجاوات في الساعة تشغيل مليون منزل لمدة ساعة واحدة وفقًا للهيئة التنظيمية البريطانية Ofgem.
من هم الرابحون والخاسرون؟
ومن المرجح أن تصبح الصين الرابح الرئيسي من زيادة استخدام تخزين الطاقة بالبطاريات على نطاق الشبكة.
شركات البطاريات الصينية BYD وCATL وEVE Energy هي أكبر ثلاث شركات منتجة لبطاريات تخزين الطاقة، وخاصة بطاريات LFP الأرخص. وفي هذا الشهر، وقعت شركة رولز رويس اتفاقية مع شركة CATL للمساعدة في نشر بطاريات الشركة في الاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة.
وخارج الصين، تعد شركة تسلا أيضًا منتجًا لأنظمة تخزين الطاقة ونشرت 4052 ميجاوات ساعة من منتجات تخزين الطاقة في الربع الأول من هذا العام، وفقًا لأحدث تقرير لها. كما تبني تسلا مصنعًا لمنتجات تخزين الطاقة Megapacks في الصين – وهو المصنع الثاني لها، بعد مصنع في كاليفورنيا.
من يستثمر فيه؟
وتشمل بعض أكبر المستثمرين في تخزين الطاقة في المملكة المتحدة صناديق مثل Gore Street Capital وGresham House وHarmony Energy، فضلاً عن بنوك مثل Santander وNatWest. كما أعلنت كل من BlackRock وNatPower عن استثمارات كبيرة مؤخرًا. وفي أوروبا، تشمل أكبر المستثمرين شركات المرافق Engie وEnel وصندوق Sosteneo.
وتنشر شركات الطاقة المتجددة الكبرى مثل شركة أورستيد الدنمركية هذه التكنولوجيا أيضًا. ففي يونيو/حزيران، قالت الشركة إنها ستثبت نظام تخزين بطاريات تسلا في نفس الموقع الذي يضم منشأة برية بالقرب من نورويتش، شرق إنجلترا، لمزرعة الرياح البحرية هورنسي 3.
وفي السوق الأميركية، تعد شركات Quinbrook Infrastructure Partners وBlackstone وJPMorgan وMorgan Stanley أكبر اللاعبين. وتتوسع Gore Street الآن إلى الولايات المتحدة. وهناك أيضًا العديد من المطورين الكبار الذين يمتلكون ويديرون الأصول، مثل Arevon وStrata وCalpine.
هنري ساندرسون، صحفي سابق في فاينانشال تايمز، ومؤلف كتاب “فولت راش: الفائزون والخاسرون في السباق نحو التحول إلى اللون الأخضر” ورئيس تحرير شركة بينشمارك مينيرال إنتليجنس.