لماذا أصبح تخزين الطاقة بنية تحتية أساسية، وليس معدات اختيارية

كان يُنظر إلى تخزين الطاقة في السابق بشكل أساسي على أنه-إضافة إلى مشاريع الطاقة الشمسية أو أداة لتقليل فواتير الكهرباء. وهذا الرأي يتغير.

ومع تزايد الطلب على الكهرباء، وتوسع توليد الطاقة المتجددة، ومواجهة شبكات الطاقة لضغوط متزايدة، أصبح تخزين الطاقة جزءًا من البنية التحتية الأساسية اللازمة للحفاظ على موثوقية أنظمة الطاقة الحديثة ومرونتها وكفاءتها الاقتصادية.

يدخل الاستهلاك العالمي للكهرباء فترة من النمو الأقوى، مدفوعًا بالكهرباء الصناعية والمركبات الكهربائية والمضخات الحرارية وتكييف الهواء ومراكز البيانات.

وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أن تعادل الزيادة في الاستهلاك العالمي للكهرباء حتى عام 2030 إضافة أكثر من اتحادين أوروبيين إلى الطلب على الطاقة اليوم. وتشير وكالة الطاقة الدولية أيضًا إلى أن الأحمال الجديدة مثل مراكز البيانات يمكن أن تكون مركزة بدرجة عالية، مما يخلق ضغطًا كبيرًا على التوليد المحلي وقدرة الشبكة.

ويظل بناء محطات توليد الطاقة وخطوط النقل الجديدة أمرا ضروريا، ولكن هذه المشاريع غالبا ما تتطلب قدرا كبيرا من الوقت والاستثمار والتصاريح.

ويوفر تخزين الطاقة طريقة أسرع وأكثر مرونة لإدارة جزء من هذا النمو. ويمكن شحنه عندما يقل الطلب وتفريغه عندما يرتفع الاستهلاك، مما يساعد على تقليل الضغط خلال فترات الذروة.

توليد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح متغير بطبيعته. يصل إنتاج الطاقة الشمسية إلى ذروته خلال ساعات النهار، في حين قد يصل الطلب على الكهرباء إلى ذروته في وقت لاحق من المساء. يمكن أيضًا أن يتغير توليد الرياح بشكل مستقل عن الطلب.

وهذا لا يجعل الطاقة المتجددة غير موثوقة، لكنه يعني أن نظام الطاقة الأوسع يحتاج إلى موارد مرنة قادرة على تحقيق التوازن بين التوليد والاستهلاك.

وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أن تزيد حصة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في توليد الكهرباء العالمية من حوالي 17% اليوم إلى حوالي 27% بحلول عام 2030. ومن الممكن أن يدعم تخزين البطاريات هذا التحول من خلال امتصاص فائض الكهرباء المتجددة وإطلاقه عندما يرتفع الطلب أو ينخفض ​​الإنتاج المتجدد.

ومن الناحية العملية، يسمح التخزين باستخدام المزيد من الكهرباء المتجددة بدلا من تقليصها.

عادة ما تؤدي أصول الطاقة التقليدية وظيفة رئيسية واحدة. يمكن لنظام تخزين طاقة البطارية توفير العديد من الميزات، اعتمادًا على تصميمه واستراتيجية تشغيله:

• تحويل الطاقة من فترات الطلب المنخفض-إلى فترات الطلب المرتفع-.
• حلاقة الذروة وإدارة الأحمال
• الاستجابة السريعة للتغيرات-القصيرة المدى في العرض والطلب
• دعم التردد والجهد
• القدرة الاحتياطية
• تكامل الطاقة المتجددة
• دعم الطاقة الاحتياطية والمرونة

تصف IEA تخزين البطارية بأنه أحد المصادر الأكثر تنوعًا لمرونة النظام-على المدى القصير-. يمكن للبطاريات أن تستجيب بسرعة، وتدعم توازن الشبكة، وتحول توليد الطاقة المتجددة، وتساهم في تأمين الإمدادات.

تعد هذه الإمكانية المتعددة{0}}واحدة من الأسباب الرئيسية التي تجعل التخزين يتم التعامل معه بشكل متزايد باعتباره بنية أساسية وليس مجرد-قطعة من المعدات ذات غرض واحد.

لا يقتصر دور البنية التحتية للتخزين على محطات توليد الطاقة على نطاق واسع-.

بالنسبة للشركات والمستخدمين الصناعيين، يمكن أن يساعد التخزين في إدارة:

• رسوم الطلب وأسعار الذروة للكهرباء
• زيادة مفاجئة في حمل الإنتاج
• الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية-.
• متطلبات الطاقة الاحتياطية
• جودة الطاقة
• أحمال شحن المركبات الكهربائية والمركبات الثقيلة-.

النظام الشمسي بدون تخزين ينتج الكهرباء حسب ظروف ضوء الشمس. يمكن لنظام تخزين الطاقة الشمسية-زائد- أن يقرر متى يتم استخدام تلك الكهرباء.

يؤدي هذا إلى تغيير الطاقة الشمسية من مصدر يركز على التوليد إلى حد كبير-إلى مصدر طاقة يمكن التحكم فيه بشكل أكبر.

بالنسبة للمواقع ذات عمليات الإنتاج الحساسة أو معدات الشحن عالية-الطاقة، يمكن أن يكون التحكم والتوافر بنفس أهمية إجمالي كمية الكهرباء المولدة.

تعمل كهربة النقل على إنشاء أحمال جديدة عالية التركيز.

يمكن لمجموعة من أجهزة الشحن السريعة أو أجهزة شحن الشاحنات ذات المستوى الثقيل-الميغاواط-أن تتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة خلال فترة قصيرة. إذا تم شحن عدة مركبات في وقت واحد، فقد تتجاوز الذروة الناتجة اتصال الشبكة المتاح أو تتطلب ترقيات باهظة الثمن للبنية التحتية.

يمكن أن يوفر تخزين البطارية جزءًا من هذه الفترة-الذروية قصيرة المدى أثناء الشحن بشكل تدريجي من الشبكة أو من النظام الشمسي- الموجود في الموقع.

وبدمجه مع نظام إدارة الطاقة، يمكن أن ينسق التخزين ما يلي:

• توليد الطاقة الشمسية
• قوة الشبكة
• شحن وتفريغ البطارية
• الطلب على الشاحن
• وقت-استخدام-أسعار الكهرباء
• حدود قوة الموقع

ولهذا السبب أصبح التخزين مكونًا رئيسيًا لمراكز الشحن-التخزين-التي تعمل بالطاقة الشمسية بدلاً من مجرد إضافة اختيارية.

إن استدعاء البنية التحتية للتخزين يعني أيضًا تطبيق معايير أعلى على تصميمها وتصنيعها وتشغيلها.

يعتمد نظام تخزين الطاقة الموثوق به على أكثر من سعة خلية البطارية. يجب على المشترين أيضًا فحص:

جودة الخلية واتساقها

أداء نظام إدارة البطارية

التوصيل الكهربائي وجودة اللحام

الإدارة الحرارية

الكشف عن الحرائق والحماية منها

تصميم العزل والمقصورة

تصنيف حماية مجلس الوزراء

شهادة النظام

مراقبة البيانات وسجلات الأخطاء

الضمان والدعم الفني

يمكن للتخزين المصمم بشكل سيء أن يخلق مخاطر جديدة تتعلق بالتشغيل والسلامة. ولذلك ينبغي تقييم السعة والسعر جنبًا إلى جنب مع هندسة النظام والامتثال وأداء دورة الحياة.

أصبح تخزين الطاقة أمرًا ضروريًا لأن نظام الكهرباء نفسه يتغير.

الطلب ينمو. توليد الطاقة المتجددة آخذ في التوسع. قدرة الاتصال بالشبكة محدودة في العديد من المناطق. أصبحت الأحمال التجارية والصناعية أكثر تعقيدًا، في حين أن الشحن عالي الطاقة-يؤدي إلى ارتفاع حاد في الطلب.

يساعد التخزين على ربط هذه الأجزاء من النظام. ويمكنه تحقيق التوازن بين العرض والطلب، وتحسين استخدام الطاقة المتجددة، ودعم موثوقية الشبكة، ومنح مستخدمي الطاقة سيطرة أكبر على متى وكيف يتم استهلاك الكهرباء.

بالنسبة للعديد من المشاريع، لم يعد السؤال مجرد ما إذا كان ينبغي تثبيت التخزين. الأسئلة الأكثر أهمية هي مقدار التخزين المطلوب، وأين يجب أن يكون موجودًا، وكيف يجب التحكم فيه.

سينلينكتوفر حلول تخزين الطاقة السكنية والتجارية والصناعية، بالإضافة إلى الكابلات الضوئية والموصلات ومكونات النظام ذات الصلة. نحن ندعم مقاولي EPC والموزعين ومشتري المشروع من خلال اختيار المنتج والوثائق الفنية وتنسيق الشهادات والتكوين القائم على المشروع-.