كيف تغيّر البطاريات كفاءة شبكات الكهرباء؟

من الشائع استخدام البطاريات في الكثير من تطبيقات الطاقة المحلية. وكذلك تطبيقات الطاقة المتجددة؛ بهدف تخزين الطاقة لاستهلاكها في أوقات الذروة وكذلك للاستخدامات الليلية للطاقة.
في حين تستهدف الاتجاهات العامة للطاقة عالميًا، في الآونة الأخيرة، استخدامها في نطاقات الشبكات القومية داخل دول مثل الولايات المتحدة.
متطلبات فائقة للطاقة على مدار الساعة
في الولايات المتحدة، على سبيل المثال، قد تتغير كمية الكهرباء المستهلكة فعليًا بشكل كبير على مدار اليوم والسنة. ما يعني ضرورة تصميم الشبكة لتلبية فترات الذروة. التي تكون عادة خلال أيام الصيف الحارة عندما يتضاعف متوسط ​​استهلاك الكهرباء بسبب استخدام مكيفات الهواء. ولضمان ذلك يجب توفير ما يكفي من المولّدات الكهربائية لتشغيل جميع منافذ الكهرباء في الشبكة المستهدفة وتنسيق عملها بشكل دقيق.
وهنا يبرز سؤال مهم هو: ماذا لو استطعتَ الاحتفاظ بالكهرباء لفترة من الوقت وادخارها لوقت لاحق؟ عندئذ لن تضطر إلى بناء شبكة كهرباء زائدة أو بذل جهد كبير للحفاظ على توازن توليد الطاقة مع احتياجات المستخدمين. وكذلك يمكنك تجاوز عيوب مصادر الطاقة المتقطعة التي لا ينبعث منها ثاني أكسيد الكربون، مثل: طاقة الرياح والطاقة الشمسية.
كما يمكننا في هذه الحالة الحصول على طاقة احتياطية محلية سهلة الاستخدام في حالات الطوارئ أو عند تلف خطوط النقل. بل قد لا نحتاج حتى إلى شبكة كهرباء مركزية عملاقة على الإطلاق.
صور متعددة من تخزين الطاقة محليًا
يمكن تخزين الطاقة المولدة، سواء من محطات توليد الكهرباء العادية أو مصادر الطاقة المتجددة بطرق شتى. والتي تختلف في الكفاءة والكيفية وبالطبع التكلفة وإمكانية إعادة تدويرها بعد عمرها الافتراضي. ويعد استخدام البطاريات من أهم تلك الطرق، إلى جانب التخزين عبر الطاقة الكهرومائية وكذلك بطاريات الجاذبية التي صنعتها الصين مؤخرًا.
أما الولايات المتحدة فهي تستخدم شكلًا بدائيًا من أشكال تخزين الطاقة يُسمى 'تخزين الطاقة الكهرومائية المُضخّ لعقود'. ولكنها في الآونة الأخيرة شهدت طفرة هائلة في سعة تخزين الطاقة عبر تقنية بطاريات أيون الليثيوم. حيث زادت سعة بطاريات الشبكة خمسة أضعاف بين عامي 2021 و2024.
وفي عام 2024 شهدت الولايات المتحدة تركيب 12.3 جيجا وات من تخزين الطاقة. بينما يتوقع في عام 2025 أن تتضاعف تركيبات بطاريات الشبكة الجديدة. وتتجاوز سعة تخزين البطاريات الآن سعة الطاقة الكهرومائية المضخة، بإجمالي أكثر من 26 جيجا وات.
شبكات كهرباء تخفف من انبعاثات الكربون
فيما يمثل قطاع الطاقة ثاني أكبر مصدر لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الولايات المتحدة، ولن يكون هناك سبيل لإضافة طاقة نظيفة متقطعة كافية لإزالة الكربون من الشبكة بشكل كافٍ دون تخزين رخيص ووافر. ما يجعل هناك حاجة ملحة للتوسع في تخزين الطاقة بصورة كبيرة.
وبينما تعد شبكة توزيع الكهرباء في الولايات المتحدة متقادمة نسبيًا يمكن للبطاريات أن تخفف من وطأة إضافة جيجا وات من طاقة الرياح والطاقة الشمسية. مع توفير الوقت لإجراء تجديدات أوسع نطاقًا.
في حين بدأ بعض أسواق الطاقة أخيرًا في فهم جميع الخدمات التي تقدمها البطاريات، مثل: تنظيم الترددات، وتقليص فترات الذروة، والاستجابة للطلب. ما أدى إلى ظهور مجالات عمل جديدة.
كما تُعد البطاريات أداةً رئيسية في بناء شبكات كهرباء أصغر وأكثر محلية. والتي يمكنها أن تزود المجتمعات النائية بطاقة كهربائية موثوقة. وتحوّل شبكة الكهرباء بأكملها يومًا ما إلى نظام أكثر لا مركزيةً وقادرًا على تحمل الاضطرابات بشكل أفضل. إذ يمكن أن يحدث ذلك خلال الطقس شديد السوء والأعطال المركزية الكبيرة.
وإذا تمكنا من تحقيق ذلك على النحو الصحيح فإن تخزين البطاريات على نطاق الشبكة الحقيقي لن يكون مجرد محفز للطاقة النظيفة، بل أيضًا وسيلة لترقية نظام الطاقة لعصر جديد.
بطاريات أرخص واستفادة مضاعفة
ولأن بطاريات الشبكة الكهربائية لا يشترط أن تكون صغيرة بما يكفي لتكون محمولة، على عكس بطاريات الكمبيوتر المحمول أو الهاتف. ففي هذه الحالة يمكننا الاستفادة من بطاريات أرخص وأقل كثافة. والتي قد لا تكون مناسبة لتشغيل جهاز يتسع في جيبك. حتى إن هناك حديثًا عن منح بطاريات السيارات الكهربائية القديمة حياة ثانية على شبكة الكهرباء.
كما ساهم التطور في صناعة بطاريات السيارات الكهربية والأجهزة المحمولة في تطور صناعة بطاريات الليثيوم، وكذلك خفض ثمنها. وبالتالي أدى ذلك إلى الانخفاض الكلي في سعر وحدات تخزين الطاقة الملحقة بالشبكة. ما يعني أنه في القريب العاجل قد نرى شبكات محلية توفر احتياج المجتمعات من الطاقة بصورة دائمة بغض النظر عن توزيع الأحمال أو أوقات الذروة للتشغيل.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

روسيا اليوم

منذ 15 دقائق

• روسيا اليوم

مراسلنا: مقتل شخص بغارة إسرائيلية استهدفت سيارته جنوب لبنان

وأظهرت مقاطع فيديو إندلاع النيران في السيارة، فيما لم ترد معلومات حتى اللحظة عن هوية المستهدف.في غضون ذلك، ألقت مسيرات إسرائيلية فجر اليوم 3 قنابل صوتية على بلدتي البستان ويارين بالقطاع الغربي جنوب لبنان. وتواصل المسيرات الإسرائيلية شن هجمات على عدد من الأهداف جنوب لبنان، حيث استهدفت مسيرة إسرائيلية أمس الثلاثاء دراجة نارية على طريق المنصوري-مجدل زون في قضاء صور، ما أدى إلى إصابة 9 أشخاص بجروح، بحسب وزارة الصحة اللبنانية. ويوم الاثنين، قُتل شخص وأصيب اثنان آخران جراء استهداف مسيرات إسرائيلية لدراجة نارية في بلدة صربين وأطراف بلدة حولا بجنوب لبنان.يتبع.. قتل شخص اليوم الثلاثاء، في غارة نفذتها مسيرة إسرائيلية استهدفت دراجة نارية في بلدة المنصوري في جنوب لبنان. أفاد مراسلنا في لبنان، الثلاثاء، بأن أهالي بلدة شقرا جنوب لبنان اعترضوا دورية لليونيفيل، ومنعوها من دخول البلدة دون أن تكون مصحوبة بمواكبة من الجيش اللبناني.

الجزيرة

منذ 16 دقائق

• الجزيرة

24 شهيدا في غارات إسرائيلية بغزة والاحتلال يعلن مقتل جندي بخان يونس

استشهد 24 فلسطينيا منذ فجر اليوم الأربعاء جراء القصف الجوي والمدفعي الإسرائيلي المتواصل على مناطق متفرقة في القطاع. وذكر مراسل الجزيرة أن 14 فلسطينيا استشهدوا إثر قصف استهدف منزلين في بلدة جباليا البلد شمال قطاع غزة ، في حين استشهد 4 آخرون في قصف جوي على منزل في مدينة خان يونس جنوب القطاع، بالإضافة إلى شهيد وجريح في قصف استهدف منزلا في بلدة بني سهيلا شرقي خان يونس. ونقلت وكالة الأنباء الفلسطينية (وفا)، عن مصادر، أن 13 فلسطينيا أصيبوا إثر قصف جوي استهدف منزل عائلة نبهان في شارع النزهة ببلدة جباليا البلد شمال القطاع. وأكدت بلدية جباليا النزلة وجود عدد من المواطنين العالقين في مناطق الإخلاء بسبب استمرار القصف الإسرائيلي العنيف، مطالبة اللجنة الدولية للصليب الأحمر والمنظمات الدولية بالتدخل العاجل لتأمين دخول فرق الإغاثة إلى جباليا. وفي وسط القطاع، استشهد 5 فلسطينيين بينهم 3 أطفال، أحدهم رضيع، في قصف استهدف منزلا في مدينة دير البلح. وفي السياق نفسه، أفاد مراسل الجزيرة بأن المدفعية الإسرائيلية تواصل قصفها الكثيف لمحيط مدينتي رفح وخان يونس جنوب القطاع، بينما نفذ جيش الاحتلال عملية نسف غرب بلدة بيت لاهيا شمالا. وقالت الطواقم الطبية إنها نقلت جثامين الشهداء والمصابين إلى مستشفى المعمداني بمدينة غزة، وأكدت وجود عشرات الجرحى بجروح متفاوتة، بعضها خطير، فضلا عن عدد من المفقودين تحت الأنقاض. مقتل جندي في خان يونس بالمقابل، أعلن الجيش الإسرائيلي صباح اليوم مقتل الجندي دانيلو موكانو (20 عاما)، برتبة رقيب أول، خلال اشتباكات جنوب قطاع غزة. وكان موكانو يخدم في الكتيبة 82 التابعة للواء السابع المدرع. وبحسب صحيفة يديعوت أحرونوت، قُتل الجندي نتيجة انفجار عبوة ناسفة أدت إلى انهيار مبنى كان داخله. ويُعد هذا ثاني جندي يعلن عن مقتله في غضون 24 ساعة، حيث قُتل جندي آخر يوم الثلاثاء في اشتباكات شمال القطاع. وبدعم أميركي ترتكب إسرائيل، منذ السابع من أكتوبر/تشرين الأول 2023، جرائم إبادة جماعية في غزة خلّفت نحو 173 ألف شهيد وجريح من الفلسطينيين، معظمهم أطفال ونساء، وما يزيد على 11 ألف مفقود.

حضرموت نت

منذ 17 دقائق

• حضرموت نت

شاهد.. حادث مروع في السبعين بصنعاء يتسبب في مقتل وإصابة 5 مواطنين (فيديو)

لقي مواطن وشقيقه حتفهما، وأصيب آخرون إثر حادث مروري مروع، في منطقة السبعين، بالعاصمة صنعاء. وقالت مصادر محلية إن الحادث الذي وثقته كاميرات المراقبة، تسبب في وفاة المهندس عبداللطيف لطف العمري، وأخيه العميد حسن لطف العمري، وإصابة ثلاثة آخرين. ووثّقت كاميرات المراقبة لحظة الاصطدام، الذي أسفر عن أضرار بشرية ومادية كبيرة. ويُعد هذا الحادث جزءاً من نتائج التهور والسرعة الزائدة، وعدم الالتزام بقواعد السير، حيث تفتك الحوادث المرورية، بأرواح المئات من المواطنين، شهريًا، في مختلف المحافظات، وفق الإحصائيات الرسمية.