1. لماذا ظهر "بنك الطاقة"؟ يعلم الجميع أن طرق إمداد الطاقة التقليدية، مثل توليد الطاقة الحرارية، تشبه "آلة طباعة النقود" التي تعمل باستمرار - طالما أن الآلات تعمل، يتدفق الكهرباء بلا نهاية. ومع ذلك، مع ظهور الطاقة المتجددة، تغير الوضع بشكل كبير. يعتمد توليد الطاقة الشمسية على تعاون الشمس؛ في الأيام الغائمة أو الممطرة، يتوقف. يعتمد توليد طاقة الرياح على الرياح؛ إذا تباطأت الرياح، ينخفض ​​إنتاج الكهرباء. هذا يشبه وجود "آلة طباعة النقود" غير الموثوقة التي تطبع أحيانًا بشكل مفرط وأحيانًا أخرى تتوقف عن العمل، تاركة شبكة الكهرباء، "سيد المنزل"، تتدافع لمواكبة ذلك. ظهرت صناعة تخزين الطاقة كحل. إنها تعمل مثل "بنك طاقة" فائق، حيث تخزن الكهرباء الزائدة عندما يكون توليد الطاقة المتجددة مرتفعًا وتطلقها عندما يكون التوليد منخفضًا، مما يحافظ على "الميزانية العمومية" لشبكة الطاقة تحت السيطرة ويضمن إمدادات طاقة مستقرة.

أولاً، لماذا تعتبر صناعة تخزين الطاقة مهمة جدًا؟ مع تسارع التحول العالمي في مجال الطاقة، أصبحت الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وغيرها من مصادر الطاقة المتجددة تدريجيًا القوة الرئيسية لإمدادات الطاقة. إلا أن لهذه المصادر عيبًا بسيطًا، وهو أن توليدها للطاقة متقطع وغير مستقر، فمثلًا، تغرب الشمس بعد توقف توليد الطاقة الشمسية، ويتوقف توليد طاقة الرياح. وهذا يؤدي إلى اختلال التوازن بين العرض والطلب على الكهرباء، حيث لا يمكن أحيانًا استهلاك الكثير من الكهرباء، وأحيانًا أخرى لا يكفي. تُعتبر تقنية تخزين الطاقة بمثابة "كنز شحن فائق"، حيث يمكن تخزينها في الكهرباء عند الحاجة، مما يقلل من وقت إطلاقها، مما يضمن التشغيل المستقر لنظام الطاقة.

1. كثافة الطاقة العالية: كثافة الطاقة في بطاريات الليثيوم أيون أعلى بكثير من كثافة الطاقة في بطاريات الرصاص الحمضية البطاريات، مما يعني أن بطاريات الليثيوم قادرة على تخزين المزيد من الكهرباء تحت نفس الحجم أو الوزن. على سبيل المثال، بالنسبة للسيارات الكهربائية، يمكن أن يؤدي استخدام بطاريات الليثيوم إلى زيادة كبيرة في مدى السيارة.

1. ارتفاع تكاليف الكهرباء: ارتفعت أسعار الكهرباء العالمية بنسبة 35% (وفقا لبيانات وكالة الطاقة الدولية)، ويتجاوز متوسط ​​التكلفة السنوية للكهرباء للأسر الأمريكية 1500 دولار، ويمكن لأنظمة تخزين الطاقة تقليل الاعتماد على الشبكة بنسبة 50%.

في عام 2024، واصل سوق تخزين الطاقة العالمي الحفاظ على معدل تطور مرتفع، حيث وصلت السعة المركبة لمشاريع تخزين الطاقة التي تم تشغيلها حديثًا إلى 82.7 جيجاوات، بزيادة سنوية قدرها 59.0٪. من بينها، شكلت سعة تخزين الطاقة الجديدة المثبتة ما يقرب من 90٪، لتصل إلى 74.1 جيجاوات. أداء الصين في مجال تخزين الطاقة الجديدة متميز بشكل خاص، حيث وصلت السعة المركبة الجديدة إلى 43.7 جيجاوات، وهو ما يمثل حوالي 60٪ من السعة المركبة الجديدة العالمية. بحلول نهاية عام 2024، وصلت السعة المركبة التراكمية لتخزين الطاقة في الصين إلى 137.9 جيجاوات، منها 78.3 جيجاوات مثبتة لتخزين الطاقة الجديدة، متجاوزة لأول مرة السعة المركبة لتخزين الضخ التقليدي.

تخزين الطاقة، كما يوحي اسمه، هو التخزين المؤقت لمختلف أشكال الطاقة، كالكهرباء والحرارة، ثم إطلاقها عند الحاجة. يشبه الأمر "صندوق طاقة" سحريًا، يمتص الطاقة عند وفرتها، ثم يتخلص منها عند ندرتها أو الحاجة إليها. ألا يبدو هذا مشهدًا من فيلم خيال علمي؟ لكنه في الواقع جزء لا يتجزأ من حياتنا!

تشير تكنولوجيا تخزين الطاقة إلى تكنولوجيا تخزين الطاقة الكهربائية أو الحرارية أو أشكال الطاقة الأخرى من خلال أجهزة أو وسائط مادية محددة، وإطلاقها عند الحاجة. أنظمة تخزين الطاقة تلعب دورًا حيويًا في أنظمة الطاقة، وخاصة في التعامل مع انقطاع التيار وعدم استقراره. مصادر الطاقة المتجددة (مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية). من خلال تقنيات تخزين الطاقة، وتخفيض ذروة الاستهلاك، يمكن تحقيق ملء الوادي وتنظيم التردد والجهد لنظام الطاقة، والاستقرار و يمكن تحسين موثوقية شبكة الطاقة.

تكنولوجيا تخزين الطاقة أشبه بكنزٍ دفينٍ من الطاقة، وظهورها ليس مصادفةً. فمع تزايد طلبنا على الطاقة، وخاصةً الطاقات المتجددة النظيفة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، ورغم أنها صديقة للبيئة، إلا أن لها طابعًا بسيطًا - الاعتماد على السماء لتوفير الطاقة. فعندما تتوقف الرياح، لا تستطيع توربينات الرياح الدوران؛ وعندما تغرب الشمس، تتوقف الألواح الشمسية عن العمل. في هذا الوقت، تتقدم تكنولوجيا تخزين الطاقة، حيث يتم تخزين الطاقة الفائضة حتى وقت الحاجة ثم إطلاقها، بحيث يكون مصدر الطاقة مستقرًا كجبل تاي. ثانياً، تخزين الطاقة "المحارب" في فنون القتال العظيمة

عندما يتعلق الأمر بتخزين الطاقة، لا بد من ذكر تخزين الطاقة الكهروكيميائي. من بينها، تُعتبر بطاريات الليثيوم أيون حاليًا "نجمة العرض". فهي أشبه بكثافة طاقة عالية، ووزن خفيف، حجم صغير من "اليد الصغيرة"، يستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات الاستهلاكية، ومركبات الطاقة الجديدة، والطاقة مجال التخزين. ومع ذلك، فإن بطاريات أيون الليثيوم لها أيضًا "مزاجها" الخاص، مثل السلامة التحديات، والهروب الحراري هو محور البحث.

لقد لعبت صناعة تخزين الطاقة دورًا مهمًا من حولنا دائمًا، ولكن العديد من الأشخاص لم يلاحظوا ذلك. تخيل عندما تغرب الشمس وتتوقف الألواح الشمسية عن توليد الكهرباء، أو عندما تتوقف الرياح عندما تهب الرياح وتتوقف توربينات الرياح عن الدوران، ماذا يحدث للمعدات التي كانت تعتمد في الأصل على الطاقة المتجددة؟ هنا يأتي دور أنظمة تخزين الطاقة. إنها مثل شاحن فائق، يخزن الطاقة عندما تكون وفيرة، وتُطلق عند الحاجة لضمان إمداد مستقر بالطاقة. هذه التقنية تُستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من أجهزة التخزين الصغيرة في المنازل، إلى تخزين الشبكة على نطاق واسع الأنظمة، إلى تكنولوجيا البطاريات في المركبات الكهربائية.