اين شركت در نظر دارد جديدترين سامانه ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه را در هايلندز راه اندازي كند. اين پروژه از اين جهت جالب است كه به دنبال ايجاد يك نيروگاه باتري با ظرفيت ذخيره‌سازي 200 مگاوات است. اين پروژه در مقايسه با پيشنهاد اخير شركت Caley Thistle در يك سايت چهار هكتاري كه به دنبال ذخيره‌سازي فقط 50 مگاوات بود عددي قابل توجه است.
اين نيروگاه‌هاي باتري براي رسيدن به هدف انتشار كربن صفر، مهم يا حتي حياتي تلقي مي شوند زيرا زماني كه تقاضا كم است اما توليد انرژي كافي وجود دارد شارژ مي‌شوند و سپس آن را در زمان هاي تقاضا به شبكه مي‌فروشند. با اين حال، نگراني‌هاي فزاينده‌اي در مورد ايمني آنها وجود دارد.
به طور كلي، سامانه ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه نوعي راه‌حل براي ذخيره‌سازي انرژي الكتريكي است. اين سامانه مجموعه‌اي از باتري‌هاي بزرگ با آرايش الكتريكي ولتاژ بالا در محيط ايمن است كه مي‌تواند بر حسب نياز، انرژي الكتريكي را ذخيره و تخليه كند.
اين سامانه نقش مهمي در تسهيل ادغام انرژي‌هاي تجديدپذير در شبكه ايفا مي‌كند و به ما امكان مي‌دهد از انرژي خورشيد در طول روز و انرژي باد در شب استفاده كنيم و در نتيجه، تامين پايدار برق براي خانه‌ها و مشاغل را تضمين نماييم. سامانه‌هاي ذخيره انرژي باتري در بخش‌هاي مختلف كسب و كار در انگلستان، از كاربردهاي تجاري تا مقياس تاسيسات، نقش محوري ايفا مي‌كنند و هر كدام به نيازها و چالش‌هاي خاص انرژي رسيدگي مي‌كنند.
در حوزه تجارت، كسب‌وكارها از سامانه ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه براي اهداف مختلفي استفاده مي‌كنند. يك كاربرد كليدي آن، تغيير بار توليد داخلي است، به اين صورت كه باتري در زمان مازاد انرژي خورشيدي يا بادي شارژ مي‌شود و بعداً در طول روز براي كاهش واردات برق از شبكه، تخليه مي‌شود. علاوه بر اين، اين سامانه اغلب براي كاهش بار در ساعات اوج مصرف (Peak Shaving) استفاده مي‌شود – با كاهش مصرف برق در زمان‌هاي اوج تقاضا، هزينه‌هاي انرژي را كاهش مي‌دهد. همچنين، سامانه ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه به هموارسازي مصرف انرژي در طول روز كمك مي‌كند (Load Levelling) و بدين ترتيب، مصرف انرژي را بهينه كرده و فشار روي شبكه را كاهش مي‌دهد. . اين امر به كسب‌وكارها كمك مي‌كند تا از هزينه‌هاي اضافي شبكه يا اپراتورهاي توزيع شبكه (DNO) اجتناب كنند. همچنين، شركت‌هايي كه از منابع انرژي تجديدپذير مانند خورشيدي يا بادي استفاده مي‌كنند، مي‌توانند مازاد انرژي توليد شده را ذخيره كنند و بدين ترتيب، وابستگي به برق شبكه را كاهش دهند و هزينه‌هاي انرژي را بيشتر به حداقل برسانند.
در كاربردهاي صنعتي، سامانه ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه نقش مهمي در صرفه‌جويي در انرژي، كاهش كربن و تثبيت شبكه ايفا مي‌كند و تضمين‌كننده تامين برق مداوم و كاهش نوسانات ناشي از منابع انرژي تجديدپذير است. علاوه بر اين، اين سامانه ورود انرژي‌هاي تجديدپذير به بخش صنعت را تسهيل مي‌كند و از اين رو، از تغيير به سمت فرآيندهاي صنعتي پايدارتر و كاهش انتشار آلاينده ها حمايت مي‌كند.
يكي از مزاياي كليدي سامانه ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه براي مشاغل، فرصت صرفه‌جويي قابل توجه در هزينه‌ها، به‌ويژه از طريق مديريت منحني تقاضاي برق است. اين كار شامل خريد برق در زمان قيمت پايين و ذخيره آن براي استفاده در دوره‌هاي اوج تقاضا است كه هزينه برق بالاتر است. اين استراتژي نه تنها با فروش انرژي ذخيره شده با نرخ‌هاي بالاتر، قبوض برق را كاهش مي‌دهد، بلكه با سياست كلان انتقال بار در بازار انگلستان همسو مي‌شود.
مراجع:
https://solarenergyuk.org/the-role-of-battery-storage-in-the-uks-net-zero-mission/ [۲]
تحليل
آژانس بين‌المللي انرژي (IEA) اذعان مي‌كند كه ذخيره‌سازي در مقياس شبكه برق براي متعادل‌سازي كوتاه‌مدت انرژي شبكه و همچنين ذخيره‌سازي بلندمدت انرژي بسيار مهم است.
IEA همچنين موارد زير را يادآور مي‌شود:
- ذخيره‌سازي با فناوري تلمبه‌ذخيره‌اي همچنان بيش‌ترين سهم را در ذخيره‌سازي دارد، اما باتري‌هاي بزرگ‌مقياس شبكه در حال رسيدن به آن فناوري هستند (ظرفيت ذخيره‌سازي باتري در پايان سال ۲۰۲۲ ميلادي حدود ۲۸ گيگاوات بود).
- ذخيره‌سازي باتري در مقياس بزرگ براي شبكه جهت پاسخگويي به نيازهاي يك متقاضي برق بدون آلايندگي بايد به‌طور قابل توجهي رشد كند.
- براي دستيابي به اهداف آلايندگي صفر، ذخيره‌سازي باتري در مقياس شبكه بايد تا سال ۲۰۳۰ ميلادي به حدود ۹۷۰ گيگاوات افزايش يابد.
باتري‌هايي كه براي ساخت اين نيروگاه‌ها قابل بكارگيري هستند را در برخي از مراجع علمي به‌صورت زير دسته‌بندي مي‌كنند:
- باتري‌هاي ليتيوم يون (زمان ذخيره‌سازي ۱ تا ۸ ساعت)
- باتري‌هاي جريان‌دار (زمان ذخيره‌سازي ۴ تا ۸ ساعت)
- باتري‌هاي روي – هوا (زمان ذخيره‌سازي ۱ تا ۶ ساعت)
- باتري‌هاي گوگرد سديم (زمان ذخيره‌سازي ۱ تا ۶ ساعت)
- باتري‌هاي آهن-هوا (زمان ذخيره‌سازي تا ۱۰۰ ساعت)
بر اساس گزارشي كه توسط مركز آلايندگي صفر انگلستان (Centre for Net Zero) تأليف شده است، تقاضا مصرف برق در انگلستان تا سال 2035 حدود 50 درصد افزايش خواهد يافت.
اين افزايش تقاضا عمدتا ناشي از موارد زير است:
- حمل و نقل : افزايش استفاده از وسايل نقليه برقي ،دولت انگلستان قصد دارد فروش خودروهاي بنزيني و ديزلي را تا سال ۲۰۳۵ ميلادي ممنوع كند.
- گرمايش: دولت انگلستان هدف گذاري كرده است تا نصب پمپ‌هاي حرارتي را به ۶۰۰ هزار واحد در سال تا سال ۲۰۲۸ ميلادي افزايش دهد. نصب موتورخانه‌هاي گازي سنتي در خانه‌هاي نوساز از سال ۲۰۲۵ ميلادي به بعد به عنوان بخشي از استاندارد خانه‌هاي آينده ممنوع خواهد شد.
علاوه بر اين، منابع انرژي تجديدپذيري كه انگلستان به طور فزاينده‌اي به آنها وابسته است، به ويژه باد و خورشيد، عدم قطعيت دارند، لذا با استفاده از ذخيره‌سازي باتري، انرژي تجديدپذير ذخيره شده و سپس براي استفاده بعدي (مانند زمان اوج تقاضاي انرژي) از طريق تخليه باتري مورد استفاده مجدد قرار مي‌گيرد.
با مشاهده روند مصرف و تقاضاي انرژي در كشور انگلستان و نياز روز افزون اين كشور به منابع جايگزين مي‌توان نتيجه گرفت ذخيره سازي انرژي امري ضروري است و نياز به برنامه‌ريزي جدي در حوزه سياست‌گزاري هاي بخش انرژي دارد. همچنين با توجه به نگراني‌هاي موجود از وضعيت محيط زيست، اين كشور براي رسيدن به اهداف كم كردن انتشار گاز‌هاي گلخانه‌اي و ايجاد ساز و كاري براي بهره بردن از انرژي‌هاي پاك نيازمند روي آوردن به فناوري‌هاي جديد مثل باتري‌هاي ليتيوم‌يون مي‌باشد.
چالش‌هاي اجراي سامانه‌هاي ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه در انگلستان
مهم‌ترين چالش‌هاي توسعه نيروگاه‌هاي ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه در ان كشور را مي‌توان به‌صورت زير برشمرد:
- چالش‌هاي فني
يكي از مهم‌ترين چالش‌هاي فني، طول عمر، بازده و فرسودگي باتري‌ها است. كارايي يك سامانه باتري مي‌تواند به دليل چرخه‌هاي شارژ و دشارژ مكرر در طول زمان كاهش يابد كه منجر به كاهش ظرفيت ذخيره‌سازي و اثربخشي مي‌شود. اين عامل فرسودگي مستلزم مديريت دقيق توسط متخصصان باتجربه و نرم‌افزار يكپارچه است. عملكرد انواع مختلف باتري‌ها مي‌تواند در شرايط محيطي متفاوت، به طور قابل توجهي تغيير كند كه نيازمند انتخاب دقيق بر اساس موارد استفاده‌ي خاص است.
- ملاحظات اقتصادي اجراي سامانه‌هاي ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه
هزينه اوليه سرمايه‌گذاري در سامانه ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه مي‌تواند قابل توجه باشد. اين هزينه نه تنها شامل خود باتري‌ها مي‌شود، بلكه شامل سخت‌افزار مرتبط، نصب و راه‌اندازي و ادغام با سامانه‌هاي برق موجود نيز مي‌شود. اين هزينه اوليه، عليرغم صرفه‌جويي و مزاياي بلندمدت، مي‌تواند مانعي جدي براي بسياري از كسب‌وكارها و مصرف‌كنندگان خانگي باشد.
- قوانين و مقررات
قوانين و مقررات حاكم بر اين حوزه، چالش ديگري است. در انگلستان، سياست‌هاي مربوط به ذخيره‌سازي انرژي، اتصال به شبكه و يارانه‌هاي انرژي‌هاي تجديدپذير به‌طور دائم در حال تغيير است. براي اجراي موفقيت‌آميز نيروگاه ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه، آگاه بودن و مطابقت با اين مقررات بسيار مهم است. علاوه بر اين، سياست‌ها مي‌توانند تأثير زيادي بر امكان‌سنجي اقتصادي سرمايه‌گذاري در سامانه ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه داشته باشند و بر تصميمات مشاغل و افراد تأثير بگذارند.
نيروگاه ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه ۵۰ مگاواتي، در آكسفورد
سخن آخر
طبق آنچه انتظار مي‌رود فن‌آوري‌هاي جديد در فضاي انرژي‌هاي تجديدپذير به ظهور خواهند رسيد. دراين ميان، دو حوزه كليدي سامانه‌هاي ذخيره‌سازي انرژي هيدروژن و باتريپايه از اين ميان اميدبخش‌ترين فناوري‌هاي حوزه ذخيره‌سازي انرژي هستند كه سرمايه‌گذاري هنگفتي روي آن در حال انجام است. تعداد پروژه‌هاي در حال توسعه و تامين مالي در اين زمينه طي ۱۲ ماه گذشته به سرعت رشد كرده است و انتظار مي‌رود اين روند در آينده ادامه يابد.
جهت‌گيري برنامه‌ريزي‌هاي حوزه انرژي در سال‌هاي اخير در اكثر كشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه داراي يك پاي ثابت بوده كه در اغلب سندهاي انرژي رد پاي آن ديده مي‌شود و آن استفاده از انرژي هيدروژن است. اين ماده ارزش‌مند را به فراخور نياز مي‌توان در محفظه‌هاي احتراق سوزاند و يا به‌صورت مستقيم توسط پيل سوختي تبديل به برق كرد. طبق رصد مركز پژوهشي انرژي دانشگاه شهيد بهشتي مطالعات و پروژه‌هاي فعال در زمينه فناوري‌هاي استحصال، ذخيره سازي و موارد استفاده از هيدروژن با سرعت بالايي در دنيا در حال رشد است. اين فناوري به‌عنوان اصلي‌ترين رقيب براي نيروگاه‌هاي ذخيره‌سازي انرژي باتريپايه تلقي مي‌شود و مي‌تواند در آينده سمت‌وسوي سرازير‌شدن سرمايه‌گزاري‌هاي به صنعت باتري را دچار تحول و تضعيف نمايد.
نويسندگان
ميلاد پيرهادي و سارا اكبرنژاد