أصبحت أنظمة بطاريات تخزين الكهرباء حجر الزاوية بقطاع الطاقة المتجددة، في محاولة التصدي للتحديات الناتجة عن الطبيعة المتقطعة لمصادر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
وتوفّر هذه البطاريات المرونة اللازمة لموازنة العرض والطلب، فهي عبارة عن أنظمة تتيح تخزين الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة عند وفرة الإنتاج أو انخفاض الأسعار، وضخها إلى الشبكة عند الحاجة.
ويمكّن ذلك الشبكات من استيعاب قدرات الطاقة المتجددة، وضمان استمرار إمدادات الكهرباء بغض النظر عن الوقت أو الظروف الجوية.
وعلى مدار 15 عامًا، شهدت تكاليف أنظمة بطاريات تخزين الكهرباء انخفاضًا حادًا، نتيجة التقدم التقني وتعزيز قدرات التصنيع على مستوى العالم.
فقد تراجعت تكاليف المشروعات المركبة بنسبة 93% بين عامَي 2010 و2024، بحسب تقرير حديث، اطّلعت عليه وحدة أبحاث الطاقة (مقرّها واشنطن).
أنظمة بطاريات تخزين الكهرباء
أشار التقرير الصادر عن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة "آيرينا" إلى أن تحويل الطاقة بات الهدف الأساسي لأنظمة بطاريات تخزين الكهرباء منذ 2018، إذ شكّل نحو 67% من إضافات السعة الجديدة في 2024.
وتحويل الطاقة (Energy Shifting) يركز على إجراء تعديلات عند ذروة الطلب على كيفية وتوقيت استهلاك الكهرباء.
وتنقسم هذه الأنظمة إلى فئتَيْن رئيستَيْن:
- البطاريات على نطاق المرافق، وهي مرتبطة مباشرة بشبكات التوزيع أو النقل أو بمحطات التوليد، وتتنوع سعاتها بين عدة ميغاواط إلى مئات الميغاواط.
- البطاريات خلف العداد، التي توفر حلولًا للقطاعات التجارية والصناعية والسكنية، وتُدمج غالبًا مع أنظمة الطاقة الشمسية على الأسطح، لخفض الفواتير وتوفير احتياطيات عند الحاجة.
ويعكس تنوع تقنيات البطاريات متطلبات مختلفة لتطبيقات التخزين، إذ يمتلك كل نوع خصائص محددة تُلبي احتياجات معينة، فبعض البطاريات مصممة للاستجابة السريعة للشبكة، وأنواع أخرى مصممة للتخزين طويل الأمد.
وبحسب التقرير، لم تتجاوز إضافات السعة عالميًا 0.5 غيغاواط في 2014 قبل أن تقفز إلى 11.8 غيغاواط في 2020.
ومع دخول العقد الجديد، بدأت الإضافات النمو بوتيرة أسرع حتى وصلت إلى 96 غيغاواط في 2023، وسجلت في 2024 قفزة غير مسبوقة بلغت 169 غيغاواط.
وتُعد الصين وأميركا وألمانيا من أوائل الدول في إضافات سعة بطاريات تخزين الكهرباء بحلول 2033، كما يوضح الرسم البياني أدناه:
تكاليف مشروعات بطاريات تخزين الكهرباء
أظهر التقرير أن تكلفة مشروعات بطاريات تخزين الكهرباء المركبة عالميًا تراجعت من 2571 دولارًا لكل كيلوواط/ساعة في 2010 إلى 192 دولارًا لكل كيلوواط/ساعة خلال 2024.
وفي عام 2024 وحده، انخفضت تكاليف أنظمة البطاريات المصممة للتخزين لمدة ساعتَيْن بنسبة 38%، أما الأنظمة لمدة 4 ساعات فهبطت بنسبة 32%، مقارنة بعام 2023.
وعلى صعيد التطبيقات المختلفة، تصدرت بطاريات الليثيوم أيون بفضل كفاءتها العالية وطول عمرها الافتراضي وسعة تفريغها مقارنة بالبدائل الأخرى.
كما أسهمت المنافسة القوية بين الموردين، خصوصًا في الصين ذات القدرات الإنتاجية الضخمة، في دفع الأسعار نحو الانخفاض.
في الوقت نفسه، يشهد العالم تحولًا نحو بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم (LFP)، لا سيما في المشروعات على نطاق المرافق.
فقد ارتفعت حصتها السوقية من 48% في 2021 إلى نحو 85% في 2024، ويعود ذلك إلى انخفاض التكلفة، وطول عمرها الافتراضي، وتحسين مستويات الأمان، وفق ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.
بالإضافة إلى ذلك، انخفضت أسعار المواد الخام الأساسية للبطاريات، مثل الليثيوم والنيكل والكوبالت، ويُعزى ذلك إلى استقرار أو انخفاض أسعار المعادن مع دخول قدرات تعدين وتصنيع جديدة حيز التشغيل، وخفض ذلك توقعات الطلب.
وفي ضوء ذلك، ترى آيرينا أن إجمالي التكلفة لحلول توليد الكهرباء المتجددة وتخزينها بات أكثر قدرة على المنافسة مع مصادر الطاقة التقليدية.
وبفضل السياسات الداعمة وآليات السوق، أصبحت أنظمة بطاريات تخزين الكهرباء أداة أساسية لرفع مستويات دمج الطاقة المتجددة في الشبكة.
موضوعات متعلقة..
اقرأ أيضًا..
المصادر:
- بطاريات تخزين الكهرباء والتكلفة، من آيرينا.
- رسم يوضح أكبر الدول في إضافات سعة بطاريات تخزين الكهرباء بين عامي 2024 و2033، من وحدة أبحاث الطاقة.
){kind=link}