Minufiyah.com

تقدم عرب نيوز الأخبار الإقليمية من أوروبا وأمريكا والهند وباكستان والفلبين ودول الشرق الأوسط الأخرى باللغة العربية لغير المتجانسين.

إليك كيفية حل أزمة الطاقة في المملكة المتحدة على المدى الطويل – توفير المزيد من الطاقة | صناعة الطاقة

ارتفاع أسعار الطاقة متجذر في أزمة إمدادات الغاز العالمية يجب أن يركز العقل على المشكلة القديمة: كيف يمكننا توفير الطاقة بشكل أفضل؟

عاد التركيز في عام 2017 ، تم إغلاق محطة تخزين الغاز الخشن في بحر الشمال، والتي تركت المملكة المتحدة مع مساحة تخزين كافية لتلبية الطلب لمدة أربعة إلى خمسة أيام شتاء.

ولكن عندما يتم التخلص التدريجي من الغاز ، فإن اعتماد بريطانيا على مصادر الطاقة المتجددة مثل هواء البحر وضوء الشمس لن يحل المشكلة التي لا هوادة فيها – ما يحدث عندما لا تهب الرياح أو لا تشرق الشمس.

مفتاح الحفاظ على طاقة منخفضة الكربون بسعر مناسب هو تحقيق وفورات أكبر في إتاحة الطاقة المتجددة. من المتوقع ازدهار المدخرات مع سعي الحكومات لتحقيق أهدافها المناخية في العقد المقبل.

في غضون السنوات الخمس المقبلة ، على الصعيد الدولي طاقة تتوقع الوكالة (IEA) زيادة سعة تخزين الطاقة العالمية بنسبة 56٪ إلى أكثر من 270 جيجاوات بحلول عام 2026 ، مدفوعة بالحاجة المتزايدة لإنشاء أنظمة طاقة مرنة تعتمد بشكل كبير على الموارد المتجددة.

من المتوقع أن تهيمن بطاريات الليثيوم أيون الراسخة ، ولكن يتم قياس كفاءتها بالساعات بدلاً من الأيام ، وفقًا لتقرير Bloomberg New Energy Finance. لقد وجدت تقنيات الطاقة الجديدة ، التي يمكن أن توفر الطاقة لفترة طويلة ، دعمًا متجددًا في قطاع الطاقة مع انتشار أزمة الطاقة في فصل الشتاء.

فيما يلي أربعة خيارات لتوفير الطاقة لمسافات طويلة من شأنها أن تساعد في استمرار اشتعال المصابيح في المستقبل:

تخزين “الجاذبية”

تخزين الجاذبية تفاعلي

كانت الطاقة الكهرومائية شكلاً من أشكال تخزين الطاقة في المملكة المتحدة منذ عقود. المبدأ بسيط: تُستخدم الكهرباء لضخ المياه لأعلى في الخزان عندما يتوفر ما يكفي من الكهرباء في السوق. عندما يتم شد مصدر الطاقة ، يمكن إطلاق الماء في غضون مهلة قصيرة للتدفق فوق التوربينات المولدة لتوليد الكهرباء لاستخدام الشبكة.

READ  تأثرت الأسهم الأوروبية والأمريكية بمخاوف بشأن قيود السفر وبيانات التضخم

سلالة جديدة من الضخ التخزين يمكن أن تلعب دورًا أكبر من محطات الطاقة الكهرومائية العملاقة في الماضي. يأمل المهندسون في فتح مئات المواقع المحتملة في جميع أنحاء المملكة المتحدة التي ستكون أسرع وأرخص من سدود الطاقة الكهرومائية التقليدية. باستخدام سائل غني بالمعادن بكثافة مائية تزيد عن مرتين ونصف ، يمكن للمشروعات توليد نفس الكمية من الكهرباء من منحدرات أقل من نصف الارتفاع.

عادةً ما توفر المياه التي يتم ضخها الكهرباء في نطاق من خمس إلى 175 ساعة ، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية ، مقارنةً بتكنولوجيا بطاريات الليثيوم أيون ، التي تخزن عادةً أقل من أربع ساعات من الكهرباء. وجد تقرير صادر عن وكالة مقرها باريس أن الهند تهيمن على التوسع في تخزين المياه بفضل المشاريع التي تستخدم خزانات كبيرة موجودة.

شكل آخر من أشكال “تخزين الطاقة الميكانيكية” الذي يمكن أن يلعب دورًا رئيسيًا في المستقبل هو استخدام الرافعات الكهربائية لتوليد الكهرباء باستخدام “الجاذبية”. وزن 12000 طن فوق عمود النفق غير المستخدم عند توفر الكثير من الطاقة المتجددة ، يجب خفض الوزن على الأعمدة الرأسية مئات الأمتار لتوليد الكهرباء عند الحاجة. من غير المحتمل أن تغير خطط التخزين المبتكرة هذه الطلب على بطاريات المملكة المتحدة ، لكنها قد تساعد في تحقيق أهدافها المناخية بتكلفة أقل.

تخزين الطاقة الشمسية المركزة

مشروع Crescent Toons للطاقة الشمسية بالقرب من Donoba ، على بعد حوالي 190 ميلاً شمال غرب لاس فيغاس. الصورة: بيدرو ألفاريز / ذي أوبزرفر

بدأ المهندسون الأمريكيون بالفعل في ابتكار تقنية جديدة في حرارة صحراء نيفادا ، التي تعمل على تسخين الطاقة المتجددة. ال مشروع الهلال تونز لتسخين الملح المصهور إلى درجة حرارة تصل إلى 560 درجة مئوية ، فإنه يستخدم حرارة مزرعة شمسية واسعة غنية بالزجاج. يمكن أن يحافظ الملح على درجة الحرارة هذه طالما هناك حاجة للكهرباء. بعد ذلك ، يتم استخدام الحرارة لتشغيل توربينات بخارية تقليدية ، والتي تولد ما يكفي من الكهرباء لتشغيل 75000 منزل بعد غروب الشمس.

تتوقع وكالة الطاقة الدولية أن تقود الصين الطريق في توسيع تخزين الطاقة الشمسية المخصبة ، بفضل برنامج الدعم السخي ، الذي من المقرر أن يستمر حتى نهاية هذا العام. خارج الصين ، من المتوقع أن تطلق الإمارات العربية المتحدة ثاني أكبر قدرة إنتاجية جديدة على مستوى العالم. يتم تطوير مشاريع مماثلة في جميع أنحاء أستراليا.

يتم تخزين الطاقة الشمسية المركزة عادة لمدة خمس إلى 15 ساعة ، أي ثلاث مرات أطول من بطاريات الليثيوم أيون التقليدية ، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية. على عكس البطاريات ، التي تحتوي على عدد محدود من دورات الشحن / التفريغ ، يمكن استخدام السيليكون المصهور إلى أجل غير مسمى وإعادة تدويره عندما تصل الوحدات إلى نهاية عمرها الافتراضي البالغ 20 عامًا.

الهيدروجين الأخضر

تزود سيارة الهيدروجين بالوقود.
تزود سيارة الهيدروجين بالوقود. الصورة: Sunpix Eco / Alami

من المتوقع أن يزداد الطلب على الهيدروجين المنتج من المياه والطاقة المتجددة في العقود القادمة كحكومات. من المخطط أن يحل محل الوقود الأحفوري المستخدم في محطات الطاقة والمصانع والنقل الثقيل. حرق نظيف ، بديل أخضر. ولكن يمكن أيضًا استخدام الهيدروجين الأخضر كشكل من أشكال توفير الطاقة.

قال جراهام كولي ، الرئيس التنفيذي لشركة ITM Power ، التي تنتج أجهزة التحليل الكهربائي التي يمكن استخدامها لإنتاج الهيدروجين الأخضر: “عندما تهب الرياح ، يتم تزويد الشبكة بمزيد من الطاقة المتجددة حتى تتمكن من توفير الطاقة على بطارية واحدة في الساعة”. “ولكن إذا كنت تريد توفير الطاقة لأيام أو حتى شهور ، فأنت بحاجة إلى شيء جديد.”

في الماضي ، اضطر مشغل نظام الكهرباء في المملكة المتحدة إلى الدفع لمطوري الطاقة المتجددة. قم بإيقاف تشغيل طواحين الهواء أو مزارع الطاقة الشمسية تجنب التحميل الزائد للبنية التحتية الكهربائية بالكهرباء الخضراء عندما تزداد الطاقة عن الطلب. لكن استخدام عطلات نهاية الأسبوع المشمسة والليالي العاصفة لتشغيل المحلل الكهربائي وتوليد الهيدروجين الأخضر سيساعد الدول على الاستفادة بشكل أفضل من مزارعها من الرياح والطاقة الشمسية.

قال كولي إن الطلب على أجهزة التحليل الكهربائي ، التي تم بناؤها في مصنع في شيفيلد بواسطة ITM Power ، آخذ في الازدياد لأن تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر قد انخفضت بشكل حاد تماشيًا مع الانخفاض في الطاقة المتجددة. وأضاف أن ذلك سيساعد المزيد من شركات الطاقة على إبداء الاهتمام بتجنب سعر السوق القياسي لغاز الوقود الأحفوري.

البطاريات المبردة

رسومات cryobattery

في الأشهر المقبلة ، ستبدأ أكبر بطاريات الهواء السائل أو “المبردة” في العالم في العمل بالقرب من مانشستر في المملكة المتحدة ، حيث يعد مطوروها بتوفير الطاقة المتجددة لأسابيع بدلاً من ساعات.

تم تطوير المشروع من قبل قوة الطرق السريعة. وتخطط لاستخدام الكهرباء المتجددة لتبريد الهواء إلى -196 درجة مئوية وتحويله إلى سائل يمكن تخزينه لأسابيع في خزانات معدنية كبيرة. عند الحاجة ، يمكن استخدام السائل الغازي مرة أخرى ، وتحويله إلى توربين ، واستخدامه لتوليد ما يكفي من الكهرباء لتزويد 200000 منزل لمدة خمس ساعات.

ستبلغ قدرة “البطارية الباردة” واسعة النطاق 50 ميغاواط أو 250 ميغاواط في الساعة في غضون خمس ساعات ، ويأتي بعد نجاح مشروع باثفايندر 5 ميغاواط. تم بناؤه بجوار موقع لتنسيق الحدائق في بوري في مانشستر الكبرى في صيف 2018.

تخطط Highview لبناء بطاريات طويلة الأمد في الولايات المتحدة وتشيلي ، وتخطط لبناء سبعة مشاريع جديدة للهواء السائل في إسبانيا في وقت سابق من هذا العام بتكلفة حوالي مليار دولار (735 مليون جنيه إسترليني). سيكون مشروعها في المملكة المتحدة هو الأول.