هل يمكن لتخزين الطاقة أن يحاكي معجزة نمو الطاقة الشمسية وطاقة الرياح؟

هل يمكن لتخزين الطاقة أن يحاكي معجزة نمو الطاقة الشمسية وطاقة الرياح؟

فرص جديدة بقيمة تريليون دولار للتحول في مجال الطاقة

من "التوسع السريع" إلى "تحسين الجودة والكفاءة"

اعتبارًا من نهاية فبراير 2025، تجاوز إجمالي القدرة المركبة للطاقة الشمسية وطاقة الرياح في الصين 1.456 مليار كيلوواط، متجاوزة الطاقة الحرارية لأول مرة لتصبح أكبر مصدر للطاقة في البلاد. واصلت الطاقة الشمسية تقدمها بمعدل نمو يزيد عن 40٪ سنويًا، مدفوعة بالمشاريع الموزعة والمنشآت الأساسية السائبة على نطاق واسع. وعلى الرغم من تباطؤ نمو طاقة الرياح إلى 17.6٪ بسبب الموافقة على المشاريع ودورات البناء، إلا أن طاقة الرياح البحرية وتجديد التوربينات القديمة لا تزال محركات النمو على المدى الطويل. ومع ذلك، فقد زادت التقلبات المتأصلة في مصادر الطاقة المتجددة ومشاكل تكامل الشبكة، حيث انخفض متوسط ​​ساعات استخدام وحدات توليد الطاقة بمقدار 61 ساعة عن العام السابق. وقد أجبر هذا نمو استثمار الشبكة على الزيادة إلى 33.5٪، مما وضع تخزين الطاقة في دائرة الضوء باعتباره "مركزًا تنظيميًا" رئيسيًا.

من "التوجه نحو السياسات" إلى "تحقيق القيمة"

اعتبارًا من عام ٢٠٢٤، بلغ إجمالي القدرة المركبة لتخزين الطاقة من النوع الجديد (أي البطاريات) في الصين ٧٤.٦٦ جيجاوات، بزيادة قدرها ١٣١.٨٦٪ على أساس سنوي، لتصبح النوع الرائد، مستبدلةً تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ. ويُعزى هذا النمو السريع إلى الأسباب التالية:

الابتكار التكنولوجي وانخفاض التكاليف: انخفضت أسعار بطاريات الليثيوم أيون بأكثر من 60% منذ عام 2020، ودخلت تقنيات تخزين الهواء المضغوط من فئة 300 ميجاوات وتخزين الدولاب الموازنة حيز التطبيق الصناعي، مما أدى إلى تعزيز كفاءة النظام بنسبة 3-5%.

الحوافز السياسية: قدمت الخطة الخمسية الرابعة عشرة لتطوير تخزين الطاقة من النوع الجديد أهدافًا واضحة بحلول عام 14، إلى جانب الأجهزة الإقليمية مثل تعويض القدرة وسعر الذروة لدمج التخزين في أسواق الكهرباء.

متطلبات الشبكة وتطبيقاتها المتنوعة: مع تجاوز نسبة مصادر الطاقة المتجددة 50% من السعة المُركّبة، ازدادت الحاجة إلى مرونة الشبكة بشكل كبير. يؤدي التخزين الآن أدوارًا حيوية في استخدامات مثل نقل الطاقة المتجددة، وتقليل فترات الذروة في الصناعة والتجارة، وإمدادات الطاقة في حالات الطوارئ. خلال ذروة صيف عام 2024، مثّل التخزين 45% من دورات الشحن والتفريغ الوطنية، وأكثر من 85% في بعض المحافظات.

منطق النمو المتباين والتحديات

على الرغم من أن كليهما يتمتعان بمسمى الطاقة النظيفة، فإن مصادر الطاقة المتجددة والتخزين تتبع مسارات مختلفة:

ديناميكيات السوق: تعتمد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على الإعانات وتخفيضات التكلفة المتساوية، في حين يتعين على قطاع التخزين الاستفادة من تسييل القيمة من خلال أسواق الكهرباء.

المسارات التكنولوجية: تعتمد تكنولوجيات الطاقة الشمسية/طاقة الرياح على خطوط إنتاج محددة (على سبيل المثال، الخلايا الشمسية السيليكونية، والتوربينات ذات التغذية المزدوجة)، في حين يتنوع التخزين (الليثيوم، وبطاريات التدفق، والهواء المضغوط، وما إلى ذلك).

نماذج الإيرادات: تتمتع مصادر الطاقة المتجددة بتعريفات التغذية، في حين يستفيد التخزين من تدفقات متعددة: التحكيم في الطاقة، والخدمات المساعدة، وتأجير القدرة.

تشمل التحديات الحالية نقص الاستخدام (تصل معدلات استهلاك الطاقة في بعض المشاريع إلى 30%)، وحوادث السلامة التي تؤدي إلى فقدان الثقة، وعدم اكتمال إجراءات التوزيع عبر المناطق. مع ذلك، تُسرّع سياسات، مثل قانون الطاقة لعام 2024، من استخدام آليات السوق لتخزين الطاقة في تعزيز مرونة الشبكة ودفع تكاليف السعة.

إلى أين يتجه التخزين؟

تشير توقعات الصناعة إلى أن سعة تخزين الطاقة الجديدة في الصين ستبلغ 220 جيجاوات بحلول عام 2030، مع تجاوز حجم السوق 3 تريليونات ين. وترتكز هذه الرؤية على ثلاثة اتجاهات:

ضرورة تحديث الشبكة: ستبلغ قدرة الطاقة المتجددة عشرات المليارات من الكيلوواط في عام 2060، مع تحول التخزين إلى قمة التكامل بين "التوليد والشبكة والحمل والتخزين".

تنويع التكنولوجيا: بطاريات أيون الصوديوم، وتخزين الجاذبية، وغيرها من التكنولوجيات هي بالفعل في مراحل تجريبية، في حين أن تكلفة التخزين لفترة طويلة (4 ساعات أو أكثر) سوف تنخفض بنسبة 40٪.

التوسع الدولي: يتم تصنيع 90% من جميع بطاريات تخزين الليثيوم في العالم من قبل الشركات الصينية، مع الطلب المتزايد في أسواق مثل جنوب شرق آسيا وجنوب أفريقيا مما يغذي تجديد المصانع.

التخزين ليس "طاقة شمسية/رياح أخرى" - إنه "البنية التحتية الجديدة" لثورة الطاقة

بينما تُوفّر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح "التوليد"، يُعنى التخزين بـ"الاستقرار". ويعتمد تطوره على إصلاحات سوق الطاقة، والنضج التكنولوجي، وحالات الاستخدام المُشتّتة. ومع التقاء السياسات والأسواق والابتكار، يسير التخزين في مسار مُختلف عن مصادر الطاقة المُتجددة، ويقف على أعتاب أن يُصبح أكثر الحلول الواعدة بقيمة تريليون دولار في منافسة الحياد الكربوني.