ترجع أهميّة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ إلى مسارعة العديد من الدول لاستعمال المصادر المتجددة، التي تتميز بطبيعتها المتغيرة وتحتاج إلى حلول مستدامة لتخزين الكهرباء؛ لضمان استمرارها عندما تغيب الشمس وتهدأ حركة الرياح.

وفي هذا السياق، ظهرت دراسة بريطانية حديثة ألقت الضوء على كيفية استعمال خزانات المياه لتكون بمثابة بطاريات ضخمة لتخزين الكهرباء وتحسين استقرار الشبكة في المملكة المتحدة وغيرها، وفق تقرير حديث رصدته منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

وجاء في البحث الذي أجرته جامعة ستانفورد البريطانية ونشرته مجلة ناتشر ووتر (Nature Water)، أن خزانات المياه يمكنها أن تؤدي دورًا رئيسًا في دعم شبكة الكهرباء الوطنية من خلال استعمال تقنيات تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ التي تستعملها بعض الدول العالم مثل الصين.

وأوضح البحث أنه يمكن استعمال أنظمة المياه بصفتها بطاريات ضخمة لدعم الطاقة المتجددة وتحسين استقرار الشبكة من خلال التحكم في كيفية تخزين المياه، وإطلاقها لتحسين إدارة العرض والطلب على الكهرباء.

وأدى اعتماد المملكة المتحدة بصورة متزايدة على مصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، إلى إرباك عمليات إدارة العرض والطلب على الكهرباء وصعوبة التحكم فيها بسبب طبيعة التوليد المتقلبة للمصادر المتجددة حسب ظروف الطقس والمناخ.

تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ في بريطانيا

يرى البحث الذي أجرته جامعة ستانفورد أنه من خلال التحكم في كيفية تخزين المياه وإطلاقها، يمكن أن تساعد الخزانات في الحفاظ على استقرار الشبكة البريطانية، بحسب تقرير حديث نشره موقع إنرجي ليف نيوز (Energy Live News).

وعندما يكون إنتاج الطاقة المتجددة مرتفعًا، خلال أوقات الرياح القوية أو سطوع الشمس، يمكن للخزانات المائية تخزين الطاقة الفائضة، لتتحول إلى شبه بطاريات ضخمة تعزز مرونة شبكة الكهرباء، باستعمالها عند الحاجة إلى زيادة التوليد أو خفضه تبعًا للعرض والطلب.

وتؤكد الدراسة أن طريقة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ يمكن أن تعزز أمن الطاقة في المملكة المتحدة وتقلّل الاعتماد على الوقود الأحفوري، إذ يمكن إطلاق الطاقة المخزنة، خلال أوقات الطلب المرتفع، وتقليل الحاجة إلى أنظمة تخزين البطاريات المكلفة.

ويقدّم البحث إطارًا لتقييم طريقة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ ومدى قدرة خزانات المياه على توفير مرونة الطاقة، والعمل بصورة فاعلة مثل البطاريات؛ ما يساعد في تحقيق تعاون أفضل بين إدارة المياه وإنتاج الكهرباء.

ويهتم الباحثون في جامعة ستانفورد بدراسة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ، مع تزايد التوسع في دمج الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بالشبكة؛ ما يتطلب من مشغلي الشبكات العمل على موازنة كميات الكهرباء المنتجة مع الكميات المستهلكة.

وإذا كانت هذه الموازنة سهلة مع توليد الكهرباء بمصادر الوقود الأحفوري وضمان إمداداتها بصورة شبه موثوقة، فإن الموازنة صعبة مع الطاقة المتجددة، خاصةً الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، التي تتعرض لتقلبات جوية ويتباين توليدها صعودًا وهبوطًا، بحسب ما ترصده منصة الطاقة المتخصصة بصورة دورية.

تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ في آسيا

يحتاج العالم إلى نحو 420 غيغاواط من قدرة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ لتحقيق أهداف اتفاقية باريس للمناخ بحلول عام 2050، كما جاء في تقديرات الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (آيرينا).

وفي المقابل، كانت مؤسسة غلوبال إنرجي مونيتور قد نشرت العام الماضي 2023 تقريرًا يفيد بأن منطقة شرق آسيا لديها قرابة 425 غيغاواط من قدرة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ، سواء قيد التشغيل أو مخططة في مراحل الإنشاء وما قبل الإنشاء، ما يمثّل 73% من الإجمالي العالمي.

وتقود الصين اتجاه التوسع في قدرات تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ في العالم، إذ يسعى المطورون في الحصول على الموافقات الحكومية وحقوق الأراضي والتمويل لمشروعات إضافية بسعة 276 غيغاواط مستعدة للانطلاق خلال السنوات المقبلة، بحسب ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.

وتتميز أنظمة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ بعمر تشغيلي أطول، مع تكاليف تشغيل وصيانة أقل، مقارنة بأنظمة التخزين الأخرى مثل البطاريات، كما تتميز بقدرتها على تخزين الكهرباء على نطاق أوسع ولمدة أطول.

ورغم ذلك، فقد تصبح هذه الأنظمة ذات تكاليف بناء أكبر، كما يمكن أن تتسبب عمليات بنائها وتشغيلها في زيادة المخاطر والتحديات البيئية، لكونها مقيدة بمدى توافر المياه ومتطلبات الأرض.

موضوعات متعلقة ..

اقرأ أيضًا ..