في إنجاز مهم في مجال تكنولوجيا تخزين الطاقة، بدأت الصين في نشر "بطاريات الجاذبية" على نطاق واسع، وهي خطوة لديها القدرة على تغيير طريقة تخزين الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم بشكل جذري.

ويتحدى هذا النهج المبتكر هيمنة بطاريات الليثيوم أيون ويقدم فوائد بيئية واعدة في الوقت الذي تتسابق فيه البلدان نحو حلول الطاقة الأكثر خضرة.

"بطارية الجاذبية"

تعتمد "بطاريات الجاذبية" على مبدأ رفع وخفض كتل ثقيلة من المواد لتخزين وإطلاق الطاقة. يتم "استثمار" الطاقة في كتلة من المادة، مثل كتلة كبيرة من الخرسانة أو مسطح مائي، أثناء رفعها إلى الأعلى.

يتم تخزين هذه الطاقة حتى يتم خفض الكتلة. ثم يقوم المولد أو التوربين بتحويل الطاقة الحركية من الحركة إلى طاقة كهربائية. إن ميزة هذه التقنية مقارنة بالبطاريات التقليدية هي أن الطاقة لا تقل بمرور الوقت.

والمثال الأكثر نموذجية لهذه التكنولوجيا المحتملة هو مشروع "Evx" في الصين، وهو نتاج تعاون بين الحكومة الصينية وشركة الطاقة السويسرية "Energy Vault".

وهو عبارة عن مبنى ضخم يبلغ ارتفاعه أكثر من 120 مترًا، ولكنه لا يحتوي على أبواب أو نوافذ. في الداخل، يتم نقل 3500 "طوبة" يبلغ وزن كل منها 25 طنًا إلى الأعلى والأسفل بواسطة نظام معقد من المصاعد والقضبان. يتم رفع هذه الكتل عندما تنتج مصادر الطاقة المتجددة فائضًا من الكهرباء ويتم خفضها عندما يزداد الطلب على الكهرباء.

نظام "بطارية الجاذبية" بارتفاع 120 مترًا في رودونج، شنغهاي، الصين. الصورة: EnergyVault.

وبقدرة تبلغ 100 ميجاوات/ساعة، يوضح نظام EVx التزام الصين بتقنيات تخزين الطاقة البديلة، على الرغم من هيمنة البلاد على سوق بطاريات الليثيوم أيون.

تسيطر الصين حاليًا على حوالي 72% من إنتاج بطاريات الليثيوم أيون العالمية، لكنها لا تزال تدرك الأهمية الاستراتيجية لتنويع أساليب تخزين الطاقة لديها.

تم بناء أول مجمع تجاري لبطاريات الجاذبية لشركة Energy Vault في الصين بجوار مزرعة رياح. بفضل سعة تخزين مذهلة تبلغ 100 ميجاوات في الساعة، بمجرد شحنها بالكامل، يكون النظام قادرًا على تشغيل حوالي 4600 مركبة كهربائية لمسافة 100 كيلومتر.

وقال روبرت بيكوني، الرئيس التنفيذي لشركة إنيرجي فولت، لـ SWI : "لم نكن نتخيل أن مصنعنا الأول سيتم بناؤه في الصين".

وأكد يان شينغجون، رئيس مجلس إدارة مجموعة تيانينغ الصينية، أن "التكنولوجيا الثورية" التي توفرها شركة إنيرجي فولت سوف تعمل على تسريع عملية التحول في مجال الطاقة في الصين.

وبحسب مجلة فوربس ، فإن صناع السياسات الصينيين يقدرون إمكانات استخدام المواد الخام المحلية لبناء هذه البنية الأساسية، فضلاً عن عمرها الافتراضي الذي يصل إلى 35 عاماً.

في الوقت الحاضر، هناك ثلاثة أنظمة مماثلة لبطاريات الجاذبية قيد الإنشاء في الصين، وستة أنظمة أخرى في مرحلة التخطيط. وفي المجمل، سيكون لديهم سعة تخزين إجمالية تصل إلى 3700 ميجاوات في الساعة.

إمكانات هائلة

إن مبدأ تشغيل بطاريات الجاذبية يشبه مبدأ تشغيل محطات الطاقة الكهرومائية المخزنة بالضخ. تقوم هذه الأنظمة بضخ المياه إلى خزانات مرتفعة عندما تكون هناك طاقة زائدة ثم تطلقها عبر التوربينات أثناء ذروة الطلب على الكهرباء.

ووفقا للرابطة الدولية للطاقة الكهرومائية ، تمثل هذه الأنظمة الآن أكثر من 94% من إجمالي سعة تخزين الطاقة المثبتة على مستوى العالم. ويوضح هذا الإمكانات الهائلة والموثوقية المثبتة لاستخدام الجاذبية لتخزين الطاقة.

وعلى الرغم من أدائها العالي وموثوقيتها، فإن هذه الأنظمة تتطلب ميزات جغرافية محددة مثل الخزانات المرتفعة وأحواض المياه الكبيرة، والتي لا تتوفر في العديد من المناطق.

تم تركيب نظام EVx من Energy Vault في مشروع تجريبي في سويسرا. الصورة: Energy Vault.

في المقابل، يمكن بناء بطاريات الجاذبية باستخدام الكتل الصلبة بشكل أكثر مرونة، مع كون القيد الرئيسي هو البنية التحتية الحالية لرفع وخفض الكتلة. ويفتح هذا الباب أمام إمكانية تطبيق تكنولوجيا بطاريات الجاذبية على نطاق أوسع في العديد من المواقع المختلفة حول العالم، دون أن تقتصر على عوامل التضاريس الطبيعية.

بالإضافة إلى ذلك، توفر بطاريات الجاذبية أيضًا العديد من الفوائد البيئية مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون. ويستخدم نظام EVx كتل بناء مصنوعة من مواد خام متاحة بسهولة مثل الرمل أو النفايات المعاد تدويرها، مما يقلل بشكل كبير الاعتماد على المعادن النادرة.

وتظهر الآثار الاجتماعية لمشاريع بطاريات الجاذبية في الصين أيضًا علامات إيجابية. تعمل هذه المشاريع على خلق فرص عمل للقوى العاملة المحلية والاستفادة من الموارد الموجودة في المنطقة، وبالتالي تقليل احتياجات النقل وقضايا سلسلة التوريد.

ويتناقض هذا النهج المحلي بشكل صارخ مع سلاسل التوريد العالمية المعقدة المطلوبة لإنتاج بطاريات أيونات الليثيوم، والتي تشكل إمكانية تعطيل الموائل الطبيعية وتهديد النظم البيئية الهشة.

المصدر: https://znews.vn/ben-trong-he-thong-pin-trong-luc-khong-lo-cua-trung-quoc-post1549060.html