أهمية الكهرباء بالنسبة لنا. نحن نستخدمها لإضاءة منازلنا، وإعداد الطعام بمساعدتها واستخدام جميع المنتجات الذكية عن طريق شحنها مثل الهواتف أو الأجهزة اللوحية وغيرها. إنها حرفياً تساعدنا على التواصل مع العائلة والأصدقاء، مما يجعل حياتنا أسهل بكثير. لكن هل لديك أي فكرة أن إنتاج الكهرباء يمكن أن يفيد البيئة؟ يمكن أن يسبب هذا التلوث في هواءنا وكوكبنا. لهذا السبب، يتحول الناس إلى مصادر طاقة متجددة مثل طاقة الشمس من ضوء الشمس وطاقة الماء والرياح (من الطاقة المائية). هذه مجانية، ولا يوجد حد لكمية هذه الموارد التي يمكن للأرض تقديمها (مع تأثير أقل على الهواء مقارنة بمصادر الطاقة التقليدية). ولكن هناك عائق: الشمس ليست مرتفعة طوال اليوم كل يوم، كما أن الرياح لا تتوقف عن النفخ دائماً. هنا يأتي دور تخزين الطاقة الهíبريدي لحل هذه المشكلات.
تخزين الطاقة الهجينة يجمع بين نوعين أو أكثر من أجهزة تخزين الطاقة. عندما يقومون بذلك، فإنه يسمح لهم باستخدام أفضل جوانب كل طريقة بحيث يمكننا الحصول على طاقة أكثر موثوقية. على سبيل المثال، البطاريات ممتازة في تقديم جرعات سريعة من الطاقة عندما نحتاجها فورًا، لكنها لا تستطيع تخزين كمية كبيرة من الطاقة لفترات زمنية طويلة. من ناحية أخرى، يمكن لتخزين الطاقة الكهرومائية أن يحتفظ بكمية كبيرة من الطاقة لفترة زمنية ممتدة (من ساعات إلى أشهر) - ولكن فقط إذا كان المشروع موجودًا في منطقة مناسبة حيث يوجد ما يكفي من الأرض والماء. عند توافق هذه الأنظمة معًا، يمكن دمجها في نظام تخزين طاقة هجين يوفر الموثوقية والثبات لتزويد منازلنا بالطاقة.
تتكون أنظمة التخزين الهجين للطاقة من تقنيات البطارية والمكثفات الفائقة ويُطلق عليها BESS - أنظمة تخزين طاقة البطارية. هذا يساعد على توفير الطاقة حيث يستخدمون بطاريات قابلة لإعادة الشحن ويوفر الطاقة عند الحاجة. في الأساس، عندما يكون لدينا فائض في الكهرباء (على سبيل المثال، الأيام المشمسة التي تسبب إنتاج كميات كبيرة باستخدام الألواح الشمسية)، يتم شحن البطاريات الزائدة وتزود بالطاقة. تقوم البطاريات بإطلاق الكهرباء المخزنة عندما لا يكون هناك طاقة كافية، مثل أثناء انقطاع التيار أو في الليل (حيث لا يوجد طاقة شمسية!). يمكن استخدام BESS في النطاقات الممتدة من المنازل إلى الشركات وحتى شبكات الطاقة. تُستخدم لتوليد طاقة احتياطية أثناء الانقطاعات، تخزين الطاقة الشمسية عند إنتاجها وبيع الكهرباء المخزنة في أوقات الطلب المرتفع.
ضخ المياه هو استراتيجية ثانية مهمة لتخزين الطاقة، في عملية مشابهة لرفع الوزن مرة أخرى بعد رفعه. على سبيل المثال، باستخدام مضخات لرفع الماء من خزان أدنى عندما يكون هناك كهرباء أكثر مما هو مطلوب. يتم تخزين الماء عند مستوى مرتفع حتى يتم تصريفه حسب الحاجة. عند الحاجة، سيعود الماء للتدفق إلى الخزان الأدنى وخلال ذلك سيمر عبر التوربينات - والتي تدور تلك الدفّات الضخمة التي تجعل كل شيء في المجرى السفلي يدور كوحدة واحدة. تكلفة الكهرباء تعتمد عليك في اختيار مزيج من التقنيات المختلفة، حيث يعتمد معظمها على تخزين ضخ المياه، مما يجعلها لا تزال طريقة جيدة لتخزين الطاقة، لكنها تحتاج إلى كميات كبيرة من الماء والأرض، لذلك لن تعمل في كل مكان. هذا النوع من التخزين يجب أن يتم وضعه بعناية شديدة.
يمكن أن يجعل التخزين الهجين للطاقة من الطاقة الشمسية (والرياح) أكثر موثوقية كمصادر متجددة. يمكن حتى لمصابيح الـ LED أن تعمل أثناء الطقس السيئ مثل الأيام الغائمة التي لا يوجد فيها رياح. هذا هو المكان الذي يلعب فيه التخزين الهجين للطاقة دورًا مهمًا في تحويل الطريقة الأفضل لتحقيق الطاقة المستدامة. فهو يساعد على تقليل الطلب على الوقود الأحفوري الضار الذي يطلق غازات تضر المناخ. تساعد هذه التقنية الدول على تحقيق أهدافها المتعلقة بالطاقة النظيفة وتقليل انبعاثات الكربون، وهو أمر أساسي لاستدامة كوكبنا.
تكنولوجيا التخزين الهíbrid تتطور بسرعة، ويظهر جيل جديد من العلماء والمهندسين دون أن يزعجهم هذه العقبات: يستمرون في تطوير مواد أكثر غرابة، بما في ذلك الجرافين وأنظمة القائمة على الڤاناديوم التي يتم تصميمها لتحسين أداء البطاريات مقارنة بالقيود الحالية وكذلك لتستمر لفترة أطول. لذلك يمكن لهذه التطورات أن تساعد في جعل البطاريات أكثر كفاءة وتؤدي إلى أداء أفضل وأطول أمداً. وتشمل الآليات الأخرى مثل تخزين الطاقة باستخدام الهواء المضغوط (CAES) والدوّارات ضمن التجارب حول كيفية تخزين هذه الطاقة. يقوم CAES بتخزين الطاقة كهواء مضغوط تحت الأرض وتخزن الدوّارات الطاقة الحركية لاحتفاظ بالطاقة لاحقاً. الفكرتان لديهما كثافة طاقة تصل إلى 20 مرة أعلى من الأجهزة المستخدمة الآن ويمكن أن تكون أكثر كفاءة.
Copyright © Zhongneng Lithium Technology (Jiaxing) Co., LTD All Rights Reserved
