أنظمة تخزين الطاقة (ESS) أو اتصل بأنظمة تخزين طاقة البطاريات (BESS).
أنظمة تخزين الطاقة هي مجموعة من الأساليب والتقنيات المستخدمة لتخزين الطاقة. يمكن الاستفادة من الطاقة المخزنة لاحقًا لأداء عمليات مفيدة.
على سبيل المثال، العديد من مصادر الطاقة المتجددة (مثل طاقة الرياح، والطاقة الشمسية، أو طاقة المد والجزر) متقطعة. أحيانًا لا يكون استخدام الطاقة المتجددة مباشرًا عند توفرها، ولكن في أوقات أخرى، نحتاج إلى تخزين الطاقة لاستخدامها عند الحاجة.
الطاقة متاحة في أشكال مختلفة بما في ذلك الإشعاع، والكيميائية، والجاذبية المحتملة، والإمكانات الكهربائية، والكهرباء، ودرجة الحرارة المرتفعة، والحرارة الكامنة والحركية.
هناك طرق وتقنيات متنوعة لتخزين مختلف أشكال الطاقة. ويعتمد اختيار تقنية تخزين الطاقة عادةً على التطبيق، والجدوى الاقتصادية، والتكامل داخل النظام، وتوافر الموارد.
وتشارك أنظمة تخزين الطاقة أيضًا في تحويل الطاقة من أشكال يصعب تخزينها إلى أشكال أكثر ملاءمة أو اقتصادية.
لقد تم تطوير مجموعة واسعة من تقنيات التخزين حتى تتمكن الشبكة من تلبية احتياجات الطاقة اليومية.
منذ اكتشاف الكهرباء، سعينا جاهدين لإيجاد أساليب فعّالة لتخزين تلك الطاقة لاستخدامها عند الطلب. وعلى مدار القرن الماضي، واصلت صناعة تخزين الطاقة تطورها وتكيفها وابتكارها استجابةً لمتطلبات الطاقة المتغيرة والتقدم التكنولوجي.
توفر أنظمة تخزين الطاقة مجموعة واسعة من الأساليب التكنولوجية لإدارة إمدادات الطاقة، بهدف بناء بنية تحتية للطاقة أكثر مرونة وتوفير التكاليف لشركات المرافق والمستهلكين. وللمساعدة في فهم الأساليب المتنوعة المستخدمة حاليًا حول العالم، قسمناها إلى خمس فئات رئيسية:
البطاريات - مجموعة من حلول التخزين الكهروكيميائي، بما في ذلك بطاريات الكيمياء المتقدمة، وبطاريات التدفق، والمكثفات
الحراري - التقاط الحرارة والبرودة لإنشاء الطاقة عند الطلب أو تعويض احتياجات الطاقة
التخزين الميكانيكي - تقنيات مبتكرة أخرى لتسخير الطاقة الحركية أو الجاذبية لتخزين الكهرباء
الهيدروجين - يمكن تحويل فائض توليد الكهرباء إلى هيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي وتخزينه
الطاقة الكهرومائية المضخوخة - إنشاء خزانات واسعة النطاق من الطاقة باستخدام المياه
نيكست جي باور،مورد نظام تخزين الطاقة من الصين، تزود صناعات الطاقة المتجددة بخبرة علمية وهندسية للبحث والتطوير وتقييم البطاريات وخلايا البطاريات وحزم البطاريات ورفوف البطاريات ونظام تخزين طاقة البطاريات في حاويات المستخدم في المركبات الكهربائية (EV) وتطبيقات تخزين الشبكة.
وما هي بطارية تخزين الطاقة؟
نظام تخزين طاقة البطاريات (BESS) هو حل تكنولوجي متطور يسمح بتخزين الطاقة بطرق متعددة لاستخدامها لاحقًا. تشمل مزايا تخزين طاقة البطاريات كفاءة الطاقة، والتوفير، والاستدامة من خلال خفض الاستهلاك. ونظرًا لاحتمالية تعرض إمدادات الطاقة لتقلبات بسبب الطقس، أو انقطاع التيار الكهربائي، أو لأسباب جيوسياسية، تُعدّ أنظمة البطاريات ضرورية لشركات المرافق والشركات والمنازل لضمان استمرار تدفق الطاقة. لم تعد أنظمة تخزين الطاقة مجرد فكرة ثانوية أو إضافة.
ما هو تخزين الطاقة الشمسية؟
يُعد تخزين طاقة البطاريات فعالاً بشكل خاص عند دمجه مع الطاقة الشمسية، إذ يُخفف من انقطاع الطاقة المتجددة ويضمن إمدادًا ثابتًا بالكهرباء. في نظام تخزين الطاقة الشمسية، تُشحن البطاريات خلال النهار ثم تُطلق الطاقة عند غياب الشمس. عادةً ما تتضمن البطاريات الحديثة لأنظمة الطاقة الشمسية المنزلية أو التجارية عاكسًا مدمجًا لتحويل التيار المستمر الذي تولده الألواح الشمسية إلى تيار متردد ضروري لتشغيل الأجهزة أو المعدات. يعمل تخزين بطاريات الطاقة الشمسية مع نظام إدارة طاقة يُدير دورات الشحن والتفريغ بناءً على الاحتياجات والتوافر الفوري.
ما هي تطبيقات تخزين البطارية الرئيسية؟
يمكن استخدام تخزين البطاريات بطرق عديدة تتجاوز مجرد النسخ الاحتياطي في حالات الطوارئ في حال نقص الطاقة أو انقطاعها. وتختلف التطبيقات باختلاف استخدام التخزين، سواءً كان للاستخدام التجاري أو المنزلي.
بالنسبة للمستخدمين التجاريين والصناعيين، هناك العديد من التطبيقات:
خفض الطلب على الطاقة، أو القدرة على إدارة الطلب على الطاقة لتجنب ارتفاع مفاجئ في الاستهلاك على المدى القصير.
تحويل الحمل، الذي يسمح للشركات بتحويل استهلاكها للطاقة من فترة زمنية إلى أخرى، من خلال استغلال البطارية عندما تكون تكلفة الطاقة أعلى.
المرونة، حيث يُمكن للعملاء تقليل طلب شبكة مواقعهم في الأوقات الحرجة دون تغيير استهلاكهم للكهرباء. لذا، يُسهّل تخزين الطاقة المشاركة في برنامج الاستجابة للطلب وتوفير تكاليف الطاقة.
تعتمد الشبكات الصغيرة على البطاريات كمكون أساسي، لأن هذه الشبكات تحتاج إلى تخزين الطاقة حتى تتمكن من الانفصال عن شبكة الكهرباء الرئيسية عند الحاجة.
التكامل مع مصادر الطاقة المتجددة، حيث تضمن البطاريات تدفقًا سلسًا ومستمرًا للكهرباء في حالة عدم توفر الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة.
يستفيد المستخدمون السكنيون من تطبيقات تخزين البطارية من خلال:
الاستهلاك الذاتي، حيث يمكن للمستخدمين السكنيين إنتاج الطاقة الشمسية خلال ساعات النهار ثم تشغيل أجهزتهم المنزلية في الليل
النسخ الاحتياطي للطوارئ في حالة انقطاع التيار الكهربائي
الخروج عن الشبكة، أو الانفصال تمامًا عن المرافق الكهربائية أو مرافق الطاقة
ما هي فوائد تخزين طاقة البطارية؟
الميزة العامة لأنظمة تخزين البطاريات هي أنها تجعل الطاقة المتجددة أكثر موثوقية، وبالتالي أكثر جدوى. قد يتذبذب إمداد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، لذا تُعد أنظمة تخزين البطاريات أساسيةً لتنظيم هذا التدفق، وتوفير إمداد مستمر بالطاقة عند الحاجة إليها على مدار الساعة، سواءً أكانت الرياح قوية أم ساطعة.
بالإضافة إلى المكاسب البيئية الواضحة التي تحققها أنظمة تخزين البطاريات بسبب الدور المهم الذي تلعبه في التحول في مجال الطاقة، فإن تخزين الطاقة يمكن أن يساعد المستخدمين على توفير التكاليف من خلال تخزين الطاقة المجانية أو منخفضة التكلفة وتوفيرها خلال فترات الذروة عندما تكون أسعار الكهرباء أعلى.
كيف يعمل نظام تخزين البطارية؟
مبدأ تشغيل نظام تخزين طاقة البطارية (BESS) بسيط. تتلقى البطاريات الكهرباء من شبكة الكهرباء، مباشرةً من محطة الطاقة، أو من مصدر طاقة متجدد كالألواح الشمسية أو غيرها من مصادر الطاقة، ثم تخزنها كتيار كهربائي لإطلاقها عند الحاجة.
عند دمجها مع البرامج، تُصبح أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) منصةً تجمع بين سعة تخزين الطاقة للبطاريات والذكاء اللازم لتوفير إدارة متقدمة لاستهلاك الطاقة من خلال تسخير الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي والحلول القائمة على البيانات. هذا يجعل البطاريات أداةً في جهود مواجهة تغير المناخ، لأنها تُتيح طريقةً أكثر مرونةً لاستخدام الطاقة، مما يُمكّن المستخدم من التكيف مع انخفاضات العرض والطلب. بشكل عام، تُعزز أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات نشر مصادر الطاقة المتجددة، مما يُساعد في تقليل انبعاثات الكربون، بل ويُقلل التكاليف على الشركات والأسر.