تاریخ انتشار:
1400/09/01
۵ فناوری ذخیره سازی طولانی مدت انرژی که آینده درخشانی دارند
فناوری‌های موجود تا کنون برای ذخیره‌سازی طولانی مدت انرژی با قیمت مناسب چندان موفق نبوده‌اند. این در حالیست که بشر به سمت تولید انرژی، اقتصاد و در کل سبک زندگی کم‌کربن حرکت می‌کند و شبکه‌های کم‌کربن نیز نیاز به ذخیره سازی طولانی مدت انرژی دارند.
ذخیره سازی انرژی برای مدت طولانی پتانسیل زیادی برای رشد دارد چرا که در جهان امروز انرژی باد و خورشید به تدریج در حال پیشی گرفتن از سایر منابع تامین انرژی هستند. با توجه به اینکه انرژی باد و خورشید فقط در زمان‌های خاصی تولید می‌شود، به یک فناوری مکمل نیاز دارند باتری‌های لیتیوم یونی که امروزه ۹۹درصد ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی را تامین می‌کنند، در این مورد قابل استفاده نیستند. چون ذخیره سازی انرژی برای مدت طولانی در این باتری‌ها، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. گزینه‌های زیادی وجود دارند که از نظر فنی “کار می‌کنند”. اما سوال اصلی این است که آیا از نظر اقتصادی نیز توجیه پذیر و عملی هستند و کسب و کارهایی که آن‌ها را ارائه می‌دهند می‌توانند به اندازه کافی زنده بمانند تا آن را ثابت کنند یا خیر؟
در این مقاله ما پنج مورد از این فناوری‌ها را با معیارهای زیر انتخاب کرده‌ایم:
فناوری قابل قبول
سرمایه گذاری اخیر
کشش بازار
ورشکست شدن شرکت ها
پیشنهاد می‌کنیم این صفحه را نشانه گذاری کنید و بعد از یک دهه برگردید تا ببینید پیش‌بینی ما تا چه اندازه محقق شده است.
1. پمپ هیدرولیک
این فناوری که پیدایش آن به قرون وسطی بازمی‌گردد، مبتنی بر نیروی گرانش است. اساس کار به این صورت است که آب را از مخزن پایین به مخزن بالا منتقل می‌کنند تا با حرکت آب از بالا به پایین برق تولید شود. به گفته وزارت انرژی ایالات متحده، این فناوری به قبل از اوج شکوفایی لیتیوم-یون مربوط می‌شود و هنوز هم حدود ۹۵ درصد از ذخیره سازی شبکه ایالات متحده را تامین می‌کند.
این سیستم‌ها پس از ساخته شدن، هزینه ذخیره سازی بسیار پایینی دارند و در مقایسه با بزرگ‌ترین باتری جهان، انرژی واقعاً عظیمی را در خود ذخیره می‌کنند. متاسفانه به دلیل پیامدهای ایجاد زیرساخت‌های بزرگ مبتنی بر آب و مشکلات اخیر در اجرای پروژه‌های عظیم ساختمانی، ساخت نیروگاه‌های ذخیره‌سازی پمپ هیدرولیک جدید بسیار دشوار است.
این فناوری بر مخازن جداگانه‌ای متمرکز است که اکوسیستم رودخانه را مختل نمی‌کنند. به همین دلیل، صدور مجوز برای ساخت این نیروگاه‌ها کار سختی نیست. اما مشکل اصلی این پروژه‌ها تایم لاین طولانی توسعه و هزینه‌های میلیارد دلاری آن‌هاست.
2. بلوک‌های انباشته
چه می‌شود اگر به جای استفاده از باتری یا پمپاژ آب، انرژی را با خودکار کردن یک جرثقیل رباتیک شش بازو ذخیره کنید تا هزاران قطعه یکپارچه 35 متر- تنی را در یک برج بزرگ جمع کنید و برای آزاد کردن برق مورد نیاز دوباره آن‌ها را پایین بیاورید؟
این ایده از همان فناوری پمپ هیدرولیک نشات گرفته است چون پمپ هیدرولیک نیز بر اساس نیروی گرانش کار می‌کند. این فناوری برای تنوع جغرافیایی بیشتر و اجتناب از محدودیت‌هایی که در بالا توضیح داده شد،به وجود آمد.
3. هوای مایع
«Highview Power» دیگر خود را یک استارت‌آپ نمی‌داند. این شرکت مستقر در بریتانیا پس از ۱۵ سال پالایش فناوری خود، از راه اندازی پایلوت فناوری ذخیره انرژی با هوای مایع به سمت توسعه کارخانه در مقیاس بزرگ حرکت کرده است.
مکانیسم کار این فناوری به این صورت است که ابتدا هوا را سرد می‌کند و آن را در مخازن تحت فشار روی زمین ذخیره می‌کند. تجهیزات فشرده سازی و ژنراتورهای برق فناوری تازه‌ای نیستند. نوآوری این استارت‌آپ در استفاده از این فناوری‌های قدیمی برای ذخیره سازی شبکه است.
4. هوای فشرده زیرزمینی
انسان برای دهه‌ها نیرو را در غارهای زیرزمینی ذخیره کرده‌اند. به عنوان مثال کارخانه‌ای در هانترف، آلمان متعلق به سال 1978 است، و کارخانه مک‌اینتاش آلاباما در سال 1991 افتتاح شد. اما این پروژه‌های پیشگام نتوانستند آغازگر مسیری باشند. چندین استارت آپ نیز تلاش کردند اما نتوانستند این فناوری را بهبود بخشند.
ایده اصلی این فناوری استفاده از الکتریسیته اضافی برای پمپاژ هوای فشرده به یک سازه زیرزمینی مناسب است که مانند یک مخزن ذخیره غول پیکر عمل می‌کند. نیروگاه می‌تواند تا در صورت نیاز با آزاد کردن هوای تحت فشار دوباره برق تولید کند.
5. باتری‌های جریان
این نوع باتری‌ها همیشه برای ذخیره‌سازی طولانی‌مدت انرژی مطرح بوده اند اما تا کنون نتوانسته‌اند موفقیت قابل توجهی در میدان عمل به دست آورند.
شرکت تولید کننده این باتری‌ها حالا یا ورشکسته است یا هنوز در آرزوی اولین استقرار تجاری قابل توجه خود است. با این حال، بسیاری از دانشمندان باتری‌های جریان، حاضرند بر سر این فناوری که الکترولیت‌های مایع را برای شارژ یا تخلیه الکترون‌ها از طریق واکنش ردوکس به گردش در می‌آورد سوگند یاد کنند.
منبع : greentechmedia.com
