قطاع تخزين الطاقة على وشك الانفجار. مع تسابق الاقتصادات الرائدة في جميع أنحاء العالم لتثبيت المزيد والمزيد من القدرة على إنتاج الطاقة المتجددة، فإن طبيعة مشهد الطاقة لدينا تتغير، وسوف تحتاج الشبكة إلى تطورات كبيرة ودعم البنية التحتية لمواكبة ذلك. أحد هذه الدعامات الرئيسية هو تخزين الطاقة، والذي يمكنه إدارة وحتى خارج التدفق المتغير للطاقة المتجددة من وإلى الشبكة. ونظرًا لدوره المركزي في أمن الطاقة في عالم خالٍ من الكربون بشكل متزايد، يمكن أن يتضاعف حجم قطاع أمن الطاقة على مدار عام 2024.

يتم إنجاز غالبية تخزين الطاقة حاليًا باستخدام بطاريات الليثيوم أيون، ولكن هناك بعض المشاكل مع الاستخدام الواسع النطاق لهذه التكنولوجيا. أولًا، يعتبر الليثيوم موردًا محدوداً مطلوبًا للغاية ويؤدي إلى آثار بيئية وصحية سلبية متزايدة في الأماكن التي يتم استخراجه فيها. علاوة على ذلك، فهو عنصر أساسي في بطاريات السيارات الكهربائية والألواح الشمسية الكهروضوئية، مما يعني أن المنافسة على موارد الليثيوم أصبحت شرسة بالفعل وتزداد سخونة. ويقدر تقرير صدر عام 2023 من شركة بوبيولار ميكانيكس (Popular Mechanics) أن “الاقتصاد المكهرب في عام 2030 سيحتاج على الأرجح إلى ما بين 250 ألف إلى 450 ألف طن من الليثيوم”.

ولكن ربما الأهم من ذلك هو أن بطاريات الليثيوم أيون ليست جيدة في تخزين الطاقة. ولا يمكنهم الاحتفاظ بإنتاج الطاقة المتجددة الفائض إلا لساعات قليلة، في حين أن ما يحتاجه القطاع حقا هو أشهر أو حتى سنوات من القدرة على التخزين. وعلى هذا فإن هناك فجوة ضخمة ــ وبالتالي فرصة هائلة ــ في سوق تخزين الطاقة، ويسارع الباحثون في مختلف أنحاء العالم إلى سد هذه الفجوة.

في حين أن تطوير تخزين الطاقة لا يزال في مراحله الأولى، فمن المتوقع أن يصبح صناعة مربحة إلى حد كبير، وقد تم وصفه على أنه “التكنولوجيا التي ستصرف الشيكات التي تكتبها صناعة الطاقة المتجددة”، وفقًا لشركة المحاماة مورغان لويس (Morgan Lewis). ومع نمو قطاع الطاقة المتجددة، تتوقع الشركة أن تتضخم سعة تخزين الطاقة بعامل 15 بحلول عام 2030. وبناء على ذلك، يتم حاليا ضخ الكثير من أموال البحث والتطوير لاكتشاف مستقبل تخزين الطاقة على المدى الطويل، والعديد من المشاريع الأنيقة. لقد تم اقتراح حلول مبتكرة. ولكن حتى الآن، لم يتمكن أي منها من تحقيق فرص العمل على نطاق تجاري.

تمثل حلول تخزين الطاقة طويلة المدى الناشئة حاليًا مجموعة واسعة من التقنيات، بدءًا من مخططات الهيدروجين الأخضر المستقبلية إلى بعض أبسط الأدوات وأكثرها عصور ما قبل التاريخ: البكرات والوزن والجاذبية. والآن، أصبحت البطاريات الحرارية هي أهم شيء جديد في الشركات الناشئة لتخزين الطاقة. توفر الحرارة بالفعل أكثر من 50% من إجمالي متطلبات الطاقة في الصناعة، ولكن تم تجاهلها نسبيًا كبديل لتخزين الطاقة. ولكن نشرها يمكن أن يكون سريعا وبسيطا نسبيا، لأنه لا يعتمد على معادن أرضية نادرة، بل على موارد وفيرة يمكن الوصول إليها نسبيا مثل الملح والهواء والطوب، وكلها ممتازة في الاحتفاظ بالطاقة الحرارية.

جاء في تقرير صدر عام 2022 صادر عن شركة الاستشارات الإدارية العالمية ماكينزي آند كومباني (McKinsey & Company): “إن تخزين الطاقة الحرارية لديه القدرة على المساهمة بشكل كبير في إزالة الكربون من الحرارة والطاقة العالمية، مع المساعدة في ضمان عمل نظام الطاقة بتكلفة معقولة وموثوقة وفعالة”. عامل القدرة على تحمل التكاليف ضخم. تقدر شركة ماكينزي أن التكلفة التشغيلية للمضخة الحرارية مع التخزين الحراري تتراوح بين 15 إلى 25 دولارًا فقط لكل ميغاوات في الساعة. وبالمقارنة، فإن تخزين الطاقة من خلال إنتاج حرارة البخار من الهيدروجين يتكلف ما بين 65 إلى 100 دولار لكل ميغاوات في الساعة، بينما يتكلف الغاز مع احتجاز الكربون وتخزينه ما بين 45 إلى 55 دولارًا.

التحدي الأكبر الذي يواجه تخزين الطاقة الحرارية هو قلة الدعاية في سوق مزدحمة وصاخبة. يحدد تقرير ماكينزي (McKinsey) أن زيادة الوعي بين قادة الصناعة هو العائق الرئيسي لنشر تخزين الطاقة الحرارية على نطاق صناعي. نجحت العديد من الشركات الناشئة بالفعل في تخزين الطاقة في الملح المصهور، والهواء المضغوط، والطوب، وهي تقنيات يمكن اعتمادها عمليًا في أي مكان وفي أي وقت. ومن الأهمية بمكان أن تخزين الطاقة الحرارية “يمكن أن يكون من بين الطرق الأكثر فعالية من حيث التكلفة لإزالة الكربون من التدفئة إذا تم تطبيقه على نطاق واسع، في حين يوفر أيضا الاستقرار والمرونة لقطاعات الحرارة والطاقة أثناء انتقالها إلى الصفر الصافي”.

اقرأ أيضًا المخاطر الجيوسياسية تلوح في أفق أسواق السلع الأساسية

المصدر: أويل برايس