فرص ومعوقات تداول مساحة تخزين طاقة البطارية -نظام

يحدد أنتوني برايس، خبير قطاع تخزين الطاقة ومؤيد ابتكار الطاقة النظيفة، الأساليب والمواد التي تمت مراجعتها في مؤتمر منتدى مناقشة بطاريات التدفق الدولي الأخير في بروكسل، بلجيكا، واضعًا الاجتماع في سياق إزالة الكربون على المستوى الدولي بالإضافة إلى تحديث نظام الطاقة.

وأشار إلى أن وزارة الطاقة والنهج الصناعي (BEIS) التابعة لحكومة المملكة المتحدة زعمت، ردًا على تعيين عام 2021 بشأن تخزين الطاقة طويل الأمد، أننا 'سنتأكد من وجود أنظمة كافية لتخزين الطاقة طويلة الأمد (LLES)' ) وكذلك تحقيق الاستقرار في تشغيل نظام الطاقة من خلال وضع خطط مناسبة لتأمين المزيد من الاستثمارات بحلول عام 2024.'

ويأتي رد الفعل قبل انعقاد المنتدى الدولي لمناقشات بطاريات التدفق (IFBF) في بروكسل في أواخر يونيو، على أمل أن تؤثر السياسات على الممولين وتوجيههم أيضًا للاستثمار في أنظمة تخزين الطاقة طويلة الأمد واسعة النطاق (LLES).

تعد بطاريات التدفق مناسبة للعديد من تطبيقات مساحات تخزين الطاقة واسعة النطاق وطويلة الأمد، وفقًا للسعر المذكور، كما يتوقع الكثير في سوق بطاريات التدفق رد فعل من وزارة الطاقة والاستراتيجية الصناعية التابعة للحكومة الفيدرالية في المملكة المتحدة (BEIS). )، على أمل ألا تتماشى خططهم بالتأكيد مع خطة الطاقة البريطانية الثابتة فحسب، بل تتوافق أيضًا مع سياسات الطاقة في أوروبا وأمريكا الشمالية وأيضًا في أماكن أخرى.

بالإضافة إلى الرد على المشاورة، أطلق قسم الطاقة والتقنيات الصناعية (BEIS) التابع لحكومة المملكة المتحدة أيضًا تقرير 'وسائل الراحة في مساحة تخزين الطاقة طويلة الأمد'، وهو تقرير يقيس قيمة مساحة تخزين الطاقة تعمل خيارات تخزين الطاقة على تقليل تكاليف الإنترنت بدون نظام بمقدار 13 مليار جنيه إسترليني إلى 24 مليار جنيه إسترليني.يمكن أن توفر علاجات تخزين الطاقة طويلة الأمد حلول تخزين الطاقة الأكبر المطلوبة بتكلفة أقل من بدائل تخزين الطاقة قصيرة الأمد.

من المرجح أن تتماشى هذه الأرقام مع المشاهد التي تمت مشاركتها في اجتماع منتدى مناقشة بطاريات التدفق الدولي (IFBF)، مما يعطي الثقة بأن بطاريات التدفق ستكون بالتأكيد من بين تقنيات مساحة تخزين طاقة البطارية الحيوية في المستقبل.

ومن المثير للدهشة أن تعليقات الحكومة الفيدرالية في المملكة المتحدة لم تحدد بدقة ما الذي يشتمل عليه نظام تخزين الطاقة الضخم طويل الأمد.تكمن المشكلة في أن التفسيرات الصارمة تنتج حدودًا قد تستبعد مهام أو تقنيات مساحة تخزين الطاقة التي قد تقدم خدمات أو فوائد مهمة لنظام الطاقة.

في المنتدى الدولي لبطارية التدوير عبر الإنترنت (IFBF)، حصل الحاضرون على فهم أفضل لتفسير بطارية التدوير: 'بطارية التدفق هي محول طاقة كهروكيميائي يستخدم وسطًا قيد التشغيل كمادة نشطة أو مع مادة نشطة يمكن استخدامها مع بعضها البعض، ويمكن أيضًا عكس الاستجابة الكهروكيميائية.'.

بالإضافة إلى ذلك، توصل الأفراد إلى اتفاق حول فوائد البطاريات المتداولة: العمر الطويل، دورة الحياة الطويلة، التأثير المنخفض على الإعداد، معدل الشفاء العالي، وما إلى ذلك، ولكن عندما تستخدم أنظمة تخزين طاقة البطارية عادةً بطاريات الليثيوم أيون، فإن العديد من وظائف تخزين الطاقة المبرمجين ليسوا كذلك.كانت رؤية هذه العقارات السكنية أو التجارية بمثابة خيبة أمل كبيرة بالنسبة لهم.

إحدى المشكلات هي تكرار السجلات على أنظمة تخزين طاقة البطارية التي تغفل البطاريات المتداولة أو تقلل من دورها الأساسي.ولذلك، فإن المناقشة بين اللاعبين في السوق بشأن ما هو 'المرن' أو 'الضخم' سوف تستمر بالتأكيد.

بالإضافة إلى ذلك، يجب أن نتذكر أنه تم إنشاء 49 ميجاوات من مشاريع تخزين الطاقة ونشرها أيضًا في المملكة المتحدة كحل بديل لمنع الحاجة إلى تصاريح إعداد إضافية ومشاكل التشغيل، وهو مثال على الحدود التي تتطلب تعديلات في العادات في أسواق الطاقة.يحتاج الناس إلى فهم تفسير تخزين الطاقة على المدى الطويل لتشجيع الاستثمار المالي في وظائف تخزين الطاقة من الدرجة الأولى.

تم تنظيم المنتدى الدولي لمناقشة بطاريات التدفق (IFBF) لهذا العام بشكل جماعي مع شركة Circulation Batteries Europe، وهي رابطة سوق بطاريات التدفق الأوروبية.

فرصة للمشاركين والحاضرين في المنتدى الدولي لبطاريات التدفق عبر الإنترنت (IFBF) للالتقاء وتبادل الأفكار وكذلك ليس فقط الحديث عن الابتكارات الحديثة بالإضافة إلى تطورات الصناعة، ولكن بالإضافة إلى ذلك، التعاون معًا لتحقيق بعض أهداف الصناعة .

خلقت المحادثات الديناميكية من مجتمع البطاريات ذات الدورة الدموية الكبيرة في المنتدى الدولي لبطاريات الدورة الدموية عبر الإنترنت (IFBF) روح الصداقة الحميمة والتعاون، كما شجعت بعض المخاوف بشأن النزاع وكذلك المحادثة بين المشاركين.يحرص أعضاء Flow Batteries Europe على عرض معرفتهم وتقديم بعض التحديات لصانعي السياسات الأوروبيين وأيضًا العديد من صانعي السياسات الآخرين على المستوى الوطني للتعاون مع اللاعبين في سوق بطاريات التدفق لتحقيق تأثير بيئي أقل وبأسعار معقولة وأداء عالي وطويل الأمد. نظام تخزين الطاقة.

إن المشاركة مع صانعي السياسات تعني الاهتمام والحوار.

انعقد المنتدى الدولي لبطاريات التدفق عبر الإنترنت (IFBF) في بروكسل، مقر المفوضية الأوروبية والبرلمان الأوروبي.وقد استقطب المنتدى اهتمامًا من صانعي السياسات وكذلك المستشارين الذين أتيحت لهم الفرصة للاطلاع على ابتكارات البطاريات المتداولة والتعامل مع المتخصصين في السوق.جزء من وظيفتها هو ضمان تضمين التفاصيل المثالية في أوراق السياسة والقوائم، ولكن من المهم أيضًا الاستماع إلى صانعي السياسات ومشاركتهم وجهات نظرهم.

وتحدث كارليس غولدشتاين، مستشار خطة فعالية الطاقة في المديرية العامة للطاقة التابعة للدفع الأوروبي (DGENER)، في المؤتمر.وسئل عن واجب تخزين الطاقة بسبب الأنشطة الحالية في مجال الطاقة للحصول على مفهوم وجهة نظر الدفع الأوروبي بشأن التكنولوجيا الحديثة لتخزين الطاقة.ووصف أن النشاط ضروري لزيادة جدول الطاقة وتقليل الطلب من خلال أداء الطاقة.

تلعب أنظمة تخزين الطاقة دورًا حيويًا في دعم توليد الطاقة وعمليات الشبكة.علاوة على ذلك، فإن نشر أنظمة تخزين الطاقة ونمو تقنيات تخزين الطاقة في أوروبا يعلن عن سائقي التنمية الاقتصادية في الاتحاد الأوروبي.

ومضى غولدشتاين في مناقشة أن الجمع بين ابتكارات مساحة تخزين الطاقة يعتمد على القدرة المركبة المختلفة والفترة والسعر أيضًا.لقد أخذ في الاعتبار أن مساحة تخزين الطاقة لا تزال تقنية حديثة مبكرة للغاية وتحتاج إلى مزيد من الدعم.وردًا على استفسار مباشر حول كيفية تشجيع الاستثمار المالي في الابتكار في مجال تخزين الطاقة على المدى الطويل، أجاب: 'توفير الأمن الحاكم'.

شاركت جيني كوندرون من رابطة قطاع تخزين الطاقة الأيرلندية في المناقشة مع كارليس غولدشتاين، مشيرةً إلى أهمية ابتكار تخزين الطاقة ليس فقط باستخدام الطاقة الكهربائية من الشبكة ولكن أيضًا دعم إجراءات الشبكة بشكل فعال.وتأمل منظمة سوق تخزين الطاقة الأيرلندية أن تقوم الحكومة الفيدرالية الأيرلندية بصياغة سياسات للإعلان عن تنفيذ تخزين الطاقة.

دعم غولدشتاين دور الحكومات الفيدرالية الوطنية في تعزيز نشر مساحات تخزين الطاقة، لكنه سلط الضوء أيضًا على المساعدة والتمويل لتكنولوجيا تخزين الطاقة الحديثة التي تقدمها شبكة الطاقة الأوروبية على مستوى الاتحاد الأوروبي.

علق مارك سميث من شركة الفاناديوم الأمريكية أنه على الرغم من دعم معدلات صناعة البطاريات المتداولة، فإن صناعة البطاريات المتداولة، مثل أي صناعة أخرى، تتطلب استدامة طويلة المدى.

لقد تم بالفعل سماع بعض الأمثلة الجيدة لعمليات نشر بطاريات التدفق في المنتدى الدولي لمناقشة بطارية التدوير (IFBF) - يناقش تيم روز من شركة EDF Renewables التشغيل الحالي لتخزين طاقة بطارية التدوير في مهمة مركز Power Super في أكسفورد، نظام المملكة المتحدة.

أصدر المشروع نظامًا لتخزين طاقة بطارية تدفق الأكسدة والاختزال الفاناديوم مع نظام تخزين طاقة بطارية ليثيوم أيون أكبر، لكن تقنية التهجين هذه تكشف عن القدرة على التكيف بين هذين النوعين من البطاريات.تم توفير بطارية تدفق الأكسدة والاختزال الفاناديوم الخاصة بالمهمة بواسطة Invinity.قام جان لويس كولز، نائب رئيس قسم التصميم بالشركة، بتعريف إجراءات الشحن والإعداد وكذلك التعيين للمشروع بدقة، وشدد على أن البطارية تتطلب التثبيت في الموعد المحدد، بكل يقين وموثوقية.

كما أن العديد من صانعي بطاريات التدفق والمطورين الآخرين متأكدون أيضًا - يصف شيباتا توشيكازو من شركة Sumitomo مشروعًا تم نشره مؤخرًا في الولاية الذهبية، وبطارية بقدرة 51 ميجاوات في الساعة تم تشغيلها في أبريل 2022 لعميله Hokkaido Electric Power Co. تفاصيل نظام تخزين الطاقة.يهدف هذا إلى تعزيز القدرة المتصلة بالشبكة للمرحلة الأولى من مهمة توليد طاقة الرياح واسعة النطاق بقدرة 1 جيجاوات في جزيرة هوكايدو.

التحدي السعري لبطاريات التدفق.

قدم ألكسندر شونفيلدت، من شركة Cellcube المنتجة لبطاريات دوران الفاناديوم، مراجعة لأعمالهم، كما قامت زميلته Magdalena Neidhart أيضًا بإجراء تحليل شامل للعملية الحياتية لبطاريات دوران الفاناديوم.توصل نيدهارت إلى أن بطاريات تدفق الفاناديوم قد تتجاوز بشكل كبير بطاريات تيتانات الليثيوم (LTO) في إمكانية تخفيف ظاهرة الاحتباس الحراري، وأن إعادة استخدام منتجات بطاريات التدفق يمكن أن تقلل من تأثيرها البيئي بشكل أكبر.

من المعروف أن إلكتروليت الفاناديوم متعدد الاستخدامات ويمكن أيضًا نقله من بطارية فاناديوم إلى أخرى دون صعوبة، لكن يجب أن تعلم أن تكلفة مادة الفاناديوم متغيرة.تظهر معدلاتها بدع السوق، وقد أثارت الزيادات الحالية في الأسعار بعض التفكير الإبداعي من صانعي بطاريات الفاناديوم وكذلك منتجي الفاناديوم.

اقترح بول فولانت من شركة Largo Resources، وهي شركة مصنعة لبطاريات دوران الفاناديوم، الحفاظ على استخدام بطاريات دوران الفاناديوم من خلال إنشاء شركة تسمى 'Largo Physica lVanadium' والتي من شأنها أن تكون بمثابة حارس بطارية دوران الفاناديوم، مما يسمح لعملائها لديك البطاريات نفسها، ولكن يمكن استئجار المنحل بالكهرباء.يؤدي هذا إلى إزالة التكلفة الرأسمالية الأولية للحصول على الفاناديوم (وهو باهظ الثمن حاليًا) عندما تبدأ وظائف تخزين الطاقة في الظهور.

هناك العديد من الخيارات الأخرى لصعوبة التكلفة: اختار Alan Greenshiels من ESS نظام بطارية تدوير يستفيد من المادة الكهروكيميائية لكلوريد الحديديك.ونظرًا لأن الإلكتروليت يستخدم مواد أقل تكلفة، فإن هذا النوع المتنوع من نظام بطاريات الدوران يمكن أن يقلل التكاليف في التصنيع الضخم.وادعى أن هذا سيعطي ESS فائدة كبيرة على العديد من الشركات المصنعة الأخرى.

لقد تم تفصيل ESS مؤخرًا في بورصة نيويورك للأوراق المالية، وأصبحت الآن واثقة جدًا بشأن عملائها المحتملين في التطوير المستقبلي، والذين يرغبون في تطوير وتشغيل مراكز الإنتاج في العديد من البلدان.

هناك العديد من النقاط المذهلة التي تحدث في سوق البطاريات المتداولة - ليس أقلها حقيقة أن تعزيز تنوع أنظمة البطاريات المتداولة، والتي يتم إنتاج الكثير منها بناءً على منتجات غير مكلفة، يتم السعي إليه بقوة.

تشهد أنظمة تخزين طاقة بطاريات الحديد والكروم التي أنشأتها شركتان انتعاشًا، جنبًا إلى جنب مع الشركات المصنعة للبطاريات التي تستخدم هواء الزنك وبروميد الهيدروجين وأيضًا مجموعة متنوعة من المنتجات الطبيعية.من بين مزايا الاجتماع في الموقع في المنتدى الدولي لمناقشة بطاريات التدفق (IFBF) هو أنه يمكن تجاوز مزايا كل تقنية حديثة لتخزين طاقة البطارية، مع فهم واحترام آراء المنافسين والمتعاونين أيضًا.

لا يقتصر الأمر على كيمياء البطارية فحسب، بل يتعمق اللاعبون في السوق في العديد من عناصر تصميم البطارية بالإضافة إلى الإنتاج: ربط المواد، وتحديد استراتيجيات التشغيل، وكذلك استخدام تصميمات أفضل لحزمة البطاريات، كل ذلك مع استهداف البطاريات المتداولة للنقل البري والبحري.أثار التحقيق نقاشًا ساخنًا.

لقد أوضح منتدى المناقشة بشكل واضح للغاية أن هناك قدرًا كبيرًا من الثقة بالنفس في دور بطاريات الدوران في مزيج الطاقة المستقبلي، حيث تجتذب الأحداث الحالية اهتمامًا كبيرًا ومحاولة التعرف على سبب استغراقها وقتًا طويلاً لنشرها في المدى.

ولكن لا يبدو أن هناك نقصًا في التكنولوجيا الحديثة، كما أن هناك العديد من الأمثلة على أدوات البطاريات التي تعمل بكامل طاقتها اليوم.لا توجد ندرة في الرأسماليين في قطاع الطاقة، ولكن يبدو أن هناك بعض العقبات من حيث تعزيز الابتكار وتؤدي أيضًا إلى تقليل تكاليف الإنتاج، وكذلك إنشاء أوامر لتعزيز القدرة التصنيعية ومستويات العمل.

مواجهة المشاكل بإيجابية في منتدى مفتوح.

يتعامل الأفراد مع هذه المخاوف بأمانة.كان لاكشمي سرينيفاسان من معهد دراسات أبحاث الطاقة الكهربائية (EPRI) يعمل في مهمة لعدة سنوات لدراسة إعدادات الفشل والمخاطر وكذلك تجربة تشغيل بطاريات التدفق، والتي سيتم نشرها قريبًا.

في ملخص التقرير، تم ذكر تحديات الطاقة والأداء ذهابًا وإيابًا للبطاريات المتداولة دون المواصفات، إلى جانب مشاكل التكامل بين البطاريات وكذلك العاكسات.ويخلص سرينيفاسان إلى أن هناك حاجة إلى مزيد من البيانات والانفتاح إذا أردنا التحقق من دراسة الحالة هذه بشكل صحيح.يعد تقليل الخطر أمرًا ضروريًا للتأكد من نجاح عمليات النشر المستقبلية.

قد يتذكر العاملون في قطاع مساحة تخزين الطاقة بعض التعليقات المماثلة المتعلقة بأنواع البطاريات الأخرى المختلفة في عمليات نشرهم المبكرة جدًا.إن نشر هذه المشكلات في منتدى مفتوح يمكن أن يوفر ضمانًا طويل المدى بأنه سيتم حلها في النهاية.

يعد منتدى مناقشة بطاريات التدوير الدولي (IFBF) فرصة رائعة لتبادل الخبرات في تعزيز بطاريات التدفق من جميع أنحاء العالم.على سبيل المثال، تدوم معظم البطاريات في الحالة الذهبية لمدة تصل إلى 4 ساعات وهي المعيار القياسي أيضًا.ومن المؤكد أن مثل هذه الحاجة في السوق ستؤدي إلى المزيد من الاستثمار المالي في أنظمة تخزين الطاقة منخفضة التكلفة وواسعة النطاق وطويلة الأمد.

نتيجة لذلك، نظرًا لأن صناعة مساحة تخزين الطاقة لا تزال في طور التأسيس، بل إن المزيد من صانعي البطاريات المتداولة يدخلون في التصنيع بكميات كبيرة، فيجب تعزيز الجودة العالية، وبالتالي تعزيز موثوقية المنتج بالإضافة إلى الكفاءة.وكمثال على ما يمكن تحقيقه، أتاحت جولة على الموقع الإلكتروني لمهمة الشبكة الصغيرة التي يديرها المصمم الميكانيكي جون كوكريل في سيراينغ، بلجيكا، في نهاية الاجتماع للوفود فرصة رؤية بطارية التدفق التي تم نشرها بواسطة نظام تخزين الطاقة من سوميتومو إلكتريك. .

تقود ابتكارات بطاريات التدفق هذه موضة الصناعة.سوف تضيء المسارات نحو تنفيذ أكثر شمولاً لأنواع مختلفة من بطاريات الدوران في العديد من الترتيبات وكذلك التطبيقات.كما ستتطلب عمليات النشر الإضافية المزيد من القدرة التصنيعية وتطوير المزيد من العمل.