في قفزة رائدة نحو الاستدامة، بدأت منشأة كابولي لتخزين الطاقة (KES) التابعة لشركة بلس باور في هاواي عملياتها التجارية. بينما تودع هاواي آخر مصنع للفحم لديها، تحتل KES مركز الصدارة، حيث تقدم حلاً مبتكرًا للحفاظ على موثوقية الشبكة وسط التحول من الوقود الأحفوري إلى الطاقة المتجددة.
ويعتبر المصنع نظام تخزين طاقة البطاريات الأكثر تقدمًا على مستوى الشبكة (BESS) في العالم. BESS هي بطاريات قابلة لإعادة الشحن يمكنها تخزين الطاقة من مصادر مختلفة وتفريغها عند الضرورة. يتكون النظام من بطارية واحدة أو أكثر تُستخدم غالبًا لموازنة الشبكة التقليدية وتوفير طاقة احتياطية وتعزيز استقرار الشبكة.
بدأ المشروع، الذي طورته وتملكه شركة Plus Power ومقرها هيوستن، عملياته قبل عيد الميلاد. وهي تتميز بـ 158 حزمة Tesla Megapack بسعة إجمالية تبلغ 185 ميجاوات من التفريغ الفوري. تتوافق هذه السعة مع إنتاج الطاقة لمحطة الفحم المتقاعدة ولكنها توفر وقت استجابة أسرع يبلغ 250 مللي ثانية.
ثورة الطاقة النظيفة في هاواي
قررت ولاية هاواي إغلاق آخر مصنع للفحم لديها في الأول من سبتمبر/أيلول 1. ويمثل هذا القرار خطوة مهمة في التزام الولاية بتحقيق الطاقة المتجددة بنسبة 2022% لتوليد الكهرباء بحلول عام 100.
ثم نشأ التحدي المتمثل في ضمان موثوقية الشبكة بمزيج من المصادر المتجددة الخاضعة لتقلبات الطقس.
• كابولي لتخزين الطاقة يعالج النظام هذا التحدي من خلال امتصاص الطاقة الزائدة من الشبكة أثناء ذروة توليد الطاقة المتجددة وتسليمها خلال ساعات المساء ذات الطلب المرتفع.
براندون كيفي، الرئيس التنفيذي لشركة قوة إضافية، أعرب عن اعتزازه بالمساهمة في تحقيق أهداف الطاقة المتجددة في هاواي وتمكين التحول. وأشار كيفي بشكل خاص إلى ما يلي:
"هذا معلم بارز في التحول إلى الطاقة النظيفة... هذا المشروع هو بطاقة بريدية من المستقبل - ستوفر البطاريات قريبًا هذه الخدمات، على نطاق واسع، في البر الرئيسي."
على الرغم من مواجهة انتكاسات البناء، بما في ذلك الاضطرابات الناجمة عن جائحة كوفيد-19 والموقع البعيد للمشروع، فإن KES تعمل الآن. ويتفوق على عدة غيرها طاقة متجددة مشاريع استبدال قدرة محطة الفحم المتقاعدة.
يتماشى مشروع البطارية الضخم مع التزام هاواي بأن تصبح رائدة في اعتماد الطاقة النظيفة وتحويل الشبكة.
ما وراء الطاقة: استقرار الشبكة المتعددة الأوجه في كابولي
يعمل نظام كابولي لتخزين الطاقة بشكل مختلف عن محطات الفحم التقليدية، مما يتطلب إطارًا جديدًا لتكرار وظائف الشبكة الأساسية. وفي حين أن مصنع الفحم القديم كان يوفر الطاقة والقدرة وخدمات الشبكة، فإن البطارية تحل محل الجانبين الأخيرين مباشرة.
وتتوافق قدرة التفريغ الفوري البالغة 185 ميجاوات في كابولي مع إنتاج الطاقة في محطة الفحم. بالإضافة إلى ذلك، فهو يقدم خدمات الشبكة، مثل القصور الذاتي الاصطناعي والاستجابة السريعة للتردد، لتحقيق استقرار الشبكة في الوقت الفعلي.
وعلى الرغم من أن سعة تخزين البطارية البالغة 565 ميجاوات/ساعة لا يمكنها أن تحل محل إنتاج الطاقة في محطة الفحم بشكل مباشر، إلا أنها تتعاون مع مصادر الطاقة الشمسية لتعزيز تكامل الطاقة المتجددة النظيفة في الشبكة.
تمكن KES شركة Hawaiian Electric من تقليل تقليص مصادر الطاقة المتجددة بنسبة تقدر بـ 69% خلال السنوات الخمس الأولى. وهذا يقلل من هدر فائض الكهرباء النظيفة.
بالإضافة إلى ذلك، توفر البطارية إمكانية التشغيل الأسود، مما يسمح لها بإعادة تشغيل الشبكة في حالة انقطاع كامل بسبب كارثة.
ووفقا لكيفي، تعتبر كابولي منشأة تخزين طاقة البطاريات الأكثر تقدما على مستوى العالم بسبب قدراتها المتعددة الأوجه. وتشمل هذه السعة وخدمات الشبكة ووظائف البداية السوداء. وأضاف أيضًا أنه بما أن المشروع متصل بثلاث محطات طاقة أخرى، فإن البطارية "يمكن أن تكون AAA لتشغيل تلك المحطات الأخرى".
الليثيوم يدعم التحول إلى الطاقة النظيفة
بطاريات ليثيوم أيون ويُنظر إليها على أنها الحل لمساعدة العالم على التحول إلى مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة. وهذا أمر بالغ الأهمية لتحقيق السيناريو الحرج البالغ 1.5 درجة مئوية بحلول عام 2050، والمعروف باسم صافي الصفر.
تتجه الشركات والحكومات إلى أنظمة تخزين طاقة البطاريات (BESS) لتحقيق أهداف الاستدامة الخاصة بها. تشير الأبحاث إلى أن سوق BESS في الولايات المتحدة وحدها سينمو إلى أكثر من 15 مليار دولار في عام 2027.
ستؤدي الزيادة في الاستخدام والطلب المستقبلي للطاقة المتجددة إلى نمو سوق BESS على مستوى الشبكة العالمية. ووفقاً لتوقعات وكالة الطاقة الدولية، ستشكل مصادر الطاقة المتجددة أكثر من 90% من التوسع في سعة الكهرباء العالمية في الفترة من 2022 إلى 2027. وبهذا، يبدو النمو أسرع في المواقع التي تتوسع فيها مصادر الطاقة المتجددة أيضًا بشكل أسرع من المتوسط.
يمثل نظام كابولي لتخزين الطاقة في هاواي نموذجا رائدا لشبكة طاقة نظيفة يمكن الاعتماد عليها، ومعالجة تحديات التحول من محطات الوقود الأحفوري إلى مصادر الطاقة المتجددة.
يستخدم مشروع بطاريات KES 158 بطارية من بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد Tesla Megapack 2 XL، كل منها بحجم حاوية شحن تقريبًا.
بالمقارنة مع أسطول بطاريات الشبكة في كاليفورنيا، والذي يشكل 7.6% من سعة شبكة الولاية، تمثل كابولي وحدها حوالي 17% من سعة الذروة في أواهو، مما يسلط الضوء على دورها المركزي في الحفاظ على استقرار الشبكة.
وبالنظر إلى المستقبل، فإن نجاح كابولي يؤكد أهميته في تحقيق أهداف المناخ في الولايات المتحدة من خلال التخلص التدريجي من الوقود الأحفوري من الشبكة الكهربائية. باعتبارها واحدة من أولى الأمثلة الواقعية لتحويل وظائف الشبكة بنجاح، يوفر النموذج الذي أنشأته كابولي رؤى قيمة لتوسيع نطاق خدمات الشبكة المماثلة على الصعيد الوطني، ويقدم مخططًا لمستقبل حلول الشبكة المستدامة.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://carboncredits.com/worlds-most-advanced-battery-energy-storage-system-replace-hawaiis-last-coal-plant/
