سهم انرژی های تجدیدپذیر از تولید برق بریتانیا از فناوری های بادی و خورشیدی به رکورد 26 درصد رسید. در سال گذشته رسید. این خبر بسیار خوبی برای انتشار کربن ملی ما است، اما شبکه تحت فشار فزاینده ای برای مدیریت این منبع تغذیه متناوب است.
ماهیت خاموش و روشن انرژی های تجدیدپذیر به این معنی است که برای جلوگیری از خاموشی های غیرمنتظره و افزایش ناگهانی برق، باید در کنار ذخیره انرژی در شبکه برق ملی ادغام شود. این چالشی است که در پس‌زمینه نهفته است زیرا دولت بریتانیا اعلام کرد که 246 میلیون پوند در بودجه تحقیقاتی روی یک استراتژی ذخیره‌سازی انرژی چهار ساله با تمرکز بر نوآوری باتری سرمایه‌گذاری خواهد کرد.
امید است که « چالش فارادی » موانع موجود در برابر فناوری‌های جدید باتری را از بین ببرد و مدل‌های تجاری جدیدی را معرفی کند. این طرح ایجاد یک موسسه تحقیقات باتری و ایجاد نوآوری، به ویژه برای صنعت خودروهای الکتریکی است. با این حال، اندازه و دامنه این طرح سیگنال‌های متفاوتی را به بخش ذخیره‌سازی انرژی ارسال می‌کند و باعث سردرگمی در جهت طولانی‌مدت می‌شود.
چالش فارادی بر فناوری شناخته شده تمرکز می کند و به دنبال نوآوری در باتری های لیتیوم یون شناخته شده و شناخته شده عمومی است. اما علاوه بر باتری‌های معروف سرب اسید (خودرو) و لیتیوم یون (الکترونیک)، فناوری‌های جایگزین زیادی برای ذخیره انرژی وجود دارد.
چگونه گفتگو متفاوت است: همه نویسندگان ما متخصص هستند.
اینها شامل طیف وسیعی از دیگر وسایل ذخیره‌سازی الکتروشیمیایی مانند سدیم-گوگرد، فلز-هوا، سدیم-یون، باتری‌های جریانی و ابرخازن‌ها و همچنین سایر دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی مانند پمپ‌های هیدرولیک، فلایویل‌ها، هوای فشرده (CAES) است. و آهنرباهای ابررسانا (SMES).
همانطور که در نمودار زیر نشان داده شده است، این فناوری ها را می توان بر اساس توان خروجی آنها و مدت زمانی که می توانند این توان را ارائه کنند (انرژی ذخیره شده) ارزیابی کرد.
ایالات متحده ، آلمان، استرالیا، آفریقای جنوبی، کره و چین همگی در فناوری لیتیوم یون از بریتانیا جلوتر هستند . مداخله دولت توسط کارخانه Gigafactory تسلا، ساخته شده با 5 میلیارد دلار آمریکا (3.8 میلیارد پوند) برای تولید نیم میلیون باتری خودرو در سال در زمان تولید کامل – و با اعلام اخیر در مورد بزرگترین باتری لیتیوم یونی جهان در استرالیا ، خنثی شده است. چین 55 درصد از کل باتری های لیتیوم یونی را در جهان تولید می کند. اینها اجمالی دلهره آور از مقیاسی است که کشورهای رقیب در حال مقابله با فناوری ذخیره سازی باتری هستند.
با این حال، در حقیقت، سرمایه‌گذاری در تحقیقات بیشتر در مورد لیتیوم یون نیست که به بریتانیا پایگاهی می‌دهد. این تحقیق باید واقعاً اصیل و بنیادی در زمینه فناوری‌های جدید و پیشرفت‌کننده باشد، شاید با تمرکز بر مواد پایدار و کم‌هزینه. صندوق چالش فارادی، تا کنون، به نظر نمی‌رسد که نوآوری واقعی را در نظر بگیرد، اما به دنبال فناوری آماده رول است – این بیشتر شبیه یک یارانه شبکه‌ای است که به عنوان یک صندوق تحقیقاتی پنهان شده است.
پس جای تعجب نیست که یک روز پس از راه اندازی چالش فارادی، دولت ممنوعیت خودروهای جدید دیزلی و بنزینی را از سال 2040 به همراه بودجه 255 میلیون پوندی برای شوراها برای مقابله با آلایندگی ها اعلام کرد. آیا با چنین ضرب الاجلی – و افزایش تقاضا برای وسایل نقلیه الکتریکی در سطح جهان – آیا دولت دست محققان ذخیره انرژی را مجبور می کند که صرفاً بر نوآوری لیتیوم یون تمرکز کنند؟ علاوه بر این، شبکه ملی بیش از 66 میلیون پوند برای استقرار پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی پاسخ فرکانسی در مقیاس متوسط در سال گذشته متعهد شد که همگی مبتنی بر فناوری لیتیوم یون بودند.
صندوق چالش فارادی به طور آزمایشی در دو جایگاه برای بازار بریتانیا، باتری های خودرو و ذخیره سازی داخلی در نظر گرفته شده است. این هر دو بخش‌هایی هستند که باتری‌های لیتیوم یونی ثابت کرده‌اند که گزینه‌های خوب، اگرچه گران هستند، بالقوه بهتر و ارزان‌تری برای ذخیره‌سازی ثابت مانند باتری‌های جریان یا ذخیره‌سازی هوای فشرده وجود داشته باشند، گزینه‌های خوب، هرچند گران قیمت هستند.
تکنولوژی جدید
ما بر این باوریم که پیشرفت در بازارهای جدید در ذخیره‌سازی انرژی، دور شدن از لیتیوم یون – بازاری تولیدی است که بریتانیا به سادگی نمی‌تواند در سطح جهانی در آن رقابت کند. و اگر بخواهد با کشورهای باسابقه آسیایی مقابله کند، به بیش از 246 میلیون پوند نیاز دارد.
بنابراین کدام زمینه های نوآورانه فرصتی برای رهبری ارائه می دهند؟ خوب، باتری‌های جریان ردوکس در توضیح صندوق گنجانده نشده‌اند، علی‌رغم اینکه برای دهه‌ها یک فناوری پیشرو بوده‌اند – و به طور خاص نقطه شیرین ذخیره‌سازی انرژی را از جوامع بسیار کوچک تا مقیاس شبکه شهری هدف قرار می‌دهد. همچنین یک فناوری پیشرو بود بیش از 13 سال پیش
جریان باتری ها به طور کامل در فاز مایع کار می کنند و مواد شارژ شده محلول در محلول باقی می مانند. برخلاف باتری های معمولی، الکترودها حاوی مواد فعال نیستند و ذخیره انرژی را می توان از تولید برق در باتری جدا کرد. این بسیار شبیه گرم کردن آب روی یک عنصر گرمایشی و ذخیره آب گرم در یک مخزن جداگانه تا زمانی است که به آن نیاز باشد.
این یک مزیت کلیدی باتری جریان است زیرا به سیستم‌های انعطاف‌پذیر اجازه می‌دهد تا برای طیف گسترده‌ای از نیازهای انرژی، از سیستم‌های 5 کیلووات ساعتی که به چند خانه متوسط خدمت می‌کنند تا سیستم‌های 10 مگاوات ساعتی مناسب برای ذخیره‌سازی شبکه و ذخیره‌سازی آنها، تولید شوند. ظرفیت توسط اندازه مخزن ذخیره می شود نه الکترودها.
انبوهی از شیمی جایگزین که ممکن است در یک باتری جریان استفاده شود نیز یک نقطه فروش عمده است. امکان استفاده از مواد آلی فراوان، کم هزینه برای تامین انرژی باتری ها به طور فزاینده ای واضح است. اما باتری‌های جریان، همراه با بسیاری از فناوری‌های ذخیره‌سازی الکتروشیمیایی دیگر، تنها به عنوان ذخیره‌سازی ثابت کار می‌کنند. به نظر می رسد نگرانی اصلی دولت در مورد صنعت خودرو است، جایی که لیتیوم یون برتری دارد. ذخیره سازی ثابت طولانی مدت هنوز واقعاً در نظر گرفته نشده است.
صادقانه بگویم، سرمایه گذاری بریتانیا برای ایجاد یک تغییر گام در صنعت ذخیره سازی انرژی کافی نیست. این به ویژه اگر هدف واقعی راه‌اندازی جریان‌های تولید، تأسیس موسسه‌ای برای تسهیل تحقیقات نوآورانه باتری و کشف علوم بنیادی باشد، صادق است. نیت دولت مشخص نیست. آیا آنها به دنبال راه اندازی سرمایه گذاری خطرپذیر برای یارانه دادن به صنعت هستند؟ در نیمه اول سال 2017، بیش از 1 میلیارد دلار (760 میلیون پوند) از این طریق برای باتری، شبکه هوشمند و فناوری‌های کارآمد انرژی در ایالات متحده جمع‌آوری شد.
آیا این مرحله اول سرمایه گذاری است؟ پس از انجام نوآوری ها چگونه این فناوری در بریتانیا حفظ می شود؟ آیا دولت خواهان تحقیقات مرزی و پیشرفت های جدید در بازار است یا چیزی سریع؟ آنها تقریباً همیشه متقابلاً منحصر به فرد هستند. برای ایجاد و رشد شرکت‌هایی که بازارهای جدیدی ایجاد می‌کنند یا بر بازارهای جدید تسلط پیدا می‌کنند، ما به سرمایه‌گذاری بلندمدت در تحقیقات مرزی نیاز داریم، نه یک برنامه تجاری چهار ساله برای فناوری که در آن بسیاری از کشورها قبلاً در آن پیشرو بوده‌اند.
بدون نظر