الصين تشغّل محطة لتخزين فائض الشمس والرياح بالهواء السائل وتوفير كهرباء 30 ألف منزل

بدأت الصين تشغيل محطة لتخزين فائض الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح باستخدام الهواء السائل، بعد ربطها بشبكة الكهرباء في 30 أكتوبر داخل حوض قايدام بولاية تشينغهاي. وتبلغ قدرة المحطة 60 ميغاواط، فيما تصل سعتها التخزينية إلى 600 ميغاواط/ساعة، ما يتيح لها توفير الكهرباء لمدة تصل إلى 10 ساعات متواصلة عند تشغيلها بكامل طاقتها.

وقالت مجموعة China Green Development Investment Group (CGDG)، المطوّرة للمشروع، إن المنشأة هي الأكبر عالميًا بين محطات تخزين الطاقة بالهواء السائل المتصلة بشبكات الكهرباء، من حيث القدرة والسعة معًا.

تخزين فائض الشمس والرياح

تستطيع المحطة تخزين نحو 600 ميغاواط/ساعة من الطاقة المتجددة الفائضة يوميًا، بينما يُتوقع أن يصل إنتاجها السنوي من الكهرباء إلى نحو 180 غيغاواط/ساعة، وهي كمية تعادل الاستهلاك السنوي لنحو 30 ألف أسرة.

ويتميز حوض قايدام بوفرة مصادر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، لكن إنتاج الكهرباء فيه يتجاوز الطلب أحيانًا. وتتيح المحطة تخزين هذا الفائض ثم ضخه إلى الشبكة خلال ساعات ارتفاع الطلب، بدلًا من هدر الطاقة المنتجة في أوقات انخفاض الاستهلاك.

لا تعتمد المنشأة على بطاريات الليثيوم-أيون، بل تستخدم الهواء الجوي وسيطًا لتخزين الطاقة، عبر تقنية تجمع بين العمليات الحرارية والميكانيكية.

هواء بدرجة 194 تحت الصفر

خلال مرحلة الشحن، تُستخدم الكهرباء لضغط الهواء المنقّى وتسييله عندما يكون الطلب منخفضًا أو يكون إنتاج محطات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح مرتفعًا. وتضغط ضواغط طرد مركزي مكوّنة من ثلاث مراحل الهواء إلى نحو 7 ميغاباسكالات.

وتُستعاد الحرارة الناتجة عن عملية الضغط وتُخزن على هيئة مياه ساخنة تصل حرارتها إلى 195 درجة مئوية، بينما يُبرّد الهواء عبر مراحل متعددة حتى نحو 194 درجة مئوية تحت الصفر، ثم يُحوّل إلى سائل ويُحفظ عند ضغط قريب من الضغط الجوي داخل خزانات معزولة ومخصصة للمواد شديدة البرودة.

وعند الحاجة إلى الكهرباء، يُعاد ضغط الهواء السائل وتسخينه وتحويله إلى الحالة الغازية. ويدفع الغاز المتمدد التوربينات التي تشغّل المولدات لإنتاج الكهرباء. كما تُستعاد الطاقة الباردة الناتجة عن التبخر وتُخزن لاستخدامها في دورات الشحن اللاحقة.

معدات صينية بالكامل

أفادت المجموعة بأن جميع المعدات الرئيسية للمشروع صُنعت محليًا، وأن نسبة التصنيع المحلي بلغت 100%. وشمل ذلك ضواغط الطرد المركزي الكبيرة، وموسعات السوائل، والمبادلات الحرارية المبردة، وأنظمة التحكم المتكاملة، التي طُوّرت داخل الصين.

وتختلف تقنية تخزين الهواء السائل عن أنظمة تخزين الهواء المضغوط التقليدية، إذ لا تحتاج إلى كهوف تحت الأرض أو تكوينات جيولوجية خاصة. ويسمح حفظ الهواء داخل خزانات معزولة بإنشاء المحطات في مناطق مختلفة، كما يمكن للآلات الدوارة في النظام أن تقدم دعمًا قصوريًا لشبكة الكهرباء، بما يعزز استقرارها.

وتستثمر الصين في تقنيات أخرى للتخزين طويل الأمد إلى جانب الهواء السائل، من بينها الهواء المضغوط، وبطاريات التدفق بأكسدة واختزال الفاناديوم، وبطاريات أيون الصوديوم، وأنظمة تخزين الطاقة الحرارية.

المصدر: Sözcü