محطة طاقة تخزين بالبطاريات

مشروع تخزين الطاقة تهاتشابي, تهاتشابي, كاليفورنيا.
محطة طاقة تخزين البطاريات Battery storage power station هي نوع من محطات تخزين الطاقة التي تستخدم مجموعة من البطاريات لتخزين الطاقة الكهربائية. تخزين البطارية هو مصدر الطاقة الأسرع استجابة ويمكن توزيعه على الشبكات الكهربائية ، ويتم استخدامه لتحقيق الاستقرار في هذه الشبكات ، حيث يمكن أن ينتقل تخزين البطارية من وضع الاستعداد إلى الطاقة الكاملة في غضون أجزاء من الثانية للتعامل مع أعطال الشبكة.
في حالة الطاقة المقدرة الكاملة ، يتم تصميم محطات طاقة تخزين البطاريات بشكل عام للإخراج لمدة تصل إلى بضع ساعات. يمكن استخدام تخزين البطارية في ذروة الطاقة على المدى القصير والخدمات المساعدة ، مثل توفير احتياطي التشغيل والتحكم في التردد لتقليل فرصة انقطاع التيار الكهربائي. غالبًا ما يتم تثبيتها في ، أو بالقرب من ، محطات طاقة أخرى نشطة أو غير مستخدمة وقد تشترك في نفس اتصال الشبكة لتقليل التكاليف. نظرًا لأن محطات تخزين البطاريات لا تتطلب أي شحنات من الوقود ، فهي مضغوطة مقارنة بمحطات التوليد ولا تحتوي على مداخن أو أنظمة تبريد كبيرة ، فيمكن تركيبها بسرعة ووضعها إذا لزم الأمر داخل المناطق الحضرية ، بالقرب من حمولة العملاء.
اعتبارًا من عام 2021 ، أصبحت طاقة وسعة أكبر محطات طاقة تخزين البطاريات الفردية ترتيبًا من حيث الحجم أقل من أكبر محطات طاقة التخزين التي يتم ضخها ، وهو الشكل الأكثر شيوعًا لتخزين طاقة الشبكة. على سبيل المثال ، يمكن لمحطة تخزين Bath County Pumped Storage ، وهي ثاني أكبر محطة في العالم ، تخزين 24 جيجاواط / ساعة من الكهرباء وإرسال 3GW بينما يمكن للمرحلة الأولى من منشأة تخزين الطاقة Moss Landing التابعة لشركة Vistra Energy تخزين 1.2 جيجاوات / ساعة وإرسال 300 ميجاوات. ومع ذلك ، لا يجب أن تكون بطاريات الشبكة كبيرة ، ويمكن نشر البطاريات الأصغر على نطاق واسع عبر الشبكة لزيادة التكرار.
اعتبارًا من عام 2019 ، أصبح تخزين طاقة البطارية أرخص من طاقة توربينات الغاز ذات الدورة المفتوحة للاستخدام لمدة تصل إلى ساعتين ، وكان هناك حوالي 365 جيجاوات ساعة من تخزين البطارية منتشرة في جميع أنحاء العالم ، وتنمو بسرعة كبيرة. انخفضت التكلفة المستوية للكهرباء من تخزين البطاريات بسرعة ، حيث انخفضت إلى النصف في غضون عامين إلى 150 دولارًا أمريكيًا لكل ميجاوات ساعة اعتبارًا من عام 2020.
بنك بطارية قابل لإعادة الشحن يستخدم في مركز البيانات
محطات طاقة تخزين بالبطاريات وإمدادات الطاقة غير المنقطعة uninterruptible power supplies(UPS) قابلة للمقارنة في التكنولوجيا والأداء. ومع ذلك ، فإن محطات طاقة تخزين بالبطاريات تكون أكبر.
من أجل السلامة والأمن ، توجد البطاريات الفعلية في هياكلها الخاصة ، مثل المستودعات أو الحاويات. كما هو الحال مع UPS ، فإن أحد المخاوف هو أن الطاقة الكهروكيميائية يتم تخزينها أو انبعاثها في شكل تيار مباشر (DC) ، بينما يتم تشغيل شبكات الطاقة الكهربائية عادةً بالتيار المتردد (AC). لهذا السبب ، هناك حاجة إلى محولات إضافية لتوصيل محطات طاقة تخزين البطارية بشبكة الجهد العالي. يشتمل هذا النوع من إلكترونيات الطاقة على ثايرستور GTO ، الذي يشيع استخدامه في نقل التيار المباشر عالي الجهد (HVDC).
يمكن استخدام أنظمة مركمات مختلفة اعتمادًا على نسبة الطاقة والعمر المتوقع والتكاليف. في الثمانينيات ، تم استخدام بطاريات الرصاص الحمضية لأول محطات طاقة لتخزين البطاريات. خلال العقود القليلة التالية ، تم استخدام بطاريات النيكل والكادميوم والصوديوم والكبريت بشكل متزايد. منذ عام 2010 ، تعتمد المزيد والمزيد من محطات تخزين البطاريات على نطاق المرافق على بطاريات الليثيوم أيون ، نتيجة للانخفاض السريع في تكلفة هذه التكنولوجيا ، بسبب صناعة السيارات الكهربائية. تستخدم بطاريات الليثيوم أيون بشكل رئيسي. ظهر نظام بطارية متدفق ، لكن بطاريات الرصاص الحمضية لا تزال تستخدم في تطبيقات الميزانية الصغيرة