خلال فترات العولمة، جعلت التحولات في الهياكل الصناعية والهيكلية للطاقة من استقرار وإنتاجية واستدامة إمدادات الطاقة أمراً بالغ الأهمية لتطور الصناعات المعاصرة. وفي هذا السياق، تدعم تقنية أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS)، المتعددة الوظائف وسريعة النشر وسهلة التوسيع، العمليات الصناعية. وبعد 16 عاماً من أبحاث المنتجات وتطويرها ودوراتها التطويرية، باتت الشركات المستثمرة في قطاعات تخزين الطاقة الصناعية والتجارية تعتبر أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات حلاً للتحديات الحالية في مجال الطاقة، وبالأهمية ذاتها، نهجاً منهجياً لتحقيق التوسع المستدام الدائم.

1.تحديات الطاقة في كل صناعة

تتطلب صناعات مثل التصنيع ومراكز البيانات والصناعات التكنولوجية العالية ليس فقط كميات كبيرة من الطاقة، بل تواجه أيضًا ثلاث تحديات رئيسية لا مفر منها. الأول هو مشكلة تقلبات إمدادات الطاقة. يؤدي الدمج الواسع النطاق لمصادر الطاقة المتجددة المتغيرة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية إلى الشبكة الكهربائية إلى نقص متقطع في التيار وزيادة خلال ساعات الإنتاج. المشكلة الثالثة هي الارتفاع المستمر في تكلفة الطاقة التي تثبط استهلاك الطاقة وترفع تكاليف الإنتاج. إن آليات تحديد الأسعار خلال ساعات الذروة تُحَوِّل تكاليف كبيرة إلى المؤسسات الصناعية. التحدي الأخير هو تشديد السياسات البيئية التي تفرضها الحكومات للحد من انبعاثات الكربون. وفي معظم الحالات، تواجه المؤسسات الصناعية عقوبات شديدة وتفقد حسن النية الاجتماعية.

2. القيمة المقدمة لأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات للصناعات

في نهج موجه لحل التحديات المذكورة أعلاه، تقدم أنظمة تخزين طاقة البطاريات (BESS) ثلاث عروض قيمة للصناعات المعاصرة. أولاً، ضمان استمرارية إمداد الطاقة. يمكن لأنظمة BESS الثابتة اكتشاف تغيرات شبكة الكهرباء خلال جزء من الثانية. وعندما تتعرض الشبكة لتقلبات في الجهد، تتحول نظام BESS تلقائيًا إلى وضع التفافية، مما يمنع أي انقطاع في العمليات. وللصناعات التي تعمل في قطاعات الإنتاج المستمر، مثل تصنيع أشباه الموصلات والأجهزة الطبية، تصبح هذه الضمانة أمرًا بالغ الأهمية. ثانيًا، يتيح النظام للشركة تحقيق خفض كبير في تكاليف الطاقة. من خلال إدارة ذكية لنطاقات أسعار الذروة والفترات غير الذروة في الشبكة، يقلل نظام BESS من التكاليف التشغيلية الزائدة. على سبيل المثال، يمكن لمنظومة BESS مهيأة بشكل مناسب ومُنشرة بشكل استراتيجي، مثل نظام BESS المتكامل في قطاع التصنيع الكبير، أن تحقق وفورات تقدر بنحو 15-25٪ من تكاليف الكهرباء السنوية. ثالثًا، يعزز نظام BESS استهلاك الطاقة المتجددة. حيث تزيل أنظمة BESS التحديات المرتبطة بتقييد استهلاك الطاقة المتجددة ذاتيًا، مثل مشكلة "الرياح أو الطاقة الشمسية المهجورة". وبالتعاون مع مصادر بديلة متجددة محلية، مثل الألواح الشمسية، يمكن استخدام الطاقة المخزنة في نظام BESS لتشغيل العمليات المكانية، مما يسرّع من تحقيق الأهداف المؤسسية المتعلقة بالحياد الكربوني وتحقيق استدامة أكبر.

3. سيناريوهات التطبيق العملية لأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات في المجالات الصناعية والتجارية

بسبب التقدم التكنولوجي الذي تم تحقيقه على مدار 16 عامًا من انتشار أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات عبر الأربعة أجيال، تمتلك هذه الأنظمة القدرة على تلبية احتياجات وظيفية متعددة عبر مجموعة واسعة من الصناعات، ويمكن الآن اعتبارها "أداة طاقة متعددة الوظائف في عالم الأعمال".

تقليل القمم وملء الفجوات: تساعد أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المؤسسة على تحقيق وفورات وتجنب الضغط على شبكة الكهرباء من خلال نقل استهلاك الطاقة من الأوقات التي تكون فيها الطلب عند ذروته، وبالتالي تجنب استخدام الطاقة خلال ساعات الذروة.

المشاركة في محطة الطاقة الافتراضية (VPP): يتيح ربط عدد كبير من أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات معًا للمؤسسة المشاركة بشكل فعّال في محطات الطاقة الافتراضية، وبالتالي الحصول على تدفقات دخل من هذه الخدمة. علاوة على ذلك، يمكن للمؤسسة كسب دخل إضافي من خلال تقديم خدمات داعمة للشبكة الكهربائية مثل التحكم في تردد الشبكة.

مصدر الطاقة الاحتياطي: مقارنةً بمولدات الديزل التقليدية، تُعد أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) مولِّدًا أوليًا/احتياطيًا أفضل بسبب هدوئها ونقاء تشغيلها وطول عمرها الافتراضي. مما يجعلها مثالية للبيئات الحساسة مثل مراكز البيانات ومصانع معالجة الأغذية.

إدارة عدم التوازن في الدوائر ثلاثية الطور: يمكن لأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) تحسين كفاءة استخدام الطاقة وتقليل استهلاك المعدات في الصناعات ذات الأحمال الكهربائية غير المتماثلة مثل معالجة المعادن، من خلال موازنة التيار ثلاثي الطور في شبكة الكهرباء.

4. المعايير الرئيسية لاختيار أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) الصناعية

بالنسبة للتطبيقات الصناعية، تتضمن ملاءمة نظام BESS مراعاة ثلاث سمات أساسية، تُمثل نقاط القوة الرئيسية للشركات الرائدة في مجال تخزين الطاقة. أولها التشغيل الآمن. يتميز نظام BESS الصناعي عادةً بجهد وسعة عاليين. لذلك، تُعد طبقات الحماية المتعددة ضرورية لمنع حوادث السلامة الخطيرة، مثل الحرائق: الحماية من الشحن الزائد، وارتفاع درجة الحرارة، وقصر الدائرة. ثانيها القدرة على التخصيص. تختلف متطلبات الطاقة باختلاف الصناعات والتطبيقات. على سبيل المثال، يتطلب مركز البيانات طاقة احتياطية مستقرة طويلة الأمد، بينما يهتم مصنع التصنيع أكثر بتقليص ذروة الاستهلاك. يقدم أفضل مزودي نظام BESS حلول طاقة قابلة للتخصيص بالكامل. وأخيرًا، القدرة على تكرار التكنولوجيا وتطويرها. تتطلب التطورات السريعة في مجال تخزين الطاقة تحديث المنتجات لمواكبة السياسات المتغيرة والتقنيات الجديدة. الشركات التي تعتمد على البحث والتطوير منذ فترة طويلة، مثل تلك التي تأسست منذ 16 عامًا، هي الأقدر على ضمان استمرارية نظام BESS لسنوات قادمة.

5. الاتجاهات المستقبلية والمسؤوليات الملقاة على عاتق الشركات

مع استمرار التحول العالمي في مجال الطاقة، من المرجح أن تشهد أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) عددًا من الاتجاهات الرئيسية. أولاً، ستستمر كثافة الطاقة وتكلفة البطاريات في دعم اعتماد أنظمة BESS بين الشركات الصغيرة والمتوسطة. ثانيًا، سيمكن دمج أنظمة BESS مع التقنيات الرقمية (مثل الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء) من إدارة الطاقة الآلية وتحسين كفاءة النظم العالمية للطاقة.

بالنسبة للشركات العاملة في مجال تخزين الطاقة للقطاعات الصناعية والتجارية، فإن هذه الاتجاهات تعني مسؤوليات أكبر. فسوف يتعين عليها تصنيع منتجات BESS ليست آمنة فحسب، بل أيضًا ذات قيمة اقتصادية واستراتيجية، والتعاون مع كبرى الشركات الصناعية العالمية في مبادرات تهدف إلى تبني واسع النطاق لتقنيات الطاقة النظيفة للإسهام في تحقيق تطلعات العالم نحو الحرية في مجال الطاقة.

الاستنتاج

بالنظر إلى التطورات المستمرة في مجال التحديات المتعلقة بالطاقة والمتطلبات الصارمة للتنمية المستدامة، أصبحت أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات جزءًا حيويًا من البنية التحتية الصناعية الحديثة. فهي تُعالج التحديات قصيرة الأجل المتمثلة في توفير طاقة موثوقة وبتكلفة أقل للشركات، كما تدعم الأهداف طويلة الأجل الخاصة بإزالة الكربون والتنمية المستدامة. بالنسبة للشركات الصناعية والتجارية، فإن اقتناء نظام عالي الجودة لتخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) والشراكة مع مزوّدين موثوقين بحلول تخزين الطاقة يُعد خطوة دافعها كفاءة رأس المال والتحفيز الاقتصادي. بل ويُعتبر أيضًا خطوة كبيرة نحو تقدم هذه الشركات.