مشاريع التخزين واسعة النطاق باستخدام الطاقة النظيفة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية يمكن أن تعمل على تسريع عملية التحول في مجال الطاقة

تمر جنوب أفريقيا بلحظة حرجة في تحولها نحو الطاقة: فهي تسعى إلى إزالة الكربون من الاقتصاد وضمان حصول الجميع على طاقة موثوقة وبأسعار معقولة. ويشكل تخزين الطاقة المتجددة أهمية بالغة لتحقيق هذا التحول. فالطاقة الشمسية وطاقة الرياح ليست متاحة دائمًا. ومن أجل الحفاظ على استقرار شبكة الكهرباء الوطنية، يجب تخزين الطاقة المتجددة في مكان ما وتزويدها بشكل موثوق.
لقد أحرزت البلاد تقدماً كبيراً في دمج الطاقة المتجددة في الشبكة من خلال خطتها لتزويد مولدات الطاقة المتجددة المستقلة بالكهرباء. ومنذ عام 2010، اجتذبت البلاد 110 مشروعاً مستقلاً للطاقة واستثمرت 277.2 مليار راند (14.6 مليار دولار) في الطاقة المتجددة.
هناك أنواع مختلفة من تخزين الطاقة. على سبيل المثال، يمكن لبطاريات الليثيوم أيون تخزين كميات مختلفة من الطاقة، تتراوح من الصغيرة (بحجم الهاتف) إلى الكبيرة (بحجم المدينة)، اعتمادًا على حجمها والغرض منها.
الطاقة الكهرومائية المضخوخة هي طريقة أخرى لتخزين الطاقة. ويتم تحقيق ذلك عن طريق ضخ المياه من السدود السفلية إلى السدود العليا خلال ساعات الذروة، ثم إطلاق المياه لتوليد الكهرباء عند الحاجة. وهذا يشبه البطاريات القابلة لإعادة الشحن، ولكن باستخدام الماء والجاذبية.
تشكل أجهزة تخزين الطاقة الحرارية خيارًا آخر لتسخين أو تبريد المواد لاستخدامها في المستقبل كطاقة. ونحن نناقش حاليًا إمكانات تخزين الطاقة للهيدروجين الأخضر.
في الماضي، كانت مشاريع تخزين المياه بالضخ تشكل عنصراً مهماً في خطط توسيع قدرة توليد الطاقة في جنوب أفريقيا. ومع ذلك، فقد ضعف اهتمام الناس بهذا الشكل من أشكال تخزين الطاقة المتجددة. ويرجع هذا في الأساس إلى مخاوف الصناعة من عدم وجود ما يكفي من المياه في المستقبل لتحقيق هذه الأهداف.
واليوم، وبينما بدأت شركة الطاقة الجنوب أفريقية Eskom في بناء أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات، تعتبر أنظمة بطاريات الطاقة المتجددة واسعة النطاق الخيار الأفضل لتخزين الطاقة المتجددة في المستقبل.
هناك العديد من العوامل التي تعقّد عملية انتقال جنوب أفريقيا إلى نظام طاقة منخفض الكربون. أولاً، بسبب ثروات الفحم والأهمية الاقتصادية لصناعة التعدين، كان هناك اعتماد تاريخي على الفحم. وقد أدى هذا الاعتماد إلى مقاومة التغيير على المستويين السياسي والاقتصادي.
ثانياً، هناك نقص في الاستثمار في توسيع شبكة الكهرباء الوطنية. ولابد من تحديثها لتوفير الطاقة المتجددة. كما تعاني شركة إسكوم من ديون ضخمة. ونظراً لاستخدام أغلب الدخل لسداد الديون، فإن إسكوم لديها أموال محدودة لتحسين البنية الأساسية.
وتشكل الالتزامات السياسية قصيرة الأجل أو غير المتسقة من جانب الحكومة قضية أخرى. وقد تؤدي هذه الالتزامات إلى إثارة حالة من عدم اليقين بشأن مستقبل الاستثمار في الطاقة النظيفة، مما يجعل من الصعب على الشركات وضع خطط طويلة الأجل.
ولكن هناك حاجة إلى وضع خطة. ذلك أن مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية متقطعة، وقد يتقلب إنتاجها تبعاً لظروف الطقس والوقت من اليوم. ولمعالجة هذه المشكلة، أنشأت دول مثل المملكة المتحدة وألمانيا والولايات المتحدة أنظمة تخزين الطاقة على نطاق الشبكة: وهي أنظمة واسعة النطاق تستخدم لتخزين الكهرباء لاستخدامها لاحقاً. وهذا يساعد في تحقيق التوازن بين العرض والطلب على شبكة الطاقة.
تتضمن عملية تخزين الطاقة على نطاق الشبكة استخدام البطاريات وتقنيات أخرى مثل تخزين الطاقة بالهواء المضغوط. وتواجه جنوب أفريقيا تحديات مماثلة في انقطاع الطاقة المتجددة ويمكنها الاستفادة من تبني تقنيات تخزين الطاقة المعتمدة هذه.
إن تكنولوجيا تخزين الطاقة بالبطاريات قادرة على توفير خدمات أساسية لشبكة الطاقة. ولكن في غياب لوائح أو إرشادات واضحة حول كيفية توفير تخزين الطاقة لهذه الخدمات، فقد لا ترغب شركات المرافق ومشغلو السوق في الاستثمار في أنظمة تخزين الطاقة المتجددة. ولابد من وضع اللوائح التنظيمية