يعد تخزين الطاقة الجديدة الركيزة الأساسية لنظام الطاقة المستقبلي

عُقد مؤخرًا مؤتمر تخزين الطاقة العالمي 2025 في نينغده، فوجيان. وشارك في تنظيمه مركز تطوير صناعة المعدات التابع لوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات، وإدارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات في مقاطعة فوجيان، وحكومة نينغده الشعبية البلدية، تحت عنوان "عصر جديد لتخزين الطاقة، مستقبل خالٍ من الكربون"، وأصدر المؤتمر ستة نتائج بحثية مهمة، بما في ذلك "الكتاب الأزرق لصناعة تخزين الطاقة طويل الأمد في الصين" و"الخطة الخمسية الخامسة عشرة: اتجاهات تطوير تخزين الطاقة الجديد". ويرى الخبراء والباحثون وقادة الصناعة وممثلو الشركات من جميع أنحاء العالم في مجال تخزين الطاقة أن تخزين الطاقة الجديد، المدفوع بالابتكار التكنولوجي والقائم على ضمان السلامة، سيلعب دورًا متزايد الأهمية في تعزيز التحول العالمي في مجال الطاقة.

يشهد هيكل الطاقة العالمي حاليًا تحولًا متسارعًا، حيث يشهد نظام الطاقة تحولًا تاريخيًا من نظام قائم على الوقود الأحفوري إلى نظام تهيمن عليه الطاقة الجديدة. ويجري إعادة تشكيل دور تخزين الطاقة الجديدة (باستثناء تخزين الطاقة الكهرومائية، وتقنيات تخزين الطاقة التي تركز بشكل أساسي على إنتاج الطاقة): لم يعد مجرد مكون داعم للطاقة الجديدة، بل ركيزة أساسية لنظام الطاقة المستقبلي. وبحلول نهاية عام 2024، ستتجاوز سعة تخزين الطاقة الجديدة المُركبة حديثًا في بلدي 100 مليون كيلوواط/ساعة، حيث تمثل شحنات بطاريات ونظام تخزين الطاقة أكثر من 90% و70% من السوق العالمية، على التوالي. وتفتخر الصين بسلسلة صناعة تخزين الطاقة الأكثر اكتمالًا وأكبرها وأكثرها تقدمًا من الناحية التكنولوجية في العالم، لتصبح أكبر سوق لتخزين الطاقة الجديدة في العالم.

خلال فترة الخطة الخمسية الرابعة عشرة، سيشهد بلدي زيادةً ملحوظةً في أمن موارد تخزين الطاقة الجديدة والقدرة الصناعية، مما سيدفع باستثمارات تتجاوز 300 مليار يوان، ويزيد القدرة المركبة بنحو 30 ضعفًا. وهذا يعادل تجهيز نظام الطاقة الجديد بـ"بنك طاقة عملاق"، مما يُعطي زخمًا قويًا لعملية التحول في مجال الطاقة. وخلال فترة الخطة الخمسية الخامسة عشرة، سيُدمج تخزين الطاقة الجديد بشكل أكبر مع جميع جوانب نظام "المصدر والشبكة والحمل"، مما سيلعب دورًا أكثر أهمية في تعزيز تطوير واستهلاك الطاقة المتجددة على نطاق واسع، وضمان التشغيل الآمن والمستقر لنظام الطاقة، ودعم الاستخدام المرن ومنخفض الكربون للطاقة للمستخدمين.

ومع ذلك، يقف تخزين الطاقة الجديد أيضًا عند مفترق طرق "منعطف ثلاثي". فعلى المستوى التقني، يجري الانتقال من التخزين قصير الأجل إلى التخزين طويل الأجل، حيث تُصبح بطاريات التدفق وبطاريات الحالة الصلبة إنجازاتٍ رئيسية. وعلى مستوى السوق، يجري التحول من النهج القائم على السياسات إلى النهج القائم على السوق، حيث يحتاج نموذج أعمال تخزين الطاقة وهيكل إيراداته إلى إعادة هيكلة عاجلة. وعلى المستوى الصناعي، يجري التحول من الإنجازات ذات النقطة الواحدة إلى التطوير المجمّع. ويرى الخبراء المشاركون في المؤتمر أنه من خلال تعزيز تنسيق السياسات، وابتكار آليات السوق، والتعاون بين أصحاب المصلحة المتعددين، وتسريع نشر تخزين الطاقة عالميًا، وتحسين مرونة النظام، يمكننا تعزيز تطبيق الطاقة المتجددة على نطاق واسع، وإعادة تشكيل مشهد الطاقة العالمي، وتحقيق مستقبل خالٍ من الكربون.

تخزين الطاقة الجديد

استخدام فرص التطوير غير المسبوقة

قطاع تخزين الطاقة على وشك التحول من الكم إلى الكيف. سيحدد حجم التخزين جودة تطوير الطاقة الجديدة خلال فترة الخطة الخمسية الخامسة عشرة، مما يؤثر على التشغيل الآمن لشبكة الكهرباء، وجودة استهلاك الطاقة من جانب المستهلك، وكفاءتها الاقتصادية.

بصفتها مُمَكِّنًا رئيسيًا وضمانًا هامًا لبناء نظام طاقة جديد، فإن صناعة تخزين الطاقة الجديدة مُهيأة لفرص تطوير غير مسبوقة. خلال فترة الخطة الخمسية الرابعة عشرة، شهدت ابتكارات تكنولوجيا تخزين الطاقة الجديدة والتنمية الصناعية في بلدي إنجازات مُستمرة، ودخلت مرحلة من التطوير واسع النطاق. أطلقت الإدارة الوطنية للطاقة 56 مشروعًا تجريبيًا جديدًا لتخزين الطاقة، تغطي أكثر من عشرة مناهج تقنية. وقد أُدرج تخزين الطاقة الجديدة في تقرير عمل الحكومة لعامين متتاليين. يُحدد قانون الطاقة، الذي طُبِّق في وقت سابق من هذا العام، بوضوح وظائف ودور تخزين الطاقة الجديدة على المستوى القانوني. أصدرت اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح والإدارة الوطنية للطاقة مؤخرًا "خطة عمل خاصة لبناء تخزين طاقة جديد على نطاق واسع (2025-2027)"، مُقترحةً تحقيق أكثر من 100 مليون كيلوواط من سعة تخزين الطاقة الجديدة على مستوى البلاد في غضون ثلاث سنوات، وأكثر من 180 مليون كيلوواط بحلول عام 2027، مما يُوجِّه حوالي 250 مليار يوان من الاستثمارات المباشرة في هذه المشاريع. ويعني هذا أن تطوير تخزين الطاقة الجديدة سوف يتسارع في السنوات القادمة، وستصبح أهميتها بالنسبة لشبكة الطاقة أكثر بروزًا.

تُوفر مجموعة متنوعة من السياسات المواتية دعمًا مؤسسيًا شاملًا لتطوير صناعة تخزين الطاقة الجديدة. وتُظهر "خارطة طريق تطوير تكنولوجيا تخزين الطاقة الجديدة (2025-2035)" الصادرة خلال المؤتمر، أنه من المتوقع أن تتجاوز السعة الوطنية المُركبة لتخزين الطاقة الجديدة 180 مليون كيلوواط بحلول عام 2027، و240 مليون كيلوواط بحلول عام 2030، وأكثر من 300 مليون كيلوواط بحلول عام 2035. ومع النمو السريع لمنشآت طاقة الرياح والطاقة الشمسية، سيصبح تخزين الطاقة الجديدة المحرك الأساسي لبناء نظام طاقة جديد.

أشار سو بو، نائب وزير الصناعة وتكنولوجيا المعلومات السابق، إلى أن تخزين الطاقة الجديدة يُعدّ تقنيةً أساسيةً لتطوير الطاقة واستخدامها وأمنها. ويلعب دورًا هامًا في معالجة تقلبات الطاقة، وضمان استقرار تشغيل نظام الطاقة، وتعزيز تطوير الطاقة المتجددة واستخدامها، فضلًا عن إمكاناته السوقية الواسعة. واقترح تعزيز التنسيق الشامل، والتكامل الوثيق بين تعزيز تحول الطاقة وتطوير واستخدام تخزين الطاقة، وتسريع تطوير وتوسيع صناعة تصنيع تخزين الطاقة الجديدة لتوفير دعم قوي لبناء نظام طاقة جديد وتحقيق أهداف "الكربون المزدوج".

صرح زاو يونغ تشيانغ، مدير مركز تطوير الطاقة المتجددة بمعهد أبحاث الطاقة التابع للجنة الوطنية للتنمية والإصلاح، بأن نظام الطاقة المستقبلي سيعتمد بشكل كبير على مصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية. ويُعدّ تخزين الطاقة الجديد عنصرًا أساسيًا لضمان مرونة نظام الطاقة. ومن خلال الابتكار التكنولوجي وتحسين آليات السوق، سيصبح هذا النظام موردًا حيويًا مرنًا للشبكة ومصادر الطاقة والأحمال.

صرح ون شو جانج، رئيس مجلس الإدارة والأمين العام للحزب في مجموعة هوانينج الصينية، بأن تخزين الطاقة، باعتباره المحور التنظيمي لنظام الطاقة، وخزانًا لاستهلاك الطاقة الجديدة، وصمام تنظيم لاستقرار الاقتصاد في مجال الطاقة، سيصبح محركًا رئيسيًا لإعادة تشكيل مشهد الطاقة، ولعب دور رئيسي في تحسين ملاءمة نظام الطاقة الجديد وتسريع بناء نظام طاقة جديد.

يعتقد هو مينغ، سكرتير الحزب والمدير العام لشركة معهد تخطيط وتصميم الطاقة الكهربائية الصينية المحدودة، أن الخطة الخمسية الخامسة عشرة ستكون فترة بناء متسارع لنظام طاقة جديد. ستصبح الطاقة الجديدة المصدر الرئيسي للقدرة الكهربائية المُركّبة المتزايدة، وسيتحول تركيز تخزين الطاقة الجديدة من البناء إلى التطبيق. يكمن مفتاح المستقبل ليس في حجم القدرة الكهربائية المُنشأة، بل في القدرة على إرساء نموذج أعمال مستدام. من خلال تعويض القدرة الكهربائية وتآزر آليات سوق الطاقة، سيظهر تدريجيًا نظام إيرادات يجمع بين الكهرباء والقدرة الكهربائية. وباعتباره عنصرًا أساسيًا في "المصدر، والشبكة، والحمل، والتخزين" لنظام الطاقة الجديد (مصدر الطاقة، والشبكة، والحمل، وتخزين الطاقة)، ​​سيحدد حجم "التخزين" جودة تطوير الطاقة الجديدة، مما يؤثر على التشغيل الآمن لشبكة الطاقة، وجودة استهلاك الطاقة من جانب المستهلك، وكفاءتها الاقتصادية.

أوضح ليو شينيان، أمين لجنة الحزب ونائب مدير مركز تطوير صناعة المعدات بوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات، أن سوق تخزين الطاقة الجديدة العالمي تهيمن عليه حاليًا الصين والولايات المتحدة وأوروبا. وقد تصدرت بلادي العالم من حيث السعة الجديدة المُركّبة لثلاث سنوات متتالية. وقد طوّر تخزين الطاقة الجديدة مشهدًا تهيمن عليه بطاريات أيونات الليثيوم، مع تطور تقنيات أخرى، مثل بطاريات التدفق وتخزين الهواء المضغوط، بشكل متنوع.

لقد أصبح تخزين الطاقة لفترة طويلة اتجاهًا رئيسيًا للتنمية.

بدون تخزين طويل الأمد للطاقة، لا يمكن للطاقة الجديدة أن تصبح مصدرًا رئيسيًا للطاقة. إن تسريع تسويق تخزين الطاقة طويل الأمد سيزيل العوائق التي تعيق استهلاك الطاقة الجديدة على نطاق واسع، وسيصبح عاملًا أساسيًا في تعزيز التطوير عالي الجودة لصناعة تخزين الطاقة الجديدة.

وفقًا لوكالة الطاقة الدولية (IEA)، ستصل سعة الطاقة المتجددة العالمية إلى 585 جيجاواط في عام 2024، وهو ما يمثل 92.5% من سعة الطاقة الجديدة. في ظل التحول العالمي المتسارع في مجال الطاقة، يشهد الطلب على تخزين الطاقة طويل الأمد (الذي يُعرّف عمومًا بأنه تفريغ مستمر لمدة أربع ساعات على الأقل) نموًا ملحوظًا. وتُعدّ قيمته لا تُضاهى في التنظيم اليومي، والموازنة بين الأسابيع، وفي سيناريوهات الاستجابة للأحوال الجوية القاسية، مما يجعله أداة تنظيمية رئيسية لضمان أمن أنظمة الطاقة الجديدة.

في الوقت الحالي، يتميز سوق تخزين الطاقة طويل الأمد في بلدي بالسياسات التي تعتمد على الشركات المملوكة للدولة والتقنيات المتنوعة.

على الرغم من أن تكلفة الاستثمار في نظام تخزين الطاقة طويل الأمد من غير المرجح أن تكون أقل من تكلفة بطاريات الليثيوم على المدى القصير، إلا أن تكلفة الكيلوواط/ساعة فيه قريبة بالفعل من تكلفة بطاريات الليثيوم، ولديه إمكانات كبيرة لخفض التكاليف على المدى الطويل. ويشير "الكتاب الأزرق لصناعة تخزين الطاقة طويل الأمد في الصين" إلى أنه في المستقبل، من خلال تصميم نظام تسعير معقول للكهرباء، وتطوير سوق تداول متين للكهرباء، واستكشاف قنوات تمويل متنوعة، يمكن للسوق تطوير نموذج أعمال أكثر علمية وقدرات ذاتية الاستدامة.

يشير تقرير "الطاقة الكهروضوئية وتخزين الطاقة يُمكّنان التحول في مجال الطاقة"، الصادر خلال المؤتمر، إلى أنه مع الانخفاض الكبير في تكلفة مشاريع الطاقة الكهروضوئية المركزية وتخزين الطاقة عالميًا، ستصبح الطاقة الكهروضوئية + تخزين الطاقة المصدر الأكثر اقتصادًا للطاقة الخضراء، القادر على تلبية احتياجات النمو العالمي في استهلاك الكهرباء والتحول نحو الطاقة النظيفة في آنٍ واحد. ومع التقدم في تكنولوجيا البطاريات وتزايد الطلب على تخزين الطاقة طويل الأمد، تتجه أزمنة استجابة تخزين الطاقة باستخدام بطاريات الليثيوم أيون نحو 4-8 ساعات، أو حتى أكثر.

يعتقد تشاو تيانشو، مدير معهد أبحاث الطاقة المحايدة للكربون في جامعة جنوب العلوم والتكنولوجيا، أن تخزين الطاقة طويل الأمد يُعدّ مفتاحًا لحل مشكلة استهلاك الطاقة المتجددة على نطاق واسع. يُعدّ تخزين الطاقة طويل الأمد ضروريًا على مستوى الشبكة الكهربائية لتخفيف فترات الذروة وردم الفجوات، مما يُحسّن استخدام الشبكة؛ كما أنه ضروري على مستوى الأحمال الكهربائية لخفض تكاليف الكهرباء. فبدون تخزين الطاقة طويل الأمد، لا يُمكن للطاقة المتجددة أن تُصبح مصدرًا رئيسيًا للطاقة.

أشار هوي دونغ، كبير الخبراء الفنيين في معهد أبحاث الطاقة الكهربائية الصيني، إلى أن التنظيم اليومي (تخزين الطاقة لمدة 8 ساعات) سيظل المطلب الأساسي لمعالجة استهلاك الطاقة المتجددة خلال السنوات العشر القادمة. من الناحية العملية والتقنية، تُقدم بطاريات الليثيوم الأداء الأكثر اقتصادًا بين تقنيات تخزين الطاقة المختلفة. وبحلول عام 2035، ستظل بطاريات الليثيوم المصدر الرئيسي لتخزين الطاقة طويل الأمد للتنظيم اليومي.

يعتقد سو تشونمي، المدير العام لوحدة أعمال الطاقة الجديدة في شركة البترول الصينية، أن مصادر الطاقة التقليدية والجديدة تنتقل من علاقة الاستبدال البسيطة إلى مرحلة جديدة من التكامل العميق والتطوير المنسق، مما يُتيح فرصة تاريخية للتطوير النشط لصناعة تخزين الطاقة الجديدة. وستركز بتروتشاينا مستقبلاً على تطوير تقنيات تخزين الطاقة ذات خصائص النفط والغاز، مثل تخزين الطاقة بالهواء المضغوط في خزانات النفط والغاز المستنفدة، والتخزين الحراري بالملح المنصهر. وسيعزز هذا التآزر العميق بين تخزين الطاقة وأعمالها الأساسية في مجال النفط والغاز وأعمال الطاقة الجديدة، مما يُرسي نموذجاً للتنمية المتكاملة لمفهوم "النفط والغاز + الطاقة الجديدة + تخزين الطاقة".

ويعتقد بعض الخبراء أن إنشاء آلية معقولة لتعويض القدرة ونموذج الإيرادات، وتحسين معايير السلامة عبر سلسلة التوريد بأكملها، وتسريع تسويق تخزين الطاقة طويل الأمد، سيكون مفتاحًا لتعزيز التنمية عالية الجودة لصناعة تخزين الطاقة الجديدة، ومساعدة بلدي على الانتقال من الريادة في القدرة المركبة إلى الريادة في قيمة النظام، واكتساب نفوذ أكبر في إعادة تشكيل المشهد العالمي للطاقة.

تشكل الاختراقات التكنولوجية مفتاح تقدم الصناعة إلى مستوى أعلى.

لكي يلعب تخزين الطاقة الجديد دورًا في نظام الطاقة الجديد، تُعدّ الاختراقات التكنولوجية ومعايير الصناعة أسسًا بالغة الأهمية. يجب أن تُوجّه هذه الاختراقات عملية التكرار التكنولوجي وتطبيقه، وأن تُرسي أسسًا متينة للسلامة.

يعتقد تشانغ لي، رئيس الأكاديمية الصينية لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات، أن أمن الطاقة الجديدة وسلسلة التوريد أصبحا شاغلاً استراتيجياً رئيسياً لبلادي. ولا سبيل للمضي قدماً إلا بتقليل الاعتماد المفرط على النفط المستورد، وضمان أمن الطاقة الوطني، والعمل بنشاط على تطوير صناعات تخزين الطاقة الجديدة وتطبيقات الطاقة النظيفة، التي تتمحور حول بطاريات الطاقة الجديدة.

السلامة والاستقرار والقدرة على التكيف شروط أساسية لمساهمة تخزين الطاقة الجديد في نظام الطاقة الجديد. ولكي تحقق صناعة تخزين الطاقة الجديدة تطورًا عالي الجودة، تُعدّ الاختراقات التكنولوجية والمعايير الصناعية أسسًا بالغة الأهمية، كما أن بناء منظومة صناعية جديدة أمرٌ بالغ الأهمية للارتقاء بهذه الصناعة إلى مستوى أعلى.

يشير "الكتاب الأزرق لصناعة تخزين الطاقة طويل الأمد في الصين" إلى أن التحسينات في كفاءة أنظمة تخزين الطاقة بالهواء المضغوط، وكثافة طاقة بطاريات التدفق المصنوعة بالكامل من الفاناديوم، والاستقرار التشغيلي لبطاريات التدفق العضوي، واستخدام تركيبات الملح المنصهر منخفضة التآكل في تخزين الطاقة بالملح المنصهر، والتطورات في تقنيات تخزين ونقل الهيدروجين منخفضة التكلفة، ستُسهّل بفعالية نشر تخزين الطاقة طويل الأمد على نطاق واسع. وتُحلل "خارطة طريق تطوير تقنيات تخزين الطاقة الجديدة (2025-2035)" اتجاهات التطوير العالمية لتقنيات تخزين الطاقة الجديدة، وتقترح خمسة قطاعات فرعية رئيسية: تخزين الطاقة الكهروكيميائية، وتخزين الطاقة الميكانيكية، وتخزين الطاقة الكهرومغناطيسية، والتخزين الحراري والبارد، وتخزين طاقة الهيدروجين.

أشار تشاو يونغ تشيانغ إلى أن تكنولوجيا تخزين الطاقة أساسيةٌ لكفاءة استهلاك الكهرباء الخضراء وتحسين جودة الطاقة. ولتحقيق التنمية المستدامة، يجب على قطاع تخزين الطاقة الجديد تسريع الابتكار التكنولوجي، وإنشاء نظام شامل لتخطيط التخزين والتوزيع، وتحسين آليات السوق، وتحفيز الطلب في السوق وضمانه بالكامل، وتنظيم الطاقة الإنتاجية علميًا وعقلانيًا، وتحسين هيكل العرض في السوق، والتوسع الفعال في الأسواق الخارجية، وتعزيز بناء نموذج التنمية "المزدوج".

صرح شو دونغيانغ، نائب مدير مركز تكنولوجيا الكربون المزدوج التابع لمعهد أبحاث قاطرات تشوتشو الكهربائية التابع لمركز أبحاث قاطرات تشوتشو، بأنه مع استمرار تزايد نسبة الطاقة الجديدة المُركّبة، تواجه شبكة الكهرباء تحديات في دعم القصور الذاتي والجهد والتردد. وسيُصبح تخزين الطاقة المتصل بالشبكة، بفضل قدراته على الدعم النشط، مسارًا تقنيًا مهمًا لتحسين استقرار شبكة الكهرباء.

يعتقد وانغ شياولي، المدير العام لشركة داليان رونغكي لتطوير تكنولوجيا تخزين الطاقة المحدودة، أن الزيادة المستمرة في انتشار الطاقة المتجددة تدفع الطلب على تخزين الطاقة على نطاق واسع وطويل الأمد، وأن بطاريات التدفق هي نهج تكنولوجي رئيسي في هذا المجال. تحتل بلدي المرتبة الأولى عالميًا في احتياطيات خام الفاناديوم، والقدرة على الإنتاج، والإنتاج، والاستهلاك، مما يمنحها ميزة المبادرة في تطوير بطاريات تدفق الفاناديوم.

أشار كانغ ليبين، نائب المدير العام لشركة بكين تشونغكي هاينا للتكنولوجيا المحدودة، إلى أن صناعة بطاريات الصوديوم تدخل مرحلة من التطور العقلاني. وستشهد الجهود المستقبلية مزيدًا من خفض التكاليف من خلال زيادة كثافة الطاقة وتوسيع نطاق التطبيقات، مما قد يُمكّن من منافسة بطاريات الليثيوم والحديد في تطبيقات متعددة.

أشار تشو قوه تشينغ، الأستاذ من الدرجة الثانية في جامعة الصين للتعدين والتكنولوجيا ونائب مدير لجنة خبراء الحماية من حرائق محطات الطاقة النووية التابعة للإدارة الوطنية للطاقة، إلى أنه مع تجاوز قدرة الطاقة المتجددة الجديدة الطاقة الحرارية، أصبحت سلامة تخزين الطاقة الكهروكيميائية مصدر قلق رئيسي في هذا القطاع. توفر عوامل إطفاء الحرائق الجديدة القائمة على الماء قدرات تبريد فعالة ومقاومة لإعادة الاشتعال، بينما تُعد أنظمة إطفاء الحرائق بالنيتروجين السائل مناسبة لمختلف سيناريوهات محطات الطاقة التي تعمل بتخزين الطاقة.