التحديات والفرص لسوق تخزين البطاريات العالمي

عامل محرك للسوق لتخزين طاقة البطاريات

1. تحسينات التكلفة والأداء

لطالما وُجدت أشكالٌ مختلفةٌ من تخزين الطاقة لعقود، فلماذا يُهيمن تخزين طاقة البطاريات حاليًا؟ الإجابة الأوضح هي انخفاض تكلفتها وأدائها، وهو أمرٌ بارزٌ بشكلٍ خاص في بطاريات أيونات الليثيوم. في الوقت نفسه، استفاد نمو بطاريات أيونات الليثيوم أيضًا من توسع سوق السيارات الكهربائية.

2. تحديث الشبكة

تُنفّذ العديد من الدول برامج تحديث شبكات الكهرباء لتحسين قدرتها على مواجهة الظواهر الجوية السيئة، والحد من انقطاعات الشبكة المرتبطة بتقادم البنية التحتية، وتحسين كفاءتها الإجمالية. وتتضمن هذه الخطط عادةً نشر تقنيات ذكية داخل شبكات الكهرباء القائمة لتحقيق اتصال ثنائي الاتجاه وأنظمة تحكم رقمية متطورة، ودمج الطاقة الموزعة.

يُعد تطوير تخزين طاقة البطاريات جزءًا لا يتجزأ من الجهود المبذولة لتحديث شبكة الكهرباء. تدعم الشبكة الرقمية مشاركة مستهلكي الطاقة في تهيئة الأنظمة الذكية، والصيانة التنبؤية، والإصلاح الذاتي، مما يمهد الطريق لتطبيق هيكلية معدلة متدرجة. كل هذا يُتيح مجالًا لتخزين طاقة البطاريات، مما يُعزز قيمته من خلال زيادة السعة، وتقليل فترات الذروة، أو تحسين جودة الطاقة. على الرغم من وجود التكنولوجيا الذكية منذ فترة، إلا أن ظهور تخزين طاقة البطاريات يُسهم في استغلال كامل إمكاناتها.

3. الحملة العالمية للطاقة المتجددة

تُحفّز سياسات دعم الطاقة المتجددة وخفض الانبعاثات الواسعة الاستخدام العالمي لحلول تخزين طاقة البطاريات. ويتجلى الدور الحاسم للبطاريات في تعويض الطبيعة المتقطعة للطاقة المتجددة وخفض الانبعاثات. ولا يزال نطاق وانتشار جميع أنواع مستخدمي الكهرباء الذين يسعون للحصول على الطاقة النظيفة في ازدياد، ويتجلى ذلك بشكل خاص في الشركات والقطاع العام. وهذا يُبشّر بالتنمية المستدامة للطاقة المتجددة، وقد يستمرّ استخدام تخزين طاقة البطاريات للمساعدة في دمج المزيد من مصادر الطاقة الموزعة.

4. المشاركة في أسواق الكهرباء بالجملة

يمكن أن يُسهم تخزين طاقة البطاريات في موازنة الشبكة الكهربائية المتصلة بأي مصدر طاقة، وتحسين جودتها. ويشير هذا إلى تزايد فرص مشاركة تخزين طاقة البطاريات في سوق الطاقة بالجملة عالميًا. تُجري جميع الدول التي حللناها تقريبًا تغييرات في هياكل أسواق الجملة لديها، سعيًا منها لتوفير مساحة لتخزين طاقة البطاريات لتوفير السعة والخدمات المساعدة، مثل تنظيم التردد والتحكم في الجهد. ورغم أن هذه التطبيقات لا تزال في مراحلها الأولية، إلا أنها حققت جميعًا درجات متفاوتة من النجاح.

تتخذ السلطات الوطنية إجراءات متزايدة لمكافأة مساهمة تخزين طاقة البطاريات في تحقيق التوازن في عمليات الشبكة. على سبيل المثال، وضعت اللجنة الوطنية للطاقة في تشيلي إطارًا تنظيميًا جديدًا للخدمات المساندة يُقرّ بالمساهمة التي يمكن أن تُقدّمها أنظمة تخزين طاقة البطاريات؛ كما فتحت إيطاليا سوقها للخدمات المساندة كمشروع تجريبي لمشاريع الطاقة المتجددة وتخزين الطاقة، والتي سيتم إطلاقها في إطار جهود إصلاح تنظيمي شاملة.

5. الحوافز المالية

في الدول التي درّسناها، تعكس الحوافز المالية التي تمولها الحكومة تنامي الوعي لدى صانعي السياسات بفوائد حلول تخزين طاقة البطاريات لسلسلة قيمة الطاقة بأكملها. في دراستنا، لم تقتصر هذه الحوافز على نسبة تكاليف أنظمة البطاريات التي تم سدادها أو سدادها مباشرةً من خلال التخفيضات الضريبية، بل شملت أيضًا الدعم المالي من خلال المنح أو التمويل المدعوم. على سبيل المثال، منحت إيطاليا إعفاءً ضريبيًا بنسبة 50% لأجهزة التخزين السكنية في عام 2017؛ بينما زادت كوريا الجنوبية، التي استثمرت في نظام تخزين طاقة بدعم حكومي في النصف الأول من عام 2017، قدرتها الإنتاجية بمقدار 89 ميجاوات، أي بنسبة 61.8% مقارنةً بالفترة نفسها من العام الماضي.

6. سياسة تسوية تعريفة الكهرباء أو صافي الكهرباء

نظراً لسعي المستهلكين والشركات إلى تحقيق عوائد أعلى من استثمارات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، فإنّ سياسة دعم تعرفة شبكة الطاقة الشمسية (FIT) أو سياسة تسوية صافي استهلاك الكهرباء تُصبح العامل الحاسم في تطوير نظام تخزين الطاقة الخلفي للعداد. ويحدث هذا في أستراليا وألمانيا والمملكة المتحدة وهاواي.

ورغم أن هذا ليس اتجاهاً عالمياً، فإنه مع التخلص التدريجي من سياسة تعريفة التغذية، سوف يستخدم مشغلو الطاقة الشمسية البطاريات كأداة لتقليص فترات الذروة لتوفير خدمات مساعدة مثل استقرار الشبكة لشركات المرافق العامة.

7. الرغبة في الاكتفاء الذاتي

لقد أصبحت الرغبة المتزايدة لدى المستهلكين السكنيين والمستهلكين للطاقة الأحفورية في تحقيق الاكتفاء الذاتي من الطاقة قوة مذهلة تدفع إلى نشر تخزين الطاقة في الجزء الخلفي من العداد. وتغذي هذه الرؤية بطريقة ما سوق الجزء الخلفي من عداد الكهرباء في جميع البلدان التي ندرسها تقريبًا، مما يشير إلى أن الدافع لشراء أنظمة تخزين الطاقة ليس ماليًا بحتًا.

8. السياسات الوطنية

بالنسبة لموردي تخزين طاقة البطاريات، فإن السياسات التي وضعتها الدولة لتعزيز مختلف الأهداف الاستراتيجية توفر لهم فرصًا أكبر. وتعتقد العديد من الدول أن تخزين الطاقة المتجددة وسيلة جديدة تمامًا لمساعدتها على تقليل اعتمادها على واردات الطاقة، وتحسين موثوقية ومرونة أنظمة الطاقة، والمضي قدمًا نحو تحقيق الأهداف البيئية وإزالة الكربون.

يستفيد تطوير تخزين الطاقة أيضًا من اللوائح السياسية العامة المتعلقة بأهداف التحضر وجودة الحياة في الدول النامية. على سبيل المثال، تستخدم مبادرة المدن الذكية في الهند نموذجًا للتحدي التنافسي لدعم نشر التقنيات الذكية في 100 مدينة في جميع أنحاء البلاد. الهدف هو ضمان إمدادات كافية من الكهرباء والاستدامة البيئية. تُعد المركبات الكهربائية والطاقة المتجددة وتخزين طاقة البطاريات أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق هذه الأهداف.

التحديات المقبلة

في حين يستوعب سائقو السوق بشكل متزايد ويدفعون تخزين الطاقة إلى الأمام، إلا أن التحديات لا تزال قائمة.

1. ضعف الاقتصاد

كما هو الحال مع أي تقنية أخرى، فإن تخزين طاقة البطارية ليس دائمًا اقتصاديًا، وغالبًا ما تكون تكلفته مرتفعة للغاية لتطبيق معين. تكمن المشكلة في أنه إذا كان تصور التكلفة العالية غير دقيق، فقد يتم استبعاد تخزين طاقة البطارية عند النظر في حلول تخزين الطاقة.

في الواقع، تشهد تكلفة تخزين الطاقة بالبطاريات انخفاضًا سريعًا. لننظر إلى مناقصة شركة إكسيل إنرجي الأخيرة، التي أظهرت بوضوح مدى انخفاض أسعار البطاريات وتأثيره على تكاليف النظام بأكمله، والذي بلغ ذروته بمتوسط ​​سعر 36 دولارًا أمريكيًا/ميغاواط للخلايا الكهروضوئية الشمسية و21 دولارًا أمريكيًا/ميغاواط لخلايا الرياح. وقد سجّل هذا السعر رقمًا قياسيًا جديدًا في الولايات المتحدة.

من المتوقع أن يستمر انخفاض تكلفة تقنية البطاريات نفسها وتكلفة مكونات نظام الموازنة. ورغم أن هذه التقنيات الأساسية ليست بنفس جاذبية التقنيات المثيرة للقلق، إلا أنها لا تقل أهمية عن البطارية نفسها، وتقود الموجة التالية من الانخفاض الحاد في التكاليف. على سبيل المثال، تُعدّ العاكسات الكهربائية "العقل المدبر" لمشاريع تخزين الطاقة، وتأثيرها على أداء المشروع وعوائده كبير. ومع ذلك، لا يزال سوق عاكسات تخزين الطاقة "جديدًا ومتفرقًا". ومع نضج السوق، من المتوقع أن ينخفض ​​سعر عاكسات تخزين الطاقة في السنوات القليلة المقبلة.

2. عدم وجود معايير موحدة

غالبًا ما كان على المشاركين في الأسواق المبكرة تلبية مجموعة متنوعة من المتطلبات التقنية والاستفادة من سياسات متنوعة. ولا يُستثنى من ذلك موردو البطاريات. وهذا بلا شك يزيد من تعقيد وتكلفة سلسلة القيمة بأكملها، مما يجعل غياب التوحيد القياسي عقبة رئيسية أمام التنمية الصناعية.

3. التأخير في السياسة الصناعية وتصميم السوق

كما يُمكن التنبؤ بظهور التقنيات الناشئة، يُتوقع أيضًا أن تكون السياسات الصناعية متأخرة عن تقنيات تخزين الطاقة الحالية. عالميًا، تُصاغ السياسات الصناعية الحالية قبل تطوير أشكال جديدة من تخزين الطاقة، والتي لا تُراعي مرونة أنظمة تخزين الطاقة ولا تُوفر تكافؤًا في الفرص. مع ذلك، تُحدّث العديد من السياسات قواعد سوق الخدمات المساندة لدعم نشر تخزين الطاقة. وقد ثبتت قدرة أنظمة تخزين طاقة البطاريات على تعزيز مرونة الشبكة وموثوقيتها بشكل كامل، وهذا ما يدفع السلطات إلى التركيز أولًا على سوق الطاقة بالجملة. كما يجب تحديث قواعد البيع بالتجزئة لجذب الاهتمام بأنظمة تخزين الطاقة لمستهلكي الطاقة السكنية والوقود الأحفوري.

حتى الآن، ركزت المناقشات في هذا المجال على تطبيق أسعار تقاسم الوقت التدريجية أو المنظمة للعدادات الذكية. فبدون تطبيق هذه الأسعار التدريجية، يفقد تخزين طاقة البطاريات إحدى أهم ميزاته الجذابة: تخزين الكهرباء بسعر منخفض ثم بيعها بسعر مرتفع. ورغم أن أسعار تقاسم الوقت لم تصبح بعد توجهًا عالميًا، إلا أن هذا الوضع قد يتغير بسرعة مع نجاح طرح العدادات الذكية في العديد من الدول.