التحديات والفرص لسوق تخزين البطاريات العالمية

العامل الدافع للسوق لتخزين طاقة البطارية

1. تحسينات التكلفة والأداء

توجد أشكال مختلفة لتخزين الطاقة منذ عقود، فلماذا يعد تخزين طاقة البطارية هو المهيمن حاليًا؟الجواب الأكثر وضوحا هو انخفاض التكلفة والأداء، وهو أمر بارز بشكل خاص في بطاريات الليثيوم أيون.وفي الوقت نفسه، استفاد ظهور بطاريات الليثيوم أيون أيضًا من توسع سوق السيارات الكهربائية.

2. تحديث الشبكة

وتقوم العديد من البلدان بتنفيذ برامج تحديث الشبكة لتحسين القدرة على التكيف مع الأحداث المناخية المعاكسة، والحد من اضطرابات النظام المرتبطة بالبنية التحتية القديمة، وتحسين كفاءة النظام بشكل عام.تتضمن هذه الخطط عادةً نشر التقنيات الذكية داخل شبكات الطاقة القائمة لتحقيق اتصالات ثنائية الاتجاه وأنظمة تحكم رقمية متقدمة، ودمج الطاقة الموزعة.

لا يمكن فصل تطوير تخزين طاقة البطارية عن الجهود المبذولة لتحقيق تحديث شبكة الكهرباء.تدعم الشبكة الرقمية مشاركة مستهلكي الإنتاج في تكوين النظام الذكي والصيانة التنبؤية والإصلاح الذاتي، مما يمهد الطريق لتنفيذ هيكل المعدل المتدرج.كل هذا يفتح مساحة لتخزين طاقة البطارية، مما يدفعها إلى خلق قيمة من خلال زيادة السعة، أو تشغيل الحلاقة القصوى، أو تحسين جودة الطاقة.على الرغم من وجود التكنولوجيا الذكية منذ بعض الوقت، إلا أن ظهور تخزين طاقة البطارية يساعد على الاستفادة من إمكاناتها الكاملة.

3. الحملة العالمية للطاقة المتجددة

كما تعمل سياسات دعم الطاقة المتجددة وخفض الانبعاثات الواسعة على دفع الاستخدام العالمي لحلول تخزين طاقة البطاريات.إن الدور الحاسم الذي تلعبه البطاريات في تعويض الطبيعة المتقطعة للطاقة المتجددة وتقليل الانبعاثات واضح.لا يزال حجم وانتشار جميع أنواع مستخدمي الكهرباء الذين يسعون للحصول على الطاقة النظيفة في تزايد.ويتجلى هذا بشكل خاص في الشركات والقطاع العام.وهذا يبشر بالتنمية المستدامة للطاقة المتجددة وقد يستمر في نشرها لتخزين طاقة البطارية للمساعدة في دمج المزيد من الطاقة الموزعة.

4. المشاركة في أسواق الكهرباء بالجملة

يمكن أن يساعد تخزين طاقة البطارية في موازنة الشبكة المتصلة بأي مصدر طاقة وتحسين جودة الطاقة.يشير هذا إلى أن هناك فرصًا متزايدة لتخزين طاقة البطاريات للمشاركة في سوق الطاقة بالجملة في جميع أنحاء العالم.تعمل جميع البلدان التي قمنا بتحليلها تقريبًا على تحويل هياكل أسواق الجملة الخاصة بها في محاولة لإنشاء مكان لتخزين طاقة البطاريات لتوفير القدرات والخدمات الإضافية مثل تنظيم التردد والتحكم في الجهد.وعلى الرغم من أن هذه التطبيقات لا تزال في المرحلة الأولية، إلا أنها حققت جميعًا درجات متفاوتة من النجاح.

تتخذ السلطات الوطنية إجراءات متزايدة لمكافأة مساهمة تخزين طاقة البطاريات في موازنة عمليات الشبكة.على سبيل المثال، قامت لجنة الطاقة الوطنية في شيلي بصياغة إطار تنظيمي جديد للخدمات الإضافية يعترف بالمساهمة التي يمكن أن تقدمها أنظمة تخزين طاقة البطاريات؛كما فتحت إيطاليا سوقها للخدمات الإضافية كمشروع تجريبي لمشاريع الطاقة المتجددة وتخزين الطاقة التي سيتم تقديمها كجزء من جهد الإصلاح التنظيمي الشامل.

5. الحوافز المالية

وفي البلدان التي درسناها، تعكس الحوافز المالية التي تمولها الحكومة الوعي المتزايد بين صناع السياسات بفوائد حلول تخزين طاقة البطاريات لسلسلة قيمة الطاقة بأكملها.في دراستنا، لم تشمل هذه الحوافز فقط النسبة المئوية لتكاليف نظام البطاريات التي يتم سدادها أو سدادها مباشرة من خلال التخفيضات الضريبية، ولكن أيضًا الدعم المالي من خلال المنح أو التمويل المدعوم.على سبيل المثال، قدمت إيطاليا إعفاء ضريبي بنسبة 50% لأجهزة التخزين السكنية في عام 2017؛وزادت كوريا الجنوبية، نظام تخزين الطاقة الذي استثمر بدعم حكومي في النصف الأول من عام 2017، طاقتها بمقدار 89 ميجاوات، أي 61.8% مقارنة بنفس الفترة من العام الماضي.

6.FIT أو سياسة تسوية صافي الكهرباء

نظرًا لأن المستهلكين والشركات يحاولون إيجاد طرق للحصول على عوائد أعلى من الاستثمار في الطاقة الشمسية الكهروضوئية، فإن المنحدر الخلفي لسياسة دعم تعريفة شبكة الطاقة الشمسية (FIT) أو سياسة تسوية الكهرباء الصافية يصبح العامل الدافع لمزيد من التكوين لنظام تخزين الطاقة الخلفي في متر.يحدث هذا في أستراليا وألمانيا والمملكة المتحدة وهاواي.

على الرغم من أن هذا ليس اتجاهًا عالميًا، فمع الإلغاء التدريجي لسياسة FIT، سيستخدم مشغلو الطاقة الشمسية البطاريات كأداة لحلاقة الذروة لتوفير الخدمات الإضافية مثل استقرار الشبكة لشركات المرافق العامة.

7. الرغبة في الاكتفاء الذاتي

أصبحت الرغبة المتزايدة لدى مستهلكي الطاقة السكنية والطاقة الأحفورية لتحقيق الاكتفاء الذاتي من الطاقة قوة مذهلة تدفع إلى نشر تخزين الطاقة في الجزء الخلفي من العداد.تعمل هذه الرؤية بطريقة أو بأخرى على تغذية السوق الخلفية لعدادات الكهرباء في جميع البلدان التي قمنا بدراستها تقريبًا، مما يشير إلى أن الدافع لشراء أنظمة تخزين الطاقة ليس ماليًا بحتًا.

8. السياسات الوطنية

بالنسبة لموردي تخزين طاقة البطاريات، فإن السياسات التي أدخلتها الدولة لتعزيز الأهداف الإستراتيجية المختلفة توفر لهم المزيد من الفرص.تعتقد العديد من البلدان أن تخزين الطاقة المتجددة هو وسيلة جديدة تمامًا لمساعدتها على تقليل اعتمادها على واردات الطاقة، وتحسين موثوقية ومرونة أنظمة الطاقة، والتحرك نحو الأهداف البيئية وإزالة الكربون.

ويستفيد تطوير تخزين الطاقة أيضًا من التفويضات السياسية الواسعة المتعلقة بالتوسع الحضري وأهداف نوعية الحياة في البلدان النامية.على سبيل المثال، تستخدم مبادرة المدن الذكية في الهند نموذج التحدي التنافسي لدعم نشر التكنولوجيات الذكية في 100 مدينة في مختلف أنحاء البلاد.والهدف هو ضمان إمدادات الكهرباء الكافية والاستدامة البيئية.تعتبر السيارات الكهربائية والطاقة المتجددة وتخزين طاقة البطاريات أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق هذه الأهداف.

التحديات المقبلة

في حين أن محركات السوق تستوعب بشكل متزايد وتدفع تخزين الطاقة إلى الأمام، إلا أن التحديات لا تزال قائمة.

1. سوء الاقتصاد

مثل أي تقنية، فإن تخزين طاقة البطارية ليس دائمًا اقتصاديًا، وغالبًا ما تكون تكلفته مرتفعة جدًا بالنسبة لتطبيق معين.المشكلة هي أنه إذا كان تصور التكلفة العالية غير دقيق، فقد يتم استبعاد تخزين طاقة البطارية عند النظر في حلول تخزين الطاقة.

في الواقع، تكلفة تخزين طاقة البطارية تنخفض بسرعة.ولنتأمل هنا مناقصة شركة إكسيل للطاقة الأخيرة، والتي أوضحت بشكل كبير مدى الانحدار في أسعار البطاريات وتأثيره على التكاليف على مستوى النظام بالكامل، والذي بلغ ذروته بمتوسط ​​سعر 36 دولاراً لكل ميجاوات للخلايا الشمسية الكهروضوئية، و21 دولاراً لكل ميجاوات لخلايا الرياح.سجل السعر رقما قياسيا جديدا في الولايات المتحدة.

من المتوقع أن تستمر تكلفة تكنولوجيا البطاريات نفسها وتكلفة موازنة مكونات النظام في الانخفاض.وفي حين أن هذه التقنيات الأساسية ليست مقنعة مثل تلك المثيرة للقلق، إلا أنها لا تقل أهمية عن البطارية نفسها وتقود الموجة التالية من التكاليف المنخفضة بشكل حاد.على سبيل المثال، تعتبر العاكسات "العقل المدبر" لمشاريع تخزين الطاقة، وتأثيرها على أداء المشروع وعوائده كبير.ومع ذلك، فإن سوق عاكسات تخزين الطاقة لا يزال "جديدًا ومتناثرًا".مع نضوج السوق، من المتوقع أن ينخفض ​​سعر عاكس تخزين الطاقة في السنوات القليلة المقبلة.

2. عدم التوحيد

كان على المشاركين في الأسواق المبكرة في كثير من الأحيان الاستجابة لمجموعة متنوعة من المتطلبات الفنية والتمتع بمجموعة متنوعة من السياسات.مورد البطارية ليس استثناء.ولا شك أن هذا يزيد من تعقيد وتكلفة سلسلة القيمة بأكملها، مما يجعل الافتقار إلى التقييس عقبة كأداء أمام التنمية الصناعية.

3. التأخير في السياسة الصناعية وتصميم السوق

وكما يمكن التنبؤ بظهور التكنولوجيات الناشئة، فمن المتوقع أيضا أن تتخلف السياسات الصناعية عن تكنولوجيات تخزين الطاقة الحالية.على الصعيد العالمي، تتم صياغة السياسات الصناعية الحالية قبل تطوير أشكال جديدة لتخزين الطاقة، والتي لا تعترف بمرونة أنظمة تخزين الطاقة أو تخلق مجالاً متكافئاً.ومع ذلك، تعمل العديد من السياسات على تحديث قواعد سوق الخدمات الإضافية لدعم نشر تخزين الطاقة.لقد تم إثبات قدرة أنظمة تخزين طاقة البطاريات على تعزيز مرونة الشبكة وموثوقيتها بشكل كامل، ولهذا السبب أيضًا تميل السلطات إلى التركيز أولاً على سوق الطاقة بالجملة.تحتاج قواعد البيع بالتجزئة أيضًا إلى التحديث لإثارة الاهتمام بأنظمة تخزين الطاقة لمستهلكي الطاقة السكنية والأحفورية.

حتى الآن، ركزت المناقشات في هذا المجال على تنفيذ معدلات تدريجية أو منظمة لتقاسم الوقت للعدادات الذكية.وبدون تنفيذ معدل خطوة بخطوة، يفقد تخزين طاقة البطارية إحدى ميزاته الأكثر جاذبية: تخزين الكهرباء بسعر منخفض ثم بيعها بسعر مرتفع.على الرغم من أن معدلات تقاسم الوقت لم تصبح بعد اتجاهًا عالميًا، إلا أن هذا قد يتغير بسرعة مع نجاح إدخال العدادات الذكية في العديد من البلدان.