“بطارية مائية عملاقة” تغير قواعد اللعبة للطاقة المتجددة في أوروبا.. محطة طاقة مائية تخزن مثل 400000 سيارة كهربائية

 كتبت : حبيبة جمال

  كشفت سويسرا الستار عن أحدث ابتكاراتها في مجال الطاقة المتجددة “بطارية مائية عملاقة”، وقد بدأت عمليات التشغيل في الشهر الماضي، بطارية المياه ، المسماة Nant de Drance، عبارة عن محطة طاقة مائية للتخزين بالضخ توفر نفس سعة تخزين الطاقة مثل 400000 بطارية سيارة كهربائية.

يقع المصنع في أعالي جبال الألب السويسرية في كانتون فاليه، وهو مجهز بتوربينات مرنة وقابلة للانعكاس توفر مستويات جديدة من المرونة

، كما يقول روبرت جليتز ، مندوب مجلس إدارة نانت دي درانس: بضغطة زر يمكن للمحطة أن تنتقل من تخزين الطاقة إلى توفير الكهرباء.

استغرق المشروع الضخم 14 عامًا حتى يكتمل. تم حفر حوالي 17 كيلومترًا (10.5 ميل) من الأنفاق الجوفية عبر جبال الألب بينما تم تخزين التوربينات الستة على عمق 600 متر (1970 قدمًا) تحت الأرض، في كهف عملاق بطول ملعبي كرة قدم.

أعاد Nant de Drance استخدام خزانين حاليين، ورفع الخزان العلوي بمقدار 21.5 مترًا (71 قدمًا) لمضاعفة سعته – فهو يحتوي الآن على مياه أكثر من 6500 حمام سباحة بالحجم الأولمبي.

كواحد من أكبر المرافق من نوعها، يمكن للمشروع الذي تبلغ تكلفته ملياري دولار أن يلعب دورًا حيويًا في استقرار شبكة الكهرباء في أوروبا مع انتقال القارة إلى الطاقة المتجددة ، كما يقول جليتز.

تعتبر محطات توليد الطاقة الكهرومائية التي يتم تخزينها بالضخ ، والتي كانت موجودة منذ أكثر من قرن، ذات أهمية خاصة للطاقة المتجددة لأن الرياح والطاقة الشمسية تعتمدان بشكل كبير على الطقس ولا توفران إمدادًا ثابتًا للطاقة.

يقول جليتز: “يمكننا أخذ الطاقة (من الشبكة) عندما يكون هناك الكثير منها، وتوليدها مرة أخرى عند الحاجة”.

على عكس العديد من المصانع التي سبقته، يستخدم Nant de Drance توربينات مضخات متغيرة السرعة، كما يقول باسكال راديو ، الرئيس التنفيذي لشركة GE Renewable Energy Hydro التي وفرت المعدات للمنشأة.

يقول راديو، إن التوربينات تساعد على استقرار شبكة الكهرباء.

يقول راديو: “مع التوربينات ذات السرعة الثابتة ، عليك الانتظار حتى تعمل محطة الطاقة بالسرعة المناسبة تمامًا لتتزامن مع الشبكة”، مضيفًا أن هذا يضيع الوقت والطاقة، تعمل التوربينات المتغيرة السرعة على توفير الكهرباء للشبكة على الفور بحيث يكون هناك خطر أقل من انقطاع التيار الكهربائي.

تأثير كبير

تاريخيًا ، محطات تخزين الطاقة الكهرومائية “ذات التدفق المفتوح” التي يتم ضخها بالضخ، والتي يتم بناؤها على أنظمة الأنهار وتتطلب بناء الشدود، وتعطل الحياة البرية والنظم البيئية المتضررة.

في سويسرا، حيث تم بناء أول محطة طاقة مائية للتخزين بالضخ في عام 1890، تم تغيير ما يقرب من نصف إجمالي أطوال الأنهار بشكل مصطنع، مع وجود عدد قليل جدًا من أنهار جبال الألب في حالة طبيعية.

استخدم Nant de Drance البنية التحتية الحالية للسد والخزان ، مع تنفيذ غالبية أعمال البناء تحت الأرض – مما يحد من تأثيرها على المناظر الطبيعية.

لهذا السبب تفضل المشاريع الحديثة أنظمة الحلقة المغلقة ، مثل Nant de Drance ، التي لا تؤثر على أنظمة الأنهار ، كما يقول أندرو بليكرز، أستاذ الهندسة في الجامعة الوطنية الأسترالية.

يقول بليكرز: “لقد انتهى عصر بناء السدود تقريبًا”، مضيفًا أن محطات توليد الطاقة ذات الحلقة المغلقة تشغل مساحة صغيرة نسبيًا نظرًا لأمن الطاقة الذي توفره، ويقدر أن تزويد مدينة يبلغ عدد سكانها مليون نسمة لمدة 24 ساعة سيتطلب حوالي كيلومترين مربعين من الأرض التي غمرتها المياه ، مضيفًا أن الطاقة الكهرومائية للتخزين التي يتم ضخها توفر أحد حلول تخزين الطاقة الأعلى كفاءة المتوفرة حاليًا.

يعيد Nant de Drance حوالي 80 ٪ من الكهرباء التي يستهلكها إلى الشبكة ، ويخزن حوالي 20 ساعة من الطاقة الاحتياطية ، كما يقول جليتز.

التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة

على أمل أن تصبح “القارة الأولى المحايدة مناخياً”، تمتلك أوروبا طموحات كبيرة للطاقة المتجددة: في عام 2020 ، جاء ما يزيد قليلاً عن خمس إجمالي الطاقة في القارة من مصادر متجددة، لكن في مايو من هذا العام ، زادت المفوضية الأوروبية من مصادر الطاقة المتجددة لعام 2030 الهدف من 40٪ إلى 45٪.

لتحقيق ذلك ، من الضروري وجود مرافق تخزين جديدة عالية السعة ، كما يقول بليكرز. تقدر الرابطة الأوروبية لتخزين الطاقة أن القارة ستحتاج إلى 200 جيجاوات من التخزين بحلول عام 2030 – أي أكثر من أربعة أضعاف سعتها التخزينية الحالية. في العقد بين عامي 2010 و 2020 ، تمت إضافة 8 جيجاوات فقط من التخزين إلى الشبكة.