تطوير تقنية لتخزين الطاقة الكهرومائية تحت سطح البحر
تحرز شركة بليجر إنداستريز (Pleuger Industries) الألمانية تقدماً ملحوظًا في مشروع تطوير تقنية لتخزين الطاقة الكهرومائية تحت سطح البحر.
تطوير تقنية لتخزين الطاقة الكهرومائية
وتعتمد التقنية المبتكرة على استعمال مضخات غاطسة عالية التطور لتفريغ المياه من كرات خرسانية مجوفة توضع في قاع البحر على أعماق سحيقة وذلك حينما يكون الطلب على الكهرباء منخفضاً ما يسهم في تعزيز أمن الطاقة.
وفي أوقات ذروة الطلب على الكهرباء يتم السماح للمياه بإعادة التدفق إلى الكرات الخرسانية ما يحوّل المضخات إلى توربينات تولّد الطاقة.
وتسهم تقنية تخزين الطاقة الكهرومائية تحت سطح البحر في إتاحة الكهرباء بكميات وفيرة وقت الحاجة إليها واضعةً بذلك حلا لمعضلة الطبيعة المتقطعة للطاقة المتجددة وخفض الحاجة إلى بطاريات تخزين الكهرباء المكلفة.
ووفق تقديرات يحتاج العالم إلى قرابة 420 غيغاواط من قدرة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ كي يحقق أهداف الحياد الكربوني بحلول أواسط القرن الحالي 2050 بموجب اتفاقية باريس للمناخ 2015.
تقدم متسارع لـ تطوير تقنية لتخزين الطاقة
وتعمل بليجر إنداستريز العاملة في تصنيع المضخات الغاطسة والدفاعات حالياً على تطوير نظام لتحزين الطاقة الكهرومائية تحت سطح البحر في إطار مشروع الطاقة المخزّنة في البحر المعروف اختصاراً بـ”إس تي إي إن سي” (StEnSea) وفق بيان حديث منشور بالموقع الإلكتروني للشركة.
ومنذ التطوير الأولي للمشروع في عام 2012 وبالشراكة مع منظمة فراونهوفر آي إي إي (Fraunhofer IEE) الألمانية المختصة في إجراء الأبحاث التطبيقية وشركة سبيرا (Sperra) تقول بليجر إنها تساعد في تسهيل ظهور حقبة جديدة من حلول تخزين الطاقة المتجددة.
ويتطلع مشروع “إس تي إي إن سي” الذي وضعت منظمة فراونهوفر الألماني مفهومه التصوري منذ البداية إلى إشعال ثورة في تخزين الطاقة الكهرومائية تحت سطح البحر على المدى الطويل من خلال تكييف مبادئ تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ تحت سطح البحر.
آلية تقنية تخزين الطاقة الكهرومائية
يستعمل المشروع استراتيجيةً جديدةً في تخزين الطاقة الكهرومائية تحت سطح البحر عبر وضع كرات خرسانية مجوفة في قاع البحر على أعماق سحيقة تتراوح بين 600 و800 متر.
وحينما يكون الطلب على الطاقة المتجددة منخفضاً يتم تفريغ تلك الكرات من المياه باستعمال المضخات الغاطسة المصممة خصوصاً لتخزين طاقة الوضع.
وخلال أوقات ذروة الطلب على الكهرباء يسمح للمياه بالتدفق مجدداً إلى الكرات ما يحوّل المضخات إلى توربينات تولّد الطاقة الكهربائية.
وتعكس تلك الطريقة المستعملة في تخزين الطاقة المتجددة مدى فاعلية التقنية التقليدية في تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ غير أنها تكيّف تلك التقنية لتوائم العمل تحت سطح البحر مستفيدةً من ضغط المحيطات الهائل لتخزين الطاقة وإطلاقها بكفاءة.
وكشف تحليل شامل لنظم المعلومات الجغرافية للمناطق البحرية الساحلية العديدَ من المواقع المحتملة لنشر هذه التقنية على مستوى العالم.
وثمة مناطق عديدة محتملة مثالية لنشر تلك التقنية عالمياً بما في ذلك قبالة سواحل النرويج، والبرتغال، والسواحل الشرقية والغربية للولايات المتحدة، والبرازيل، واليابان، وفق نتائج تحليل شامل لنظام المعلومات الجغرافية للمناطق البحرية الساحلية جي آي إس GIS.
حلول فاعلة
وتقول شركة بليجر إن تلك المبادرة تلبي الحاجة إلى حلول فاعلة وقابلة للتطوير لتخزين الطاقة الكهرومائية تحت سطح البحر مضيفةً أن لديها القدرة على دمج تلك المصادر المتجددة وتحقيق استقرار الشبكات وخفض الاعتماد على الوقود الأحفوري.
وعبر الاستفادة من أنظمة المضخات المتخصصة من المقرر أن يقدّم المشروع نظاماً مبتكراً لتخزين الطاقة الكهرومائية تحت سطح البحر الذي يخزّن الطاقة بشكل غير مرئي تحت سطح المحيط.
وقالت الشركة المطورة للتقنية إن مشروع “إس تي إي إن سي” حصل على دعم مالي كبير من الحكومتين الأميركية والألمانية ما يسلّط الضوء على أهميته والثقة في تأثيره العالمي المحتمل.
وأشارت بليجر إلى أنها تعمل على تطوير مشروع تخزين الطاقة الكهرومائية تحت سطح البحر منذ بدايته ما يسهم في تطوير النموذج الأولي الأول لمضخات عاملة تحت سطح البحر مصممة خصوصاً لهذا الغرض.
وبفضل التمويل “الكبير” والشراكة الدولية تتطلع الشركة إلى توسيع نطاق المشروع ليشمل نموذجاً أولياً يمتد بطول 10 أمتار قادراً على توليد 0.5 ميغاواط من الطاقة الكهربائية على أعماق تتجاوز 600 متر.
يشار إلى أن أنظمة تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ تتميز بطول العمر التشغيلي وتراجع تكاليف التشغيل والصيانة قياساً بأنظمة التخزين الأخرى مثل البطاريات كما أن لديها القدرة على تخزين الكهرباء في نطاق أوسع ولمدة أطول.