אחסון אנרגיה הוא אתגר והזדמנות לצ'ילה

מקור: Dialogue.earth

נשיא הצ'יליאני גבריאל בוריק (מרכז) בחנוכת מפעל לאחסון אנרגיה באזור הצפוני של אנטופגסטה באפריל 2024. לצ'ילה יש תנאים חזקים לרוח ואנרגיה סולארית, והיא רודפת אחסון כדי לעזור להתגבר על אספקה ​​לסירוגין (תמונה: Ximena Navarro / Dirección de Prensa, Presidencia De La)

אנרגיה מתחדשת היא ההווה והעתיד של אמריקה הלטינית.

בשנת 2023, האזור הניב 64% מהחשמל שלו ממקורות נקיים, הרבה מעל הממוצע העולמי של 39%. כאשר הייצור ממשיך להתגבר, הצורך לאחסן אנרגיה זו גדל לצידה.

"במילים פשוטות, הסיבה לאחסון אנרגיה חשמלית היא שאתה יכול להחליט כשאתה משתמש בה", מסביר קלאודיו סבך, דיקן הפקולטה למדע והנדסה באוניברסיטת אדולפו איבנז בסנטיאגו, צ'ילה. "ניתן לאחסן אנרגיה כאשר הביקוש הוא הגבוה ביותר - היא פותרת את חוסר האיזון הטבעי בין רגעי ההיצע והביקוש."

יש חשיבות מיוחדת בתחום המתחדש, בו ייצור השמש והרוח מספקים כוח נקי, אך לסירוגין: כאשר השמש לא זורחת או שהרוח יורדת, הדור נעצר איתו.

לצ'ילה, שתערובת האנרגיה שלה כוללת את אחת המניות הגבוהות ביותר באזור הרוח והעוצמה הסולארית, מציעה דוגמה ברורה לאתגרים שהטבלאות יכולות ליצור.

המדינה נהנית מגיאוגרפיה ואקלים ייחודיים: בצפון, מדבר אטקמה מתהדר ברמות הגבוהות ביותר של הקרנות סולאריות על פני כדור הארץ, ובדרום הרחוק בפטגוניה, צ'ילה מתבצעת על ידי כמה מהרוחות החזקות ביותר על פני כדור הארץ.

אבל לפעמים, התכונות הללו נחשבות גם נגדן. במשך מחצית השנה, השמש שוקעת בזמן דומה לאורך כל מסלול האדמה הדק שהיא תופסת בקו החוף של דרום אמריקה, ויוצרת צורך מיידי באחסון אנרגיה - מגזר בו המדינה כבר מתקדמת, עם השקת יעדים שאפתניים, אסטרטגיות לתמריץ השקעות בטכנולוגיה, ופרויקטים מרובים שכבר היו ברשת ובצינור.

אפשרויות אחסון אנרגיה

כיום ניתן לאחסן אנרגיה במספר דרכים, כולל שימוש בבנקים של סוללות גדולות -, שיכולות לאחסן חשמל לפני שהיא מוזרקת לרשתות לאומיות. אם כי ליתיום - סוללות יון הן היעילות ביותר בשוק, השימוש הרחב יותר בחלופות עופרת או נתרן יכול להיות ממש מעבר לפינה.

טכנאים ב- Tesvolt, הסוללה הראשונה של האירופה 'Gigafactory' מבוססת בגרמניה, המתמחה בפתרונות אחסון למערכות סולאריות - ורוח - מערכות חשמל מופעלות (תמונה: Waltraud Grubitsch / DPA / Alamy)

"אחסון סוללות יעיל, אך לטווח קצר מאוד", אומר אנזו סאומה, פרופסור להנדסת תעשיה ומערכות באוניברסיטה הקתולית הפונטיפית בצ'ילה. "אם אתה מאחסן אנרגיה בסוללה חודש אחד ורוצה להשתמש בה בשלב הבא, אז לא יהיה שם שום דבר מכיוון שהאנרגיה מתפוגגת. אבל אתה יכול להשתמש באנרגיה ביעילות רבה על ידי אחסון אותה ביום בו יש המון אור שמש ואז לשחרר אותה לילה."

אפשרויות ארוכות - אפשרויות מונח הוכיחו כיקרות יותר. שואבת - אחסון כוח מים, הכרוך בשאיבת מים עד למאגר לפני ששחרורם חזרה דרך טורבינה, הוא כיום הפיתרון הנפוץ ביותר ברחבי העולם. זה מועסק בענף הכרייה מזה עשרות שנים, אך לפרויקטים יש טביעת רגל גדולה ודורשים הבדלי גובה. אלטרנטיבות חדשות יותר כוללות אחסון מלח מותך - המשתמש במלח כמדיום לאנרגיה תרמית - וגזים המיוצרים באמצעות מקורות מתחדשים, כמו מימן ירוק ואמוניום ירוק. תהליכים אלה יעילים פחות, אך מאפשרים לאחסן אנרגיה במשך חודשים או שנים.

הצמיחה החדה בייצור אנרגיה מתחדשת, ומרדף אחר יעדים גלובליים שאפתניים על קיבולת חדשה, מביאים עימם אתגר משמעותי, לצד פוטנציאל עצום להרחבת שוק האחסון. שוק אחסון האנרגיה הגלובלי מוערך כיום בסביבות 246 מיליארד דולר, כאשר כ- 387 ג'יגה -וואט של קיבולת אחסון אנרגיה חדשה צפויה להתווסף ברחבי העולם עד שנת 2030, על פי דיווח מאתנו {}}} משרד עורכי דין מבוסס מורגן לואיס. זוהי עלייה פי 15 בהשוואה לסוף 2021.

צ'ילה היא ילד הפוסטר של האזור

עד שנת 2030, צ'ילה מבקשת לספק 70% מכלל צריכת האנרגיה שלה עם מקורות אנרגיה מתחדשים, ומטרתה להגיע לניטרליות הפחמן עד שנת 2050. אף כי החסרונות הסולאריים הליליים שלה מחוברים כיום על ידי ייצור דלק מאובנים, המדינה התחייבה לסגור את הפחם הנותר שלה {}} ירה מתנשי כוח על פי 2040. אולם המדינה התקדמה חזקה, והפכה במהירות לילד הפוסטר של אמריקה הלטינית לטכנולוגיות כאלה.

לאחר שהשיקה אסטרטגיית אחסון לאומית בשנת 2023 שמגדירה יעדים ומטרתה למשוך השקעות בענף, ועם צינור גדול של פרויקטים בדרך, קיבולת האחסון המותקנת של צ'ילה עשויה בקרוב לעקוף את זו של ארה"ב.

פאנלים סולאריים בדרך בין פונטה ארנס לפורטו נטאלס בדרום צ'ילה. עד שנת 2030, המדינה מבקשת לספק 70% מכלל צריכת האנרגיה עם מקורות אנרגיה מתחדשת (תמונה: אשלי קופר / אלמי)

הפרויקטים הראשונים לאחסון אנרגיה לסוללות של צ'ילה הוזמנו בשנת 2009, ולכולם מלבד שניים מתוך 16 האזורים המינהליים שלה יש מתקנים בפעולה, בבנייה או בשלב התכנון. הקיבולת המותקנת הגדולה ביותר נמצאת באזורים הצפוניים של אנטופגסטה וטראפקה, תחנת הכוח הסולארית במדינה.

"אנו חיים דרך מהפכת אחסון אנרגיה אמיתית בצ'ילה", אמר דובר משרד האנרגיה של צ'ילה לדיאלוג אדמה. "כרגע ישנם פרויקטים של אחסון בפעולה עם קיבולת כוללת של 387 מגה וואט, ואחרים בשלבי פיתוח שונים שיאפשרו לנו להגיע לקיבולת כוללת של 2 ג'יגה וואט עד 2026."

הדובר הוסיף הממשלה השקעה כוללת של 2 מיליארד דולר בשנתיים הקרובות. "זה המפתח למעבר האנרגיה שלנו. זה יעניק לנו גמישות רבה יותר במערכת החשמל שלנו ויפעיל מחדש את הכלכלה בצפון המדינה כדי לשפר את איכות החיים עבור האנשים שגרים שם."

צ'ילה תוסיף קיבולת נוספת של 1 ג'יגה -וואט עד שנת 2026, כאשר קרקעות ציבוריות שהוקצה על ידי הממשלה לפרויקטים של אחסון אנרגיה במכרז קרב ובא. דובר משרד האנרגיה אמר ל Dialogue Earth כי גוף ההערכה הסביבתית במדינה מעריך כיום את הכדאיות של 300 פרויקטים נוספים לאחסון, עם קיבולת כוללת של 16 ג'יגה -וואט. על פי כמה תחזיות, בין 2026 ל- 2032, קיבולת האחסון הכוללת של צ'ילה עשויה להכפיל ל -4 ג'יגה -וואט.

כרגע, ארבע החברות הגדולות של ייצור האנרגיה הגדולות במדינה מובילות את הדרך עם השקעה באחסון: Engie, Enel, Colbún ו- AES Andes.

במקום אחר, יצרנית הסוללות הסינית BYD חתמה על הסכם עם החברה הספרדית Grenergy כדי לספק את הסוללות שלה למתקן אחסון אנרגיה של 1.4 מיליארד דולר במדבר אטקמה, שלטענתם יהיה הגדול מסוגו ברחבי העולם. הפרויקט צפוי להיות מובא ברשת תוך שלוש שנים. BYD דחה את בקשת התגובה בעת יצירת קשר.

במקום אחר, בשנת 2023, קנדי ​​- בבעלות innergex, השלישי - מחולל אנרגיה מתחדשת הגדול ביותר בצ'ילה, חנך את מפעל החשמל הראשון שלה במדינה, הכולל מערכת אחסון אנרגיה סוללות 50 מגה -וואט (BES). ל- Engie Chile, בינתיים, יש שני מערכות אחסון סוללות ליתיום {}} יון בפעולה, עם קיבולת כוללת של 141 מגוואט. בתחילת השנה הבאה, החברה תחנך 264 מגה וואט - שעה, מתקן 96-סוללות, ותיקח את תיק ה- BESS הכולל שלה בצ'ילה ל 371 מגוואט.

דובר קבוצת Engie אמר ל Dialogue Earth כי צ'ילה נתפסת כאחת המדינות האסטרטגיות שלה לתמיכה במעבר האנרגיה, ש"כריע בהשקעה של 1.8 מיליארד דולר עד שנת 2027. התוכנית שלנו בצ'ילה שוקלת לשלב 1.4 ג'יגה -וואט כדי להגיע ל -2 ג'יגה -וואט של קיבולת מותקנת באנרגיה נקייה, כולל 2 GHW במערכות אחסון ".

גבריאל בוריק נואם את חנוכת המפעל לאחסון אנרגיה באנטופגסטה, המנוהל על ידי הזרוע המקומית של המשרד הצרפתי Engie, באפריל 2024. החברה מתכננת לפתוח את המפעל השלישי שלה בצ'ילה בתחילת השנה הבאה (תמונה: Ximena Navarro / Dirección de Prensa, Presidencia de laplica de)

לצד היתרונות הגיאוגרפיים שלה, אנליסטים הדגישו כיצד היחס הפתוח של צ'ילה להשקעות זרות - יש לה הסכמי סחר חופשי עם מדינות המייצגות כמעט 90% מהכלכלה העולמית - והסביבה העסקית התחרותית הביאה לאימוץ חידושים חדשים במהירות. אף על פי שהיא התקדמה, מומחים עדיין מצביעים על הצורך בוויסות ולהמשיך לשפר את התנאים לטכנולוגיית טכנולוגיית האחסון האנרגיה האינטנסיבית של ההון.

"סביר להניח שתוך חמש שנים יהיה לנו קיבולת אחסון אנרגיה של 3 ג'יגה -וואט בצ'ילה", אומרת סאומה. "אם טכנולוגיית הסוללה תמשיך לרדת במחיר, זה יכול להמשיך לצמוח. הפוטנציאל למגזר בצ'ילה הוא מאוד מאוד גבוה." עלויות הסוללה צנחו ב -90% ב -15 השנים האחרונות, ועלות השירות - פרויקטים של אחסון בקנה מידה צפויה לרדת ב -40% עד 2030, על פי דו"ח סוכנות אנרגיה בינלאומית שפורסמה לאחרונה.

Seebach מציין כי "זה מירוץ מהיר להפליא, ואתה זקוק לרגולציה כדי לייצר אמון להשקעה. זה הדבר הראשון שלמדנו מהמקרה של צ'ילה".

מהבחינה הזו, ממשלת צ'ילה ניסתה לעורר את המגזר.

באוקטובר 2022 העביר הקונגרס הצעת חוק לתמרוץ פיתוח אחסון אנרגיה ותחבורה חשמלית. החקיקה מאפשרת לחברות אנרגיה לבחור תגמול לאנרגיה שהם מאחסנים ואז להזרים חזרה למערכת. עם זאת, רגולציה מפורטת על תפקידה של הצעת החוק נדונה עדיין על ידי ועדת האנרגיה הלאומית של צ'ילה. בהיעדר רגולציה המסדירה - יישום חיים של תגמול כזה, "אנשים ממשיכים להשקיע בסוללות", אומרת סאומה.

התפקיד של סין באחסון סוללות

חברות סיניות הן היצרניות המובילות בעולם של סוללות ליתיום, והראו עניין הולך וגובר בשמורות הליתיום העצומות של אמריקה הלטינית - כולל בצ'ילה - לספק תעשיות אנרגיה נקייה של ג'וגנאוט משלה, המפתח למעברים בסין ומחוצה לה.

כשחזרו הביתה, הנשיא שי ג'ינפינג דחף באופן פעיל לפיתוח ייצור אנרגיה מתחדשת כאשר סין מירוץ כדי לעמוד במשכון שלה לשיא פליטות פחמן דו חמצני עד שנת 2030 ולהשיג נייטרליות פחמן עד שנת 2060. הוא כבר עושה צעדים של יוני 2023 סימנה סין של סין המותקנת ללא תקינה של דלק דלק.

ייצור תאים סולאריים במפעל בסיהונג, מחוז ג'יאנגסו, סין, בדצמבר 2023. חברות סיניות מייצרות את מרבית הפאנלים הסולאריים בעולם, כמו גם את החלקים הדרושים בכדי להפוך אותם (תמונה: פאנג דונגקסו / featurechina / ap / alamy)

ענף אחסון האנרגיה הסינית חווה צמיחה מהירה גם בשנים האחרונות, כאשר קיבולת המותקנת שנצברה עולה מ -32.3 ג'יגה -וואט בשנת 2019 ל 59.4 ג'יגה -וואט בשנת 2022. עד 2027 צפויה להגיע ל 97 ג'יגה -וואט.

סין מתפתחת גם במהירות בטכנולוגיית האחסון ברמות שונות, אומר יולונג דינג, פרופסור בבית הספר להנדסה כימית באוניברסיטת בירמינגהם. "לאומית, יש להם הרבה מדיניות לעידוד אחסון, ויש טכנולוגיה המתפתחת בכל רמות שרשרת האספקה", הוא מציין. בנוסף, דינג מדווח כי "אוניברסיטאות סיניות בנו תוכניות לאחסון אנרגיה ספציפיות להכשרה של הדור הבא של מהנדסי אחסון אנרגיה".

יצירת מומחיות ספציפית זו הופכת לעדיפות, ואחת בה משותפות יותר ויותר חוויות, כולל בין סין לצ'ילה. החברה הסינית טיאנקי ליתיום - אחד מיצרני הליתיום הגדולים בעולם, ובבעלותו בערך חמישית מחברת הכרייה הצ'יליאנית SQM - השיקה בשנה שעברה תוכנית Exchange לתמיכה בפיתוח ובהשגרה של חוקרים צ'יליאנים במגזר ליתיום. היוזמה הציעה להם חודש - טיול ארוך לעיר צ'נגדו, והזדמנויות להתמחות, סדנאות וקשר עם תעשיית הליתיום הסינית, כולל התייחסות לאחסון אנרגיה.

טיאנקי התמודדה עם נסיעה מסובכת מאז שרכשה את חלקה ב- SQM בשנת 2018, וכעת היא מעוטרת בסכסוכים משפטיים הקשורים למהלכי ממשלת צ'ילה כדי להפעיל שליטה רבה יותר על משאבי ליתיום. אולם האתגרים הספציפיים הללו לא הניפו את ההשקעה הרחבה יותר מסין באזורי אנרגיה חדשים - והמדינה עשויה להישאר שותפה מרכזית, אם המעבר האנרגטי של צ'ילה יהיה הצלחה. חברות סיניות בנו בשנים האחרונות, או הודיעו על תוכניות לבנות, קו הכוח הארוך ביותר של צ'ילה, מפעלי סולאריים וחוות רוח, ואילו באחסון סוללות, ענקית השמש טרינה השיקה שלושה פרויקטים במדינה.