تعتبر موجة الحرارة في كاليفورنيا لحظة كبيرة للبطاريات

خلال وقت متأخر موجة الحر الصيفية في كاليفورنيا ، تصبح الساعة الذهبية ساعة خطر. في مكاتب مشغل النظام المستقل في كاليفورنيا ، الذي يدير شبكة الولاية ، تتوتر الأمور. مهمتهم هي الحفاظ على الإلكترونات تذهب حيث من المفترض أن تذهب – وإلا ، فإنها تتسبب في انقطاع التيار الكهربائي للملايين.

ينشأ هذا الخطر من عدم التوافق الوجيز ، ولكن المهم ، بين العرض والطلب. تستمد حصة متزايدة من طاقة الولاية من الألواح الشمسية ، التي شكلت حوالي خمس إمداداتها العام الماضي. ولكن مع غروب الشمس وتوقف تلك الألواح عن تلقي الفوتونات ، يستمر الطلب على الكهرباء في الارتفاع. يعود الناس إلى المنزل من العمل ويوصلون سياراتهم الكهربائية ، ثم ينقرون على مكيف الهواء للتخلص من الكساد بعد الظهر. ربما يحضرون العشاء ويديرون غسالة الصحون. في هذه الأثناء ، بالعودة إلى العمل ، ربما لا تزال الأنوار في المكتب تضيء.

كانت هذه المخاوف خلال طوارئ الحر هذا الأسبوع ، عند عشرات المدن حطموا سجلات درجات الحرارة طوال الوقت والطلب على الطاقة. ولكن هذه المرة ، كان لدى California ISO بعض العصير الإضافي للعمل معه: أسطول جديد نسبيًا من البطاريات على نطاق الشبكة. وهي مصممة لتحافظ على قوتها لمدة أربع ساعات – فقط كافية لتغطية فجوة المساء. في ذروة الإنتاج ، يأتي حوالي 6 في المائة من إمدادات الطاقة من بطاريات التفريغ هذه ، ارتفاعًا من 0.1 في المائة في عام 2017 ، وفقًا لـ تحليل BloombergNEF. تضاعفت السعة تقريبًا في العام الماضي. بعد السادسة مساءً بقليل ، تجاوزت البطاريات إنتاج آخر محطة نووية تابعة للدولة ، وبلغت ذروتها عند أقل من 3000 ميغاواط.

محتوى

يمكن أيضًا عرض هذا المحتوى على الموقع ينشأ من.

كانت هناك أيضًا دفعة ثانية ، هذه من جانب الطلب. في حوالي الساعة 5:45 مساءً ، رنّت هواتف الملايين من سكان كاليفورنيا مع وصول كتلة صلبة من النص ، مطالبتهم بتأخير كل تلك الطقوس المسائية لتوفير الطاقة. على ما يبدو ، لقد فعلوا. في العشرين دقيقة التالية ، اختفى أكثر من 2000 ميغاواط من الطلب من الشبكة ، وفقًا لما ذكرته آن جونزاليس ، المتحدثة باسم كاليفورنيا ISO. حدث ذلك بسرعة لدرجة أن العديد من خبراء الطاقة أصيبوا بالذهول. يقول ريان هانا ، باحث الطاقة بجامعة كاليفورنيا ، سان دييغو: “لقد فوجئت بسرور لرؤية كيف اجتمع الجميع معًا”.

إجمالاً ، كما يقول حنا ، يعتبر استخدام البطارية والتنبيهات النصية من المدخلات “الهامشية” نسبيًا في الحفاظ على توازن العرض والطلب ، بالنظر إلى ذروة الطلب القياسي هذا الأسبوع: 52000 ميجاوات. في ساعات المساء ، لا تزال الدولة تعتمد على الغاز الطبيعي لتغطية إمدادات الكهرباء ، وكذلك الواردات من الدول الأخرى. (للمقارنة ، بلغ الغاز ذروته عند 27000 ميغاواط). لكن في أزمة كهذه ، “الهوامش هي كل شيء” ، يضيف. في حين أن المرافق في عدد قليل من مجتمعات Bay Area مضت قدماً في القضايا الدورية يوم الثلاثاء ، مما أثر على حوالي 50000 عميل – نتيجة لما وصفته California ISO لاحقًا بسوء التواصل – كان ذلك أقل بكثير مما كان متوقعًا. يومي الأربعاء والخميس ، على الرغم من الاقتراب من سجل الطلب يوم الثلاثاء ، تم تجنب انقطاع التيار الكهربائي مرة أخرى.

لقد كان تكثيفًا بطيئًا نسبيًا لنشر البطارية على نطاق واسع. بدأت الجهود لإصلاح الشبكة وإنشاء المزيد من التخزين قبل عقد من الزمان ، لكنها تأخرت في توليد الطاقة المتجددة ، مثل مزارع الرياح والطاقة الشمسية ، من حيث التركيبات الفعلية. يرجع ذلك جزئيًا إلى أن البطاريات تمثل لغزًا تنظيميًا. تذهب بعض العمليات الحسابية الصعبة إلى اكتشاف الحوافز المناسبة لمصدر طاقة يخزن الطاقة بدلاً من إنتاجها. بالإضافة إلى ذلك ، في حين أن الألواح الشمسية وتوربينات الرياح موجودة الآن في كل مكان ، فإن مشغلي الشبكات لديهم خبرة أقل في نشر البطاريات على نطاق واسع ، لذلك لا تزال هناك شكوك فنية. أكبر بطارية في الولاية ، وهي منشأة بقدرة 1600 ميغاواط في الساعة وموجودة في مصنع للغاز الطبيعي في موس لاندينج ، أمضت ما يقرب من عام تقريبًا في وضع عدم الاتصال بسبب مشاكل إدارة درجات حرارة الأكوام الهائلة من بطاريات الليثيوم أيون.

هناك مكامن أخرى يجب حلها. في وقت سابق من هذا الأسبوع ، بدأت بعض البطاريات في التفريغ في وقت أقرب مما كان متوقعًا عندما تجاوز السعر الذي يدفعه مشغلو البطاريات مقابل طاقتهم الحد الأقصى الذي فرضته الدولة. (يمكن أن يشمل هؤلاء المشغلون مرافق محلية ، أو شركات مستقلة.) مع عدم وجود جانب إيجابي للاحتفاظ بإلكتروناتهم لفترة أطول ، بدأت البطاريات في تفريغ أحمالها قبل أن تكون الشبكة في حالة تأهب قصوى. يقول دان كامين ، خبير الطاقة في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، إن تحليل ما إذا كانت هذه هي الخطوة الصحيحة “لم يأت بعد”. ولكن من المحتمل أن تثير مناقشات حول الطريقة الصحيحة لتحفيز عمليات البطارية – وربما إعادة تصميم البرامج التي تتحكم في عملياتها لتكون أكثر مرونة في المواقف المتطرفة.

محتوى

يمكن أيضًا عرض هذا المحتوى على الموقع ينشأ من.

على مدى العامين الماضيين ، كان الاختلاف في استخدام البطارية في الأمسيات المبكرة صارخًا – زيادة بأكثر من 10 مرات في ذروة الاستخدام في عام 2022 مقارنة بعام 2020. وتدعو خطط الدولة إلى زيادة سعة تخزين الطاقة إلى 41 جيجاوات بحلول عام 2045 ، أعلى من حوالي 3 جيجاوات اليوم.

وهذا شيء جيد ، كما يشير كامين ، لأنه من بعض النواحي ، كانت كاليفورنيا محظوظة لمعظم موجة الحر هذه. بينما كان الجو حارًا جدًا ، لم يكن الجو حارًا. تهدد الرياح الشديدة بحدوث مشاكل في خطوط الكهرباء تؤدي إلى نشوب حرائق ، لذلك قد تقوم المرافق بفصل الطاقة بشكل استباقي لتجنب المتاعب. والأسوأ من ذلك ، إذا تسببت الحرائق في حدوث شرارة ، فيمكنها إجبار أجزاء أخرى من النظام على الإغلاق أو إنشاء دخان يحجب الشمس ويقلل من إنتاج الطاقة الشمسية. (حدث ذلك في نهاية موجة الحر ليلة الخميس بسبب الحرائق في جنوب كاليفورنيا ، مما أجبر المسؤولين على بدء دعوات لخفض الطلب في وقت مبكر من اليوم). الأدوات التي بحوزتهم. وهذا يعني أن مئات الآلاف من المنازل والشركات تزود الكهرباء الخاصة بها ، بفضل الطاقة الشمسية على الأسطح ، مما يقلل الضغط على الشبكة. قدمت الطاقة الشمسية على الأسطح ما يصل إلى 8000 ميجاوات خلال ذروة يوم الثلاثاء.