توسط :
پرتو مدیا | همزمان با رشد سهم انرژیهای تجدیدپذیر در شبکه برق آمریکا، شرکت نوآور Qnetic از توسعه نسل جدید سامانههای ذخیرهسازی انرژی مبتنی بر فناوری فلایویل (Flywheel) خبر داده است؛ فناوریای که با هدف ذخیره برق تولیدی نیروگاههای خورشیدی و بادی برای مدت طولانی، میتواند جایگزینی کمهزینهتر، ایمنتر و بادوامتر نسبت به باتریهای لیتیومیونی باشد و مسیر تازهای را برای توسعه شبکههای برق پاک هموار کند.
فلایویل؛ فناوری قدیمی با نقشی تازه در انرژی پاک
رشد سریع نیروگاههای خورشیدی و بادی در سراسر جهان، نیاز به سامانههای ذخیرهسازی انرژی را بیش از هر زمان دیگری افزایش داده است. تولید برق از منابع تجدیدپذیر به شرایط آبوهوایی وابسته است و همین موضوع باعث شده ذخیره انرژی به یکی از مهمترین چالشهای صنعت برق تبدیل شود.
در این میان، بسیاری از پروژهها به باتریهای لیتیومیونی متکی هستند، اما هزینه بالا، وابستگی به مواد معدنی کمیاب، نگرانیهای ایمنی و محدودیت طول عمر باعث شده شرکتهای فناور به دنبال گزینههای جایگزین باشند.
شرکت آمریکایی Qnetic اکنون اعلام کرده است که در حال توسعه سامانهای جدید بر پایه فناوری فلایویل است؛ سیستمی که میتواند برق تولیدشده توسط نیروگاههای خورشیدی و بادی را تا ۱۲ ساعت ذخیره کند و با هزینه چرخه عمر پایینتر نسبت به باتریهای رایج، گزینهای رقابتی برای بازار ذخیرهسازی انرژی باشد.
فلایویل چگونه انرژی را ذخیره میکند؟
برخلاف باتریهای لیتیومی که انرژی را از طریق واکنشهای شیمیایی ذخیره میکنند، فناوری فلایویل انرژی را به شکل انرژی جنبشی ذخیره میکند.
در این سامانه، یک روتور بزرگ با سرعت بسیار بالا داخل محفظهای خلأ به گردش درمیآید. زمانی که برق اضافی از نیروگاه خورشیدی یا بادی در دسترس باشد، این انرژی صرف چرخاندن روتور میشود.
هر زمان شبکه برق به انرژی نیاز داشته باشد، انرژی جنبشی ذخیرهشده دوباره به برق تبدیل شده و وارد شبکه میشود. از آنجا که در این فرآیند هیچ واکنش شیمیایی رخ نمیدهد، استهلاک تجهیزات بسیار کمتر بوده و طول عمر سامانه میتواند به چندین دهه برسد.
رقابت برای ذخیرهسازی بلندمدت انرژی
بازار جهانی ذخیرهسازی انرژی در سالهای اخیر رشد چشمگیری داشته است. براساس تعریف وزارت انرژی آمریکا، سامانههایی که توانایی ذخیره انرژی برای بیش از ۱۰ ساعت را داشته باشند، در گروه فناوریهای Long Duration Energy Storage قرار میگیرند.
در حال حاضر نیروگاههای تلمبه ذخیرهای (Pumped Hydro) حدود ۹۵ درصد ظرفیت ذخیرهسازی بلندمدت برق آمریکا را در اختیار دارند. با این حال، اجرای چنین پروژههایی به منابع آبی، اختلاف ارتفاع زمین و سرمایهگذاری سنگین نیاز دارد و امکان توسعه آنها در همه مناطق وجود ندارد.
همین محدودیتها باعث شده فناوریهایی مانند: ذخیرهسازی حرارتی، هوای فشرده و اکنون فلایویل، بیش از گذشته مورد توجه سرمایهگذاران قرار بگیرند.
Qnetic روی چه فناوریای سرمایهگذاری کرده است؟
شرکت Qnetic که دفتر مرکزی آن در آمریکا و چین قرار دارد، در حال ساخت یکی از بزرگترین مراکز آزمایش فلایویل جهان در شانگهای است.
این شرکت همزمان نمونه اولیه سامانه Pulsar با ظرفیت ۲۰۰ کیلوواتساعت را نیز توسعه میدهد.
براساس برنامهریزی انجامشده، نخستین محصول تجاری این شرکت با ظرفیت ۵۰۰ کیلوواتساعت عرضه خواهد شد و نسخههای بعدی نیز تا هزار کیلوواتساعت ظرفیت ذخیرهسازی خواهند داشت.
Qnetic اعلام کرده است که این سامانه قادر خواهد بود انرژی را بین ۴ تا ۱۲ ساعت ذخیره کرده و با راندمان حدود ۸۵ درصد دوباره به شبکه برق بازگرداند.
کاهش وابستگی به لیتیوم و مواد معدنی
یکی از مهمترین مزیتهای فلایویل، کاهش وابستگی به زنجیره تأمین مواد معدنی حیاتی مانند: لیتیوم، کبالت و نیکل است.
در سالهای اخیر افزایش تقاضا برای خودروهای برقی و باتریهای ذخیرهساز، بازار این مواد معدنی را با نوسان قیمت و محدودیت عرضه مواجه کرده است.
از سوی دیگر، نگرانی درباره بازیافت باتریها و احتمال آتشسوزی آنها نیز باعث شده توسعه فناوریهای مکانیکی ذخیره انرژی با استقبال بیشتری روبهرو شود.
Qnetic میگوید سامانههای فلایویل علاوه بر کاهش ریسک آتشسوزی، طول عمر بسیار بیشتری نسبت به باتریهای شیمیایی دارند و هزینه نگهداری آنها نیز پایینتر است.
سرمایهگذاری میلیون دلاری روی فناوری فلایویل
اعتماد سرمایهگذاران به این فناوری نیز رو به افزایش است. Qnetic طی یک سال گذشته موفق شده است ۷.۱ میلیون دلار سرمایه جذب کند که شامل ۵ میلیون دلار سرمایهگذاری جدید و ۲.۱ میلیون دلار سرمایه جمعی (Crowdfunding) است.
این منابع مالی قرار است برای راهاندازی کارخانه تولید سامانههای فلایویل در ایالت کالیفرنیا مورد استفاده قرار گیرد.
علاوه بر این، فناوری شرکت توسط مؤسسه تحقیقاتی EPRI و آزمایشگاه ملی انرژیهای تجدیدپذیر آمریکا (NREL) نیز در حال ارزیابی فنی است؛ موضوعی که میتواند اعتماد بازار به این فناوری را افزایش دهد.
آینده ذخیرهسازی انرژی در حال تغییر است
اگر سامانههای فلایویل بتوانند وعدههای مطرحشده درباره کاهش هزینه، افزایش طول عمر و ارتقای ایمنی را عملی کنند، احتمال دارد طی سالهای آینده سهم قابل توجهی از بازار ذخیرهسازی انرژی بلندمدت را در اختیار بگیرند.
این فناوری همچنین میتواند مکمل مناسبی برای نیروگاههای خورشیدی، مزارع بادی، ریزشبکهها و حتی نیروگاههای برقآبی باشد.
فلایویل؛ رقیب جدید باتریها
ورود دوباره فناوری فلایویل به صنعت انرژی نشان میدهد رقابت در بازار ذخیرهسازی برق تنها به باتریهای لیتیومیونی محدود نیست. توسعه سامانههای مکانیکی مانند فلایویل، علاوه بر کاهش وابستگی به مواد معدنی راهبردی، میتواند راهکاری پایدار، ایمن و اقتصادی برای ذخیره برق تولیدی از نیروگاههای خورشیدی و بادی ارائه دهد. در صورت موفقیت پروژه Qnetic، این فناوری میتواند به یکی از بازیگران مهم نسل جدید زیرساختهای ذخیرهسازی انرژی در جهان تبدیل شود.
