في السنوات الأخيرة، شهد تطوير الطاقة الكهرومائية تقدمًا مطردًا، وازدادت صعوبته. ولا يستهلك توليد الطاقة الكهرومائية الطاقة المعدنية، مما يُسهم في خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وحماية البيئة، وتحسين استخدام الموارد، وتحقيق المصالح الشاملة للاقتصاد والمجتمع. وفي ظل الحياد الكربوني، لا تزال آفاق تطوير صناعة الطاقة الكهرومائية واعدة لفترة طويلة.
الطاقة الكهرومائية هي واحدة من أفضل مصادر الطاقة لتحقيق الحياد الكربوني
باعتبارها طاقة نظيفة، لا تُنتج الطاقة الكهرومائية أي انبعاثات كربونية أو تلوث؛ وبصفتها طاقة متجددة، طالما وُجدت المياه، ستكون الطاقة الكهرومائية لا تنضب. في الوقت الحالي، تواجه الصين مسؤوليةً بالغة الأهمية تتمثل في تحقيق ذروة الكربون وتحييده. فالطاقة الكهرومائية ليست نظيفة وخالية من الانبعاثات فحسب، بل هي أيضًا صديقة للبيئة، ويمكنها المشاركة في تنظيم ذروة الكربون. تُعد الطاقة الكهرومائية من أفضل مصادر الطاقة لتحقيق الحياد الكربوني. وبالنظر إلى المستقبل، ستواصل الطاقة الكهرومائية في الصين لعب دورٍ مهم في تعزيز تحقيق هدف "الكربون المزدوج".
1. ما الذي يحققه التخزين المضخ من أرباح؟
تستهلك محطات تخزين الطاقة في الصين ما معدله 4 كيلووات في الساعة من الكهرباء ولا تولد سوى 3 كيلووات في الساعة من الكهرباء بعد الضخ، مع كفاءة تبلغ 75% فقط.
تضخ محطة الطاقة التخزينية الضخية الماء عندما يكون حمل الشبكة الكهربائية منخفضًا، وتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة كامنة مائية، وتخزنها. وعندما يكون الحمل مرتفعًا، تُطلق الماء لتوليد الكهرباء. إنها بمثابة كنز عملاق قابل لإعادة الشحن مصنوع من الماء.
في عملية الضخ والتوليد، لا مفر من الخسائر. في المتوسط، تستهلك محطة تخزين الطاقة المُضخّ 4 كيلوواط/ساعة من الكهرباء للضخ مقابل 3 كيلوواط/ساعة من الكهرباء، بمتوسط كفاءة يبلغ حوالي 75%.
وهنا يأتي السؤال: كم تبلغ تكلفة بناء مثل هذا "الكنز القابل لإعادة الشحن" الضخم؟
محطة يانغجيانغ لتوليد الطاقة بالضخ والتخزين هي أكبر محطة لتوليد الطاقة بالضخ والتخزين، بأكبر سعة وحدة واحدة، وأعلى ارتفاع صافٍ، وأكبر عمق مدفون في الصين. وهي مجهزة بأول مجموعة من وحدات الضخ والتخزين بقدرة 400,000 كيلوواط، بارتفاع 700 متر، طُوّرت وصُنعت بشكل مستقل في الصين، بطاقة مُخطط لها تبلغ 2.4 مليون كيلوواط.
من المعلوم أن مشروع محطة يانغجيانغ لتوليد الطاقة بالضخ والتخزين يبلغ إجمالي استثماراته 7.627 مليار يوان، وسيتم تنفيذه على مرحلتين. تبلغ الطاقة الإنتاجية السنوية المُصممة 3.6 مليار كيلوواط/ساعة، بينما يبلغ استهلاك طاقة الضخ السنوي 4.8 مليار كيلوواط/ساعة.
محطة يانغ لتخزين الطاقة ليست مجرد وسيلة اقتصادية لحل مشكلة ذروة الأحمال الموسمية لشبكة كهرباء قوانغدونغ، بل هي أيضًا وسيلة مهمة لتحسين كفاءة استخدام الطاقة النووية ومستوى سلامتها، وتطوير طاقات جديدة، ودعم التشغيل الآمن والمستقر للطاقة النووية. كما أن لها أهمية بالغة وإيجابية في ضمان التشغيل المستقر والآمن والاقتصادي لشبكة كهرباء قوانغدونغ ونظام الشبكات، وتحسين سلامة وموثوقية تشغيل الشبكة.
بسبب مشكلة فقدان الطاقة، تستخدم محطة تخزين الطاقة المضخوخة كهرباء أكثر بكثير من توليد الطاقة، أي أنه من منظور الطاقة، يجب أن تخسر محطة تخزين الطاقة المضخوخة المال.
ومع ذلك، فإن الفوائد الاقتصادية لمحطات تخزين الطاقة لا تعتمد على توليدها للطاقة، بل على دورها في تقليص ذروة الاستهلاك وملء الوديان.
يُمكن لتوليد الطاقة عند ذروة الاستهلاك، وتخزينها بالضخ عند انخفاض الاستهلاك، تجنب تشغيل وإيقاف العديد من محطات الطاقة الحرارية، مما يُجنّب خسائر اقتصادية فادحة أثناء تشغيلها وإيقافها. كما تتميز محطة الطاقة بالتخزين بالضخ بوظائف أخرى، مثل تعديل التردد، وتعديل الطور، وبدء التشغيل بدون كهرباء.
تختلف طرق شحن محطات توليد الطاقة المخزنة بالضخ باختلاف المناطق. بعضها يعتمد نظام رسوم إيجار السعة، بينما يعتمد بعضها الآخر نظام تسعير الكهرباء الثنائي. بالإضافة إلى رسوم إيجار السعة، يمكن أيضًا تحقيق أرباح من خلال فرق سعر الكهرباء في ذروة الوادي.
2. مشاريع تخزين الضخ الجديدة في عام 2022
منذ بداية العام، تم الإبلاغ باستمرار عن توقيع وبدء مشاريع تخزين الضخ: في 30 يناير، تمت الموافقة على مشروع محطة طاقة تخزين الضخ في ووهاي باستثمار يزيد عن 8.6 مليار يوان وسعة مركبة تبلغ 1.2 مليون كيلووات من قبل مكتب الطاقة في منطقة منغوليا الداخلية ذاتية الحكم؛ في 10 فبراير، تم توقيع مشروع محطة طاقة تخزين الضخ في نهر شياوفنغ باستثمار إجمالي قدره 7 مليارات يوان و1.2 مليون كيلووات في ووهان واستقر في ييلينغ، هوبي؛ في 10 فبراير، وقعت شركة SDIC للطاقة وحكومة مدينة هيجين الشعبية بمقاطعة شانشي اتفاقية تعاون استثماري بشأن مشاريع محطة طاقة تخزين الضخ، والتي تخطط لتطوير مشاريع تخزين الضخ بقدرة 1.2 مليون كيلووات؛ في 14 فبراير، أقيم حفل بدء محطة طاقة تخزين الضخ في هوبي بينغيوان بسعة إجمالية مركبة تبلغ 1.4 مليون كيلووات في لوتيان، هوبي
وفقًا لإحصاءات غير مكتملة، منذ عام ٢٠٢١، حققت مشاريع تخزين الطاقة بالضخ تقدمًا ملحوظًا تجاوز ١٠٠ مليون كيلوواط. ومن بينها، تجاوزت شبكة الكهرباء الحكومية وشبكة كهرباء جنوب الصين ٢٤.٧ مليون كيلوواط، لتصبحا القوة الرئيسية في بناء مشاريع تخزين الطاقة بالضخ.
في الوقت الحاضر، أصبح تخزين الطاقة بالضخ أحد المجالات الرئيسية لتخطيط شركتي شبكات الكهرباء الرئيسيتين خلال فترة الخطة الخمسية الرابعة عشرة. ومن بين محطات تخزين الطاقة بالضخ التي شُغّلت في الصين، تُمثّل شركة شينيوان التابعة لشبكة الكهرباء الحكومية، وشركة تخفيض ذروة الشبكة الجنوبية وتعديل التردد التابعة لشبكة الكهرباء الجنوبية، الحصة الأكبر.
في سبتمبر من العام الماضي، صرّح شين باوان، مدير شركة الكهرباء الوطنية، علنًا بأن الشركة تخطط لاستثمار ما يصل إلى 350 مليار دولار أمريكي (حوالي تريليوني يوان) خلال السنوات الخمس المقبلة لتعزيز تطوير شبكة الكهرباء وتطويرها. وبحلول عام 2030، سترتفع السعة المركبة لتخزين الطاقة بالضخ في الصين من 23.41 مليون كيلوواط حاليًا إلى 100 مليون كيلوواط.
في أكتوبر من العام الماضي، أعلن منغ تشن بينغ، رئيس شركة شبكة كهرباء جنوب الصين وأمين المجموعة القيادية للحزب، في اجتماع التعبئة لبناء محطات طاقة تخزين الضخ في المقاطعات والمناطق الخمس في الجنوب، أنه سيتم تسريع بناء محطات طاقة تخزين الضخ. في السنوات العشر القادمة، سيتم الانتهاء من 21 مليون كيلوواط من محطات طاقة تخزين الضخ وتشغيلها. وفي الوقت نفسه، سيبدأ بناء 15 مليون كيلوواط من طاقة تخزين الضخ المخطط لتشغيلها خلال فترة الخطة الخمسية السادسة عشرة. وسيبلغ إجمالي الاستثمار حوالي 200 مليار يوان، مما يمكن أن يلبي الوصول إلى واستهلاك حوالي 250 مليون كيلوواط من الطاقة الجديدة في المقاطعات والمناطق الخمس في الجنوب.
وفي حين كانت شركتا شبكات الطاقة الرئيسيتان تعملان بنشاط على رسم مخطط شامل، قامتا بإعادة تنظيم أصول تخزين الطاقة الخاصة بهما.
في نوفمبر من العام الماضي، نقلت شركة شبكة الكهرباء الحكومية الصينية كامل حصتها البالغة 51.54% من أسهم شركة شبكة الكهرباء الحكومية شينيوان القابضة المحدودة إلى مجموعة شبكة الكهرباء الحكومية شينيوان المحدودة مجانًا، ودمجت أصول تخزين الضخ التابعة لها. وفي المستقبل، ستصبح مجموعة شبكة الكهرباء الحكومية شينيوان المحدودة شركة منصة لأعمال تخزين الضخ التابعة لشبكة الكهرباء الحكومية.
في 15 فبراير، أعلنت شركة يونان وينشان للطاقة الكهربائية، المتخصصة بشكل رئيسي في توليد الطاقة الكهرومائية، عن عزمها شراء كامل أسهم شركة توليد الطاقة بتخفيض ذروة الطاقة وتعديل التردد المحدودة التابعة لشركة شبكة الطاقة الصينية الجنوبية، وذلك من خلال استبدال الأصول وإصدار الأسهم. ووفقًا للإعلان السابق، ستصبح شركة وينشان للطاقة منصة مدرجة لأعمال تخزين الطاقة بالضخ التابعة لشركة شبكة الطاقة الصينية الجنوبية.
يُعدّ تخزين الطاقة بالضخ حاليًا أكثر وسائل تخزين الطاقة نضجًا وموثوقيةً ونظافةً واقتصادًا في العالم. كما يُمكنه توفير عزم القصور الذاتي اللازم لنظام الطاقة وضمان استقرار تشغيله. وهو دعامة مهمة لنظام الطاقة الجديد الذي تُشكّل الطاقة الجديدة أساسه. وبالمقارنة مع وسائل خفض ذروة الاستهلاك وتخزين الطاقة الأخرى الحالية، يتميز بمزايا شاملة أكبر. أشار بنغ كايده، كبير مهندسي شركة سينوهايدرو.
من الواضح أن أفضل طريقة لتحسين قدرة شبكة الكهرباء على استيعاب الطاقة الجديدة هي بناء أنظمة تخزين الطاقة بالضخ أو تخزين الطاقة الكهروكيميائية. ومع ذلك، من الناحية الفنية، يُعد التخزين بالضخ أكثر أنظمة تخزين الطاقة فعاليةً واقتصاديةً في شبكة الكهرباء الحالية. وهذا أيضًا ما يُجمع عليه المجتمع الدولي حاليًا.
علم المراسل أن تصميم وتصنيع وحدات الضخ والتخزين في الصين حاليًا قد حققا توطينًا أساسيًا، وأن التكنولوجيا متطورة. ومن المتوقع أن تبقى تكلفة الاستثمار المستقبلية عند حوالي 6500 يوان/كيلوواط. ورغم أن تكلفة الكيلوواط من قدرة الحلاقة القصوى للتحويل المرن لطاقة الفحم يمكن أن تتراوح بين 500 و1500 يوان، فإن قدرة الحلاقة القصوى التي يتم الحصول عليها من التحويل المرن لطاقة الفحم لكل كيلوواط لا تتجاوز حوالي 20%. وهذا يعني أن التحويل المرن لطاقة الفحم يتطلب الحصول على قدرة حلاقة قصوى تبلغ 1 كيلوواط، وأن الاستثمار الفعلي يتراوح بين 2500 و7500 يوان.
على المدى المتوسط والطويل، يُعدّ تخزين الطاقة بالضخّ أكثر تقنيات تخزين الطاقة اقتصادًا. تُعدّ محطة توليد الطاقة بالتخزين بالضخّ مصدرًا مرنًا للطاقة يُلبّي احتياجات نظام الطاقة الجديد، ويتميّز باقتصادية أفضل. هذا ما أكّده بعض العاملين في هذا القطاع للمراسل.
مع الزيادة التدريجية للاستثمار والتقدم التكنولوجي المستمر والتنفيذ السريع للمشاريع، فإن صناعة تخزين الضخ سوف تشهد قفزة إلى الأمام في التنمية.
في سبتمبر من العام الماضي، أصدرت الإدارة الوطنية للطاقة خطة التنمية المتوسطة والطويلة الأجل لتخزين الضخ (2021-2035) (المشار إليها فيما يلي باسم الخطة)، والتي اقترحت أنه بحلول عام 2025، فإن الحجم الإجمالي لسعة تخزين الضخ التي تم تشغيلها سيتضاعف مقارنة بالخطة الخمسية الثالثة عشرة، ليصل إلى أكثر من 62 مليون كيلووات؛ بحلول عام 2030، فإن الحجم الإجمالي لسعة تخزين الضخ التي تم تشغيلها سيتضاعف مقارنة بالخطة الخمسية الرابعة عشرة، ليصل إلى حوالي 120 مليون كيلووات.
كجزء أساسي من بناء نظام الطاقة الجديد، من المتوقع أن يتجاوز تقدم بناء تخزين الضخ، وهو أحد أقسام تخزين الطاقة، التوقعات.
خلال فترة "الخطة الخمسية الرابعة عشرة"، ستصل السعة السنوية الجديدة المُركّبة لمحطات تخزين الطاقة المُضخّة إلى حوالي 6 ملايين كيلوواط، وسترتفع إلى 12 مليون كيلوواط خلال "الخطة الخمسية الخامسة عشرة". ووفقًا للبيانات السابقة، تبلغ السعة السنوية الجديدة المُركّبة لمحطات تخزين الطاقة المُضخّة حوالي مليوني كيلوواط فقط. وبناءً على متوسط حجم الاستثمار البالغ 5000 يوان للكيلوواط، سيصل حجم الاستثمار السنوي الجديد خلال "الخطة الخمسية الرابعة عشرة" و"الخطة الخمسية الخامسة عشرة" إلى حوالي 20 مليار يوان و50 مليار يوان على التوالي.
يُعدّ "تحويل محطات الطاقة الكهرومائية التقليدية إلى محطات تخزين مُضخّ" المذكور في الخطة بالغ الأهمية أيضًا. يتميز التخزين المُضخّ الهجين المُحوّل من محطات الطاقة الكهرومائية التقليدية غالبًا بتكاليف تشغيل منخفضة ومزايا واضحة في تلبية استهلاك الطاقة الجديدة وبناء أنظمة الطاقة الجديدة، وهو أمرٌ جديرٌ بالاهتمام.
وقت النشر: ١٥ أغسطس ٢٠٢٢
