يتزايد الطلب على الطاقة، وتزداد معه الحاجة إلى توسيع شبكات الكهرباء. ومع ذلك، قد تكون تكاليف توسيع الشبكة باهظة، مما يؤثر سلبًا على البيئة والاقتصاد. يمكن لمصادر الطاقة المتجددة، كالطاقة الشمسية، أن تساعد في خفض هذه التكاليف. تعتمد شبكات الطاقة حاليًا على محطات توليد الطاقة المركزية وخطوط النقل لتوصيل الكهرباء إلى المستخدمين النهائيين. وتُعد هذه البنية التحتية مكلفة في الإنشاء والصيانة، ولها آثار بيئية متعددة. تهدف هذه المقالة إلى استكشاف كيفيةتخزين الطاقة من خلال البطاريات الشمسيةيمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل تكاليف توسيع الشبكة وتأثيرها على البيئة والاقتصاد. 
ما هو تخزين البطارية في النظام الشمسي؟ تخزين الطاقة الشمسية في البطاريات هو تقنية تخزن الطاقة الفائضة التي تنتجها الألواح الشمسية خلال النهار لاستخدامها لاحقًا. خلال النهار، تُحوّل الألواح الشمسية ضوء الشمس إلى كهرباء، يمكن استخدامها فورًا أو تخزينها في بطاريات لاستخدامها لاحقًا. أما في الليل أو خلال الأيام الغائمة، فتُستخدم الطاقة المُخزّنة لتشغيل المنازل والشركات. هناك نوعان من أنظمة تخزين البطاريات الشمسية:خارج الشبكة ومتصل بالشبكةأنظمة الطاقة المستقلة عن الشبكة مستقلة تمامًا عن شبكة الكهرباء، وتعتمد كليًا على الألواح الشمسية والبطاريات. أما الأنظمة المرتبطة بالشبكة، فهي متصلة بشبكة الكهرباء، ويمكنها بيع فائض الطاقة إليها. يُقلل استخدام تخزين الطاقة بالبطاريات الشمسية من الاعتماد على الوقود الأحفوري، ويخفض تكاليف الطاقة، ويخفض انبعاثات الكربون. كما يُمكن أن يوفر مصدرًا موثوقًا للطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو حالات الطوارئ. تكاليف توسيع الشبكة توضيح تكاليف توسيع الشبكة تشير تكاليف توسيع الشبكة إلى النفقات المرتبطة ببناء وصيانة البنية التحتية لنقل وتوزيع الطاقة لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة. أسباب تكاليف توسيع الشبكة يمكن أن تنجم تكاليف توسيع الشبكة عن النمو السكاني، والتنمية الاقتصادية، والحاجة إلى زيادة إنتاج الطاقة لتلبية الطلب. 
آثار تكاليف توسيع الشبكة على البيئة والاقتصاد يمكن أن يُحدث إنشاء محطات توليد الطاقة الجديدة وخطوط النقل والتوزيع آثارًا بيئية جسيمة، تشمل فقدان الموائل، وإزالة الغابات، وزيادة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. كما يمكن أن تؤدي هذه التكاليف إلى ارتفاع أسعار الطاقة، مما يؤثر سلبًا على النمو الاقتصادي. الأساليب الحالية المستخدمة لتقليل تكاليف توسيع الشبكة لتقليل تكاليف توسيع الشبكة، تستثمر شركات المرافق في تكنولوجيا الشبكة الذكية وبرامج كفاءة الطاقة ومصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية. دور تخزين بطاريات النظام الشمسي في خفض تكاليف توسيع الشبكة كيف يمكن لنظام تخزين البطارية في النظام الشمسي أن يقلل من تكاليف توسيع الشبكة؟ يمكن أن يُخفّض استخدام تخزين الطاقة الشمسية في البطاريات تكاليف توسيع الشبكة بعدة طرق. أولًا، يُساعد على تخفيف تقلبات إنتاج الطاقة الشمسية، مما يُقلّل الحاجة إلى محطات طاقة وخطوط نقل جديدة لتلبية الطلب على الطاقة في أوقات الذروة. ويرجع ذلك إلى تذبذب إنتاج الطاقة الشمسية تبعًا لعوامل مثل الغطاء السحابي والوقت من اليوم، بينما يُوفّر تخزين الطاقة في البطاريات مصدرًا ثابتًا للطاقة. ومن خلال تقليل الحاجة إلى محطات طاقة وخطوط نقل جديدة، يُمكن لشركات المرافق توفير المال على تكاليف البنية التحتية. ثانيًا، يمكن أن يساعد تخزين بطاريات النظام الشمسي في زيادة الاستخداممصادر الطاقة الموزعةمثل الألواح الشمسية على الأسطح. تقع هذه الموارد بالقرب من مصادر الطاقة، مما يقلل الحاجة إلى خطوط نقل جديدة وبنى تحتية أخرى. كما يُسهم ذلك في خفض تكاليف توسيع الشبكة. أخيرًا، يُمكن لأنظمة تخزين الطاقة الشمسية أن تُوفر طاقة احتياطية خلال فترات ارتفاع الطلب أو عند انقطاع التيار الكهربائي. يُساعد هذا على تحسين موثوقية شبكة الطاقة وتقليل الحاجة إلى تحديثات البنية التحتية المُكلفة. 
دراسات الحالة هناك العديد من الأمثلة على استخدام أنظمة تخزين الطاقة الشمسية في البطاريات لخفض تكاليف توسيع الشبكة. على سبيل المثال، في جنوب أستراليا، تم تركيب بطارية هورنسديل الاحتياطية للطاقة، وهي أكبر بطارية ليثيوم أيون في العالم، عام ٢٠١٧ للمساعدة في استقرار شبكة الكهرباء وتقليل خطر انقطاع التيار الكهربائي. يوفر نظام البطاريات ما يصل إلى ١٢٩ ميجاواط/ساعة من الكهرباء للشبكة، وهو ما يكفي لتزويد حوالي ٣٠ ألف منزل بالطاقة لمدة ساعة. منذ تركيبه، ساهم نظام البطاريات في خفض تكاليف توسيع الشبكة من خلال توفير طاقة احتياطية وتقليل الحاجة إلى خطوط نقل جديدة. في كاليفورنيا، قامت شركة إمبريال للري بتركيب العديد من أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات للمساعدة في تقليل الحاجة إلى خطوط نقل جديدة وبنى تحتية أخرى. تُستخدم هذه الأنظمة لتخزين الطاقة الشمسية الفائضة خلال النهار وتوفير طاقة احتياطية خلال فترات ارتفاع الطلب. باستخدام نظام تخزين الطاقة بالبطاريات للمساعدة في موازنة الشبكة، تمكنت الشركة من تقليل الحاجة إلى خطوط نقل جديدة وتحديثات أخرى للبنية التحتية. فوائد استخدام نظام تخزين البطارية بالطاقة الشمسية هناك العديد من الفوائد لاستخدام تخزين الطاقة الشمسية في بطاريات أنظمة الطاقة الشمسية لخفض تكاليف توسيع الشبكة. أولًا، يُسهم في تقليل الحاجة إلى تحديثات البنية التحتية المكلفة، مما يُوفر على شركات المرافق العامة ودافعي الضرائب أموالًا. ثانيًا، يُسهم في تحسين موثوقية شبكة الكهرباء من خلال توفير طاقة احتياطية خلال فترات ارتفاع الطلب أو انقطاع التيار الكهربائي. ثالثًا، يُسهم في خفض انبعاثات الكربون من خلال تمكين شركات المرافق العامة من الاعتماد بشكل أكبر على مصادر الطاقة المتجددة. استخدامنظام الطاقة الشمسية مع تخزين البطاريةيمكن أن يلعب تخزين الطاقة الشمسية في البطاريات دورًا هامًا في خفض تكاليف توسيع الشبكة. فمن خلال توفير طاقة احتياطية، ومعالجة تقلبات إنتاج الطاقة الشمسية، وزيادة استخدام موارد الطاقة الموزعة، يمكن أن يساعد تخزين الطاقة الشمسية في البطاريات شركات المرافق على توفير تكاليف البنية التحتية وتحسين موثوقية شبكة الكهرباء. 
تخزين بطاريات النظام الشمسي يقود ثورة الطاقة يمكن أن يُخفّض تخزين الطاقة الشمسية باستخدام البطاريات تكاليف توسيع الشبكة من خلال تقليل الحاجة إلى محطات طاقة وخطوط نقل جديدة. كما يُمكنه توفير تكاليف المرافق، وخفض انبعاثات الكربون، وتحسين موثوقية شبكة الكهرباء. ومع استمرار تطوّر تكنولوجيا البطاريات، من المتوقع أن يزداد استخدام تخزين الطاقة الشمسية باستخدام البطاريات بشكل ملحوظ في المستقبل. استخدامالطاقة الشمسية مع تخزين البطاريةله آثارٌ كبيرة على البيئة والاقتصاد. فهو يُسهم في خفض انبعاثات الكربون، وخفض تكاليف الطاقة، وخلق فرص عمل جديدة في قطاع الطاقة المتجددة. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف إمكانات تخزين طاقة البطاريات الشمسية في خفض تكاليف توسيع الشبكة وتأثيرها على البيئة والاقتصاد. ويمكن للدراسات المتعلقة بقابلية التوسع وفعالية التكلفة لأنظمة تخزين طاقة البطاريات الشمسية أن تساعد في توجيه القرارات السياسية ودفع عجلة تبني تقنيات الطاقة المتجددة. في الختام، يُعد تخزين الطاقة الشمسية باستخدام البطاريات تقنية مبتكرة تُسهم في خفض تكاليف توسيع الشبكة، وخفض انبعاثات الكربون، وتحسين موثوقية شبكة الكهرباء. ومع استمرار تطور تكنولوجيا البطاريات وانخفاض تكلفة الطاقة الشمسية، من المتوقع أن يزداد استخدام تخزين الطاقة الشمسية باستخدام البطاريات بشكل ملحوظ في المستقبل.
وقت النشر: ٨ مايو ٢٠٢٤