برای اولین بار سهم استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در شبکه برق استرالیا به بیش از ۷۰ درصد رسید. این موضوع نشان‌دهنده افزایش مقدار تولید برق از طریق سیستم‌های مبتنی بر انرژی خورشیدی و بادی در استرالیا است. با این حال، صنعت انرژی‌های تجدیدپذیر در این کشور همچنان با چالش‌هایی روبه‌رو است.

به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات‌ آنلاین»، به‌ نقل از موسسه «Fastmarkets»، حدود ۷۲٫۵ درصد از برق مورد نیاز پنج ایالت استرالیا از انرژی‌های تجدیدپذیر که حدود ۷۰٫۹ درصد آن مربوط به انرژی خورشیدی و بادی است و حدود ۱٫۶ درصد آن به منابع آبی اختصاص دارد، تامین می‌شود.

گفتنی است استرالیا در زمینه تولید برق تجدیدپذیر در جهان پیشرو است و بیشترین ضریب نفوذ سیستم‌های مبتنی بر تولید برق از طریق انرژی خورشیدی نصب شده بر روی بام ساختمان‌ها را در میان دیگر کشورهای جهان به خود اختصاص داده است.

این میزان رشد استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در استرالیا که تا همین اواخر تا حد زیادی برق مورد نیاز خود را از سوخت زغال‌سنگ تامین می‌کرد، دستاورد قابل‌توجهی به شمار می‌رود اما این مقدار سهم استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در این کشور در صورت عدم وجود برخی از چالش‌ها می‌توانست به حدود ۹۰ درصد هم برسد.

طبق گزارش «Renew Economy»، یکی از دلایل اصلی برای اینکه مقدار تولید برق از انرژی‌های تجدیدپذیر در استرالیا به بیش از ۹۰ درصد نرسیده، این است که ظرفیت تولید سیستم‌های مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر عمدتا به خاطر افزایش قیمت عمده انرژی برق کاهش یافته بود.

افزایش سهم انرژی‌های تجدیدپذیر برای تولید برق، نشان‌دهنده وجود مشکلات گسترده‌تر برای شبکه برق استرالیا و کشورهای دیگر است که دیگر تمایلی به استفاده از سوخت‌های فسیلی در صنعت برق خود ندارند.

نحوه فعالیت سیستم تولید برق در استرالیا این گونه خواهد بود که در طول روز، سیستم‌های مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی را دریافت و ذخیره می‌کنند و در این مدت نیروگاه‌های تولید برق مبتنی بر سوخت زغال‌سنگ، فعالیت خود را متوقف یا به شدت کاهش می‌دهند اما با نزدیک شدن به غروب آفتاب عکس این موضوع اتفاق می‌افتد.

با این حال، راه‌حل‌هایی برای رفع این مسئله وجود دارند. بر همین اساس هرچه شبکه برق از انرژی‌های تجدیدپذیر بیشتری استفاده کند، به همان میزان پشتیبانی از این شبکه باید افزایش پیدا کند.

در کشور استرالیا نیروگاه‌های تولید برق مبتنی بر سوخت گاز طبیعی، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری و نیروگاه‌های برقی‌آبی، نقش پشتیبان را برای شبکه برق این کشور ایفا می‌کنند.

استفاده از سوخت گاز طبیعی به عنوان یه راه‌حل کوتاه مدت، اگرچه آلودگی کمتری نسبت به استفاده از سوخت زغال‌سنگ دارد اما همچنان میزان تولید کربن آن بالاست و این مسئله در دستیابی با اهداف طرح برایند انتشار صفر در این کشور تاثیر منفی می‌گذارد.

در عین حال توسعه زیرساخت‌ نیروگاه‌های برقی‌آبی در استرالیا چندان در دستور کار قرار ندارد. بر همین اساس اجرای طرح‌هایی برای توسعه نیروگاه‌های تلمبه ذخیره‌ای در این کشور به تعویق افتاده است و یا به هزینه‌های هنگفتی نیاز دارد که با توجه به وضعیت اقتصادی استرالیا، احتمال اولویت‌دهی به آن‌‌ها را تضعیف می‌کند.

در رابطه با سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری در استرالیا هم باید بیان کرد که این سیستم‌ها در چندین مزرعه در این کشور مستقر شده‌اند و عمدتا از باتری‌های لیتیوم‌یونی در تولید آن‌ها استفاده شده است.

استفاده از این گزینه‌های پشتیبان برای شبکه برق استرالیا، مزایایی همچون پاسخگویی سریع و کمک به کنترل فرکانس در شبکه برق را به همراه دارد؛ البته استفاده از این گزینه‌های پشتیبان معایبی هم به دنبال دارد که از میان آن‌ها می‌توان به هزینه‌بری بالا, عدم پایداری در بلندمدت و سختی در خاموش کردن آتش‌سوزی‌ها در صورت وقوع در این نیروگاه‌ها اشاره کرد.

یک مسئله مهم در گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر این است که روش‌های مختلفی را می‌توان در این صنعت برای تامین انرژی مورد استفاده قرار داد. به نظر می‌رسد یکی از این مهم‌ترین روش‌ها، استفاده از باتری‌های نمک آهن باشد.

باتری‌های نمک آهن، یک نوع از باتری‌های جریان ردوکس هستند که از دو مخزن برای الکترود منفی و مثبت و یک پمپ تشکیل شده‌اند. این نوع از باتری‌ها با عمر ۲۵ ساله، به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز داشته و می‌توانند در محدوده دمایی وسیعی کار کنند.

آغاز استفاده از باتری‌های نمک آهن در سطح گسترده در شبکه‌های برق

باتری‌های نمک آهن ده‌ها سال پیش تولید شده‌اند اما هنوز از آن‌ها به عنوان یک روش برای ذخیره انرژی در مقیاس شبکه برق استفاده نشده‌ است. شرکت «Stanwell Corp» متعلق به دولت ایالت کوئینزلند استرالیا، برای توسعه یک واحد صنعتی یک مگاوات تا ۱۰ مگاوات ساعتی، قراردادی را با شرکت «Energy Storage Industries Asia Pacific (ESI)» منعقد کرده است.

طبق توافق صورت گرفته، ۲۰ باتری ۱۲ متری (۳۹ فوتی) در نیروگاه شرکت «Stanwell Corp» در شهر راکهمپتون واقع در ایالت کوئینزلند استرالیا نصب می‌شود. مطابق با متن این توافق‌نامه که در روز پنجم اکتبر ۲۰۲۳ رسانه‌ای شد، شرکت «Stanwell Corp» حق خرید سالانه تا ۲۰۰ مگاوات سیستم ذخیره‌سازی انرژی باتری از سال ۲۰۲۶ را دارد. بر اساس این قرارداد تا سال ۲۰۲۹، یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی باتری با ظرفیت ۱۵۰ مگاواتی در فاز تجاری در اختیار این شرکت قرار خواهد گرفت.

لازم به ذکر است که باتری‌های نمک آهن می‌توانند برای مدت طولانی‌تری نسبت به باتری‌های لیتیوم ‌ونی جریان برق را تامین کنند. به علاوه، امکان استفاده از باتری‌های نمک آهن به مدت ۱۰ ساعت به صورت مداوم فراهم است. این بدان معناست که اگر این سیستم‌های ذخیره انرژی باتری نمک آهن در این نیروگاه‌های ۱۵۰ مگاواتی مورد استفاده قرار بگیرند، می‌توانند انرژی برق حدود ۵۰ هزار خانه را در طول شب تامین کنند.

استوارت پری، مدیرعامل شرکت Energy Storage Industries Asia Pacific (ESI) معتقد است باتری‌های نمک آهن ایده‌ای هستند که زمان استفاده از آن‌ها به طور گسترده در شبکه‌های برق تجدیدپذیر فرا رسیده است.

وی در جریان مصاحبه خود در روز ۲۰ اکتبر ۲۰۲۳ به خبرگزاری رویترز اعلام کرد که با کنار گذاشته شدن ژنراتورهای تولید برق مبتنی بر سوخت زغال‌سنگ در دهه‌های آینده، باتری‌های نمک آهن را می‌توان جایگزین آن‌ها کرد.

وی افزود: تاکنون نیازی به استفاده از باتری‌های نمک آهن در شبکه برق نبوده است اما هم‌اکنون زمان آن فرا رسیده و باید آن‌ها را جایگزین ژنراتورهای تولید برق منسوخ شده و پر مصرف کرد.

پری بر این باور است که باتری‌های نمک آهن جایگزین باتری‌های لیتیوم‌یونی نخواهند شد و به عنوان مکمل باتری‌های لیتیومی مورد استفاده قرار می‌گیرند که همین موضوع باعث ثبات قیمت‌های انرژی برق خواهد شد. از باتری‌های نمک آهن به عنوان نیروگاه بار پایه زمانی که امکان استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در شبکه برق به منظور ذخیره انرژی فراهم نیست، استفاده می‌شود.

وی معتقد است که هزینه تولید هر مگاوات ساعت انرژی در باتری‌های نمک آهن در مقایسه با باتری‌های لیتیوم‌‎یونی حدود یک سوم کمتر است.

در عین حال استفاده از باتری‌های نمک آهن معایبی هم به دنبال دارد که از جمله مهم‌ترین معایب این باتری‌ها می‌توان به فضای بیشتر برای نصب به علت ابعاد بزرگ‌تر نسبت به باتری‌های لیتیوم‌یونی اشاره کرد.

به علاوه امکان استفاده از این باتری‌ها برای کاربری‌های مسکونی به علت اندازه حجیم آن‌ها وجود ندارد. با این حال در صورتی که سازوکار تولید این باتری‌ها اصلاح شود، می‌توان از آن‌ها به صورت محلی یا در شهرهای دورافتاده و غیرمتصل به شبکه‌های برق استفاده کرد.

در ظاهر، باتری‌های نمک آهن یک روش مطمئن برای راه‌اندازی یک شبکه برق مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر متنوع محسوب می‌شود. برای استفاده از این باتری‌ها در مقیاس گسترده به زمین، اتصالات شبکه برق و بهره‌وری و صرفه اقتصادی برای شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات برق نیاز خواهد بود.

انتهای پیام//