يراهن مشغل الطاقة في بريطانيا على تقنية قديمة لتثبيت شبكتها في المستقبل ، حيث يتم إغلاق محطات الطاقة التي ساعدت تقليديًا في تثبيتها واستبدالها بأنظمة الطاقة المتجددة.
تم استخدام أجهزة الغزل المعدنية المعروفة باسم Flywheels لعدة قرون لتوفير القصور الذاتي – مقاومة للتغيرات المفاجئة في الحركة – إلى أجهزة مختلفة ، من عجلة الخزاف إلى محرك البخار.
يتطلع مشغلو الشبكات الآن إلى التكنولوجيا لإضافة اعتبارات الطابق الداخلي إلى أنظمة الكهرباء الثقيلة المتجددة لمنع انقطاع التيار الكهربائي مثل تلك التي ضربت إسبانيا والبرتغال هذا العام.
في شبكة الكهرباء ، يتم توفير القصور الذاتي بشكل عام من قبل مولدات الغزل الكبيرة الموجودة في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم والغاز ، مما يساعد على الحفاظ على تواتر ثابت عن طريق تجانس التقلبات في العرض والطلب.
لكن مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لا تضيف قفصًا إلى الشبكة ، وعادة ما لا يمكن أن تساعد في المشكلات الأخرى ، مثل التحكم في الجهد.
يمكن أن تحاكي عوامل الطيران الجمود الدوراني لمولدات محطات الطاقة ، والدوران بشكل أسرع أو أبطأ للرد على التقلبات.
وأوضح ديفيد برايشو ، أستاذ علوم المناخ بجامعة القراءة في إنجلترا ، بدون توربينات الدوران ، “النظام أكثر عرضة للتقلبات مما سيكون عليه خلاف ذلك”.
وقال برايشاو لوكالة فرانس برس “كلما حصلنا على مستويات أعلى من مصادر الطاقة المتجددة ، سيتعين علينا التفكير في هذا الأمر بعناية أكبر”.
– حذقات وبطاريات –
أصبحت شبه الجزيرة الأيبيرية ، التي يتم تشغيلها بحصة عالية من مصادر الطاقة المتجددة ، مظلمة في 28 أبريل بعد أن لم تتمكن شبكتها من امتصاص زيادة مفاجئة في الجهد والانحرافات في التردد.
منذ ذلك الحين ، أشارت حكومة إسبانيا إلى أصابع محطات توليد الطاقة التقليدية لفشلها في السيطرة على مستويات الجهد.
يمكن أن تكون بمثابة مكالمة إيقاظ مماثلة لانقطاع عام 2019 الذي سقط على أجزاء من بريطانيا في الظلام بعد انخفاض في تردد الشبكة.
دفع هذا التعتيم المشغل في المملكة المتحدة NESO إلى إطلاق ما أسماه برنامج “عالميًا” للتعاقد مع مشاريع توسيع الشبكة.
يمكن أن تضيف عوامل الطيران والبطاريات القصوى الاصطناعية إلى الشبكة ، لكن البروفيسور الهندسي كيث بولن يقول إن حذقات الصلب يمكن أن تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة ودائم من بطاريات ليثيوم أيون.
وقال بولن ، أستاذ في سيتي سانت جورج ، جامعة لندن ومدير شركة Flywheel Startup Levistor: “أنا لا أقول أن Flyweels هي التكنولوجيا الوحيدة ، لكنها قد تكون مهمة للغاية”.
في السنوات القادمة ، حذر Pullen من أن الشبكة ستصبح أيضًا غير مستقرة بسبب الطلب الأكبر ، ولكن الطلب المتدني.
مع السيارات الكهربائية ومضخات الحرارة ومراكز البيانات التي تتجه الطاقة التي يتم توصيلها على الشبكة ، “سيكون لدينا المزيد من الأحمال الصدمة … التي تنعم دولاب الموازنة”.
– الجمود الخالي من الكربون –
كانت شركة “Greener Grid Park” من شركة Statkraft النرويجية في ليفربول واحدة من المشاريع التي تعاقدت عليها NESO للحفاظ على الأضواء.
تعمل منذ عام 2023 ، وهي على مرمى حجر من موقع محطة توليد كهرباء سابق يعمل بالفحم والذي كان يلوح في الأفق في مدينة اللغة الإنجليزية الشمالية لمعظم القرن العشرين.
ولكن الآن ، بدلاً من التوربينات البخارية ، يزن اثنان من العوامل العملاقة 40 طنًا (40،000 كيلوغرام) لكل منهما في موقع Statkraft ، والذي يوفر واحد في المائة من الجمود للشبكة اللازمة في إنجلترا واسكتلندا وويلز.
يتم توصيل كل دولاب الموازنة بتعويض متزامن ، وهي آلة غزل تعزز القصور الذاتي وتوفر خدمات التحكم في الجهد في منطقة ليفربول.
وقال جاي نيكولسون ، رئيس حلول الشبكة في ستاركرافت: “نحن نوفر الجمود دون حرق أي وقود أحفوري ، دون إنشاء أي انبعاثات للكربون”.
وفقًا لـ NESO ، تم تشغيل 11 مشاريعًا أخرى مماثلة من المعوض المتزامن والمنقل في بريطانيا اعتبارًا من عام 2023 ، مع العديد من التعاقد.
– “ليس سريعًا بما فيه الكفاية” –
الحكومة “تعمل عن كثب مع شركائنا في الصناعة الذين يقومون بتطوير التكنولوجيا الرائدة في العالم ، بما في ذلك Flywheels ، والتعويضات الثابتة والمتزامنة ، حيث نصلح نظام الطاقة” ، قال قسم لأمن الطاقة وصافي الصفر لوكالة فرانس برس.
لكن “نحن لا نبنيها بسرعة كافية لإزالة الكربون الشبكة” ، كما حذر نيكولسون.
تهدف بريطانيا إلى تشغيل الشبكة باستخدام الطاقة النظيفة بنسبة 95 في المائة من الوقت بحلول عام 2030 ، قبل أن تتحول تمامًا إلى مصادر الطاقة المتجددة في العقد المقبل.
وقال نيكولسون “في الوقت الحالي … لا يمكننا حتى القيام بذلك لمدة ساعة واحدة”.
وأوضح أن هناك حتى عندما يكون هناك ما يكفي من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، “لا يزال يتعين علينا تشغيل توربينات الغاز للحفاظ على الشبكة مستقرة”.
ومع ذلك ، يبدو أن بريطانيا وأيرلندا المجاورة تتقدم على المنحنى في شراء التكنولوجيا لتحقيق الاستقرار في الشبكات الثقيلة المتجددة.
وقال نيكولسون: “في GB وإيرلندا ، يقود مشغلي النظام عن طريق التعاقد مع هذه الخدمات”. “في القارة ، لم يكن هناك نفس محرك الأقراص لذلك.”
“أعتقد أن هذه الأشياء مدفوعة بالأحداث. لذا ، فإن التعتيم الإسباني سيؤدي إلى التغيير.”
AKS/JKB/DC/SCO