رقابت در صنعت ذخیره انرژی با ظهور سیستمهای زیرزمینی جدیدی بر پایه فلایویل (چرخ لنگر) داغتر از همیشه شده است. این فناوری باستانی که قدمت آن به سال 6000 قبل از میلاد و کاربرد سفالگران بازمیگردد، اکنون در کانون توجه صنایع هوافضا، خودروسازی و بهتازگی انرژیهای تجدیدپذیر قرار گرفته است. علیرغم تغییرات شدید در سیاستهای انرژی فدرال ایالات متحده، رشد انرژیهای تجدیدپذیر بهویژه در بخش خورشیدی ادامه دارد. همین امر باعث شده تا شرکتهای مختلف برای سهم بیشتری از بازار ذخیره انرژی با مدت زمان طولانی (LDES) به رقابت بپردازند.
چالش ذخیرهسازی انرژی با مدت زمان طولانی
طبق معیارهای وزارت انرژی ایالات متحده، سیستمهای ذخیره انرژی با مدت زمان طولانی باید حداقل 10 ساعت ظرفیت داشته باشند؛ هرچند فناوریهای ایدهآل میتوانند این مدت را به چند روز نیز بسط دهند. در حال حاضر، تلمبهذخیره آبی با اختصاص حدود 95 درصد از بازار، بزرگترین منبع ذخیره انرژی در مقیاس شبکه در آمریکا است. با وجود حمایتهای دولتی از این روش، وابستگی شدید آن به زیرساختها و نیاز به منابع آبی و اختلاف ارتفاع، محدودیتهای جدیای را ایجاد کرده است. این محدودیتها راه را برای فناوریهای جایگزین باز کرده است.
محدودیت باتریهای لیتیوم-یون
بهبود فناوری باتریهای لیتیوم-یون به نقطهای نرسیده که بتواند در بازار ذخیرهسازی بلندمدت رقابت کند. جایگزینهای غیرباتری مانند ذخیرهسازی حرارتی (گرمایش آجرها و ماژولهای تخصصی) و ذخیره هوای فشرده نیز در سالهای اخیر مطرح شدهاند، اما مقیاسپذیری آنها کُند بوده است. این خلأ، فرصتی مناسب برای ورود سیستمهای زیرزمینی فلایویل ایجاد کرده است.
ورود استارتاپ Qnetic به میدان
آخرین اخبار این حوزه از استارتاپ Qnetic میآید. این شرکت با حضور در ایالات متحده و چین، در حال هدفگیری بازار ذخیره انرژی تا 12 ساعت با سیستم جدید خود موسوم به «پالسار» (Pulsar) است. تولید این سیستم در آمریکا انجام خواهد شد، اما مرکز آزمایش آن در شانگهای در حال ساخت است که به عنوان بزرگترین مرکز آزمایش تخصصی فلایویل در جهان معرفی شده است.
مرکز آزمایشی اختصاصی Qnetic در شانگهای، نشاندهنده سرمایهگذاری بیش از یک میلیون دلاری است که برای اعتبارسنجی عملکرد، ایمنی و قابلیت اطمینان سیستمهای فلایویل نسل بعدی استفاده خواهد شد.
طبق گزارشهای اخیر، عملیات حفاری و فونداسیون این مرکز بهخوبی پیش میرود و کار بر روی نمونه اولیه 200 کیلووات ساعتی پالسار نیز در حال انجام است. Qnetic انتظار دارد پالسار بتواند انرژی را با هزینه چرخه حیات کمتری نسبت به باتریهای لیتیوم-یون ذخیره کند، ضمن اینکه خطر آتشسوزی به حداقل رسیده و خطرات زنجیره تامین مواد حیاتی نیز کاهش مییابد.
مکانیزم کارکرد فلایویلها
برخلاف باتریها که انرژی را به صورت شیمیایی ذخیره میکنند، فلایویلها انرژی را به صورت جنبشی با چرخاندن یک روتور با سرعت بسیار بالا در داخل یک محفظه خلا ذخیره میکنند. هنگام نیاز به برق، این جرم چرخان یک ژنراتور را به حرکت درمیآورد و انرژی الکتریکی تولید میکند.
محفظههای فلایویل معمولاً در فضاهای زیرزمینی و ایمن نصب میشوند تا علاوه بر حفظ پایداری، از خطرات احتمالی در امان بمانند. با ترکیب ایمنی بالا، هزینههای پایین و عدم وابستگی به مواد خام استراتژیک، سیستمهای پالسار میتوانند به بازیگر کلیدی در پایداری شبکههای برق مبتنی بر انرژیهای بادی و خورشیدی تبدیل شوند و آینده صنعت ذخیره انرژی را بازتعریف کنند.
