פתרון פער הסערות של אנרגיה מתחדשת: עליית האחסון לטווח ארוך

ניווט בסדרה: חלק 3 מתוך 6 ב מדריך תשתית האנרגיה של בינה מלאכותית

פער הסתעפות: מדוע בינה מלאכותית זקוקה ליותר מליתיום

ככל שהעולם עובר לכיוון אנרגיה סולארית ורוח, נותר אתגר מהותי: מקורות אנרגיה אלה הם לסירוגין. הם מייצרים חשמל כאשר השמש זורחת או הרוח נושבת, לאו דווקא כאשר מרכז נתונים צריך לעבד עומס עבודה עצום של אימון בינה מלאכותית. בעוד שסוללות ליתיום-יון סטנדרטיות סייעו לגשר על הפער לפרקי זמן קצרים, הן אינן פתרון בר-קיימא לאחסון רב-יומי.

כדי להשיג פעילות אפס נטו אמיתית, עידן המודיעין דורש אחסון אנרגיה ארוך טווח (LDES). מערכות אלו פועלות כמאגר אנרגיה עצום, סופגות עודפי אנרגיה מתחדשת במהלך היום ופורקות אותה למשך 100 שעות או יותר כאשר הרוח נחלשת או העננים נמשכים. בנוף הנוכחי, היכולת לאגור חשמל לאורך מספר ימים הופכת ליקרה לא פחות מהיכולת לייצר אותה.

מהפכת הברזל: מחלידה למען כוח

השינוי המבטיח ביותר בנוף LDES הוא המעבר לכיוון כימיקלים מבוססי ברזל. ברזל הוא אחד החומרים הנפוצים והזולים ביותר על פני כדור הארץ, מה שהופך אותו לבסיס אידיאלי למערכות אחסון שצריכות להתרחב לרמת ג'יגה-וואט-שעה ללא הסיכונים בשרשרת האספקה ​​הקשורים לקובלט או ניקל.

מדד 100 השעות: אנרגיית צורה

חברת Form Energy פיתחה את סוללת הברזל-אוויר, טכנולוגיה המשתמשת למעשה בתהליך של חלודה הפיכה כדי לאגור חשמל. במהלך הפריקה, הסוללה שואפת חמצן כדי להפוך ברזל לחלודה; במהלך הטעינה, החלודה מומרת חזרה לברזל. מחזור כימי פשוט זה מאפשר אחסון של 100 שעות בפחות מעשירית מעלות סוללת ליתיום-יון. לאחרונה היא עברה לייצור בקנה מידה מלא במתקן שלה במערב וירג'יניה, וממלאת הזמנות עבור חברות שירות גדולות התומכות באשכולות מחשוב בצפיפות גבוהה.

פתרון הזרימה: ESS Tech, Inc.

חברת ESS Tech מתמחה בסוללות זרימת ברזל, המשתמשות באלקטרוליט נוזלי המורכב מברזל, מלח ומים. בניגוד לסוללות מסורתיות שמתכלות עם הזמן, ניתן לטעון ולפרוק סוללות זרימה עשרות אלפי פעמים במשך עשרות שנים מבלי לאבד קיבולת. לאחרונה היא השיקה פיילוט של 50 מגה-וואט-שעה עם פרויקט Salt River, מה שסימן אבן דרך משמעותית באימות טכנולוגיית זרימת ברזל עבור יישומים בקנה מידה גדול של שירותים. היא מתמקדת במתן פתרון בר-קיימא ובטוח בפני אש, העוקף את הצורך במתכות אדמה נדירות.

מובילת קנה המידה של שירותים: Fluence Energy

חברת Fluence Energy מספקת את המערכות והתוכנה המשולבות המאפשרות לטכנולוגיות אחסון אלו לתקשר עם רשת החשמל. פלטפורמות התוכנה שלה משתמשות בבינה מלאכותית כדי להחליט בדיוק מתי לאחסן אנרגיה ומתי למכור אותה בחזרה לשוק, ובכך למקסם את התשואה על ההשקעה עבור נכסי אנרגיה בקנה מידה גדול. לאחרונה היא דיווחה על צבר הזמנות שיא, כאשר חלק משמעותי וגדל המוקדש במיוחד למרכזי נתונים ולפרויקטים ארוכי טווח.

עלות ובטיחות: היתרון התחרותי של LDES

מעבר למשך הזמן, היתרונות העיקריים של טכנולוגיות LDES כמו מערכות מבוססות ברזל הם בטיחות ועלות. בניגוד לליתיום-יון, מערכות אלו אינן נושאות סיכון של בריחה תרמית או שריפות. זה מקל משמעותית על היתרים והתקנה שלהן ישירות ליד תשתית מרכזי נתונים יקרת ערך.

האתגר: ייצור בקנה מידה גדול

המכשול עבור LDES אינו עוד הכימיה, אלא הייצור. בעוד שליתיום-יון נהנה מעשרות שנים של צמיחה באלקטרוניקה צרכנית וברכבים חשמליים, טכנולוגיות LDES בונות כעת את המפעלים הראשונים שלהן בנפח גבוה. המנצחים בתחום זה יהיו החברות שיוכלו לעבור מפרויקטים פיילוט לייצור בקנה מידה של ג'יגה-וואט הכי מהר. נתוני התעשייה מצביעים על כך ששוק ה-LDES יצמח משמעותית בשנים הקרובות, מונע על ידי הצורך הגובר ביציבות רשת החשמל ככל שאנרגיה מתחדשת הופכת למקור האנרגיה הדומיננטי.

כדי לחקור כיצד נכסי אנרגיה אלה מאומתים ונסחרים בכלכלה הדיגיטלית, ראו חלק 4: פחמן אסימון והציר הסביבתי.

סיכום

אגירת אנרגיה לטווח ארוך היא החלק החסר בפאזל של אנרגיה מתחדשת. על ידי ניתוק ייצור החשמל משימושו, LDES מאפשר לעידן המודיעין לשגשג על אנרגיה נקייה ובת קיימא. עבור המשקיע לטווח ארוך, מגזר זה מייצג את השכבה הבסיסית של רשת עולמית עמידה ונטולת פחמן.