من سيفوز في معركة مستقبل تخزين الطاقة عالمياً؟

تاريخ الطاقة في العصر الصناعي ارتبط إلى حد كبير بالوصول إلى الموارد — بدءاً بالفحم، ثم النفط والغاز. أما اليوم، فإن هذه القصة تتطور. الفصل الجديد لا يتعلق بحفر الحقول، بل بإتقان تقنيات البطاريات وأنظمة التخزين التي يمكنها تحويل مصادر الطاقة المتجددة إلى كهرباء موثوقة.

فالطاقة الشمسية والرياح أصبحت الآن أسرع مصادر الكهرباء نمواً على مستوى العالم. لكن ضعفها الجوهري يكمن في التقطع: فالشمس لا تشرق دائماً، والرياح لا تهب طوال الوقت. وبدون التخزين، فإن الشبكة المبنية على الطاقة المتجددة معرضة للتقلبات والانقطاعات وهدر الأصول. ولهذا السبب، أصبح التخزين جزءاً أساسياً في حل لغز الطاقة النظيفة — وأصبح سباق عالمي جديد على أشده.

هيمنة بطاريات الليثيوم-أيون وحدودها

بطاريات الليثيوم-أيون قادت معظم ثورة التخزين حتى الآن. فهي تهيمن على كل شيء، من وحدات التخزين المنزلية إلى المشاريع الضخمة على مستوى المرافق، وذلك بفضل الانخفاض السريع في التكاليف وانتشارها الواسع. ووفقاً لبيانات BloombergNEF، تضاعفت القدرة العالمية للتخزين بالبطاريات في عام 2023، وجاء معظم هذا النمو من تكنولوجيا الليثيوم-أيون. وقد قادت هذا التوسع شركات مثل تسلا وLG Energy Solution وCATL الصينية.

لكن بطاريات الليثيوم-أيون ليست الحل النهائي. فهي تكافح في التطبيقات طويلة المدى للغاية، مثل تخزين الكهرباء لأيام أو أسابيع. كما أن سلسلة التوريد تعتمد بشكل كبير على الليثيوم والكوبالت والنيكل، مما يخلق مخاطر جيوسياسية وتقلبات سعرية. وهناك مخاوف أخرى تتعلق بالسلامة، إذ تحمل هذه البطاريات خطر الحرائق، فيما يظل إعادة التدوير تحدياً.

باختصار، تظل بطاريات الليثيوم-أيون لا غنى عنها، لكنها لن تكون الحل الوحيد لتحديات التخزين.

الجيل الجديد من تقنيات التخزين

السباق جارٍ لتطوير تقنيات تستطيع أن تذهب أبعد مما تتيحه بطاريات الليثيوم-أيون — لتقديم أداء أطول وأرخص وأكثر أماناً. ومن أبرز المنافسين:

• البطاريات الجريانية (Flow Batteries): تخزن الطاقة في محاليل سائلة داخل خزانات خارجية، ما يجعلها قابلة للتوسع بسهولة لأوقات تفريغ طويلة. شركتا Invinity Energy Systems وESS Tech في طليعة تطوير بطاريات الفاناديوم الجريانية التي يمكن أن تدوم لعقود مع حد أدنى من التدهور.
• الأنظمة المعتمدة على الجاذبية: شركة Energy Vault Holdings تطور أنظمة تستخدم الكهرباء الفائضة لرفع كتل ثقيلة، ثم إطلاقها لتوليد الطاقة عند ارتفاع الطلب. بينما تستكشف شركة Gravitricity البريطانية الخاصة استخدام الأنفاق الجوفية كبديل. ورغم أن هذه المشاريع لا تزال في مراحلها الأولى، إلا أنها تجذب استثمارات كبيرة كحل محتمل للتخزين طويل الأجل.
• التخزين الحراري: شركات ناشئة مثل Kraftblock تعمل على تخزين الطاقة كحرارة في مواد مثل الرمال أو الأملاح المنصهرة. ويمكن لهذه الطريقة أن توفر حرارة للصناعة أو المنازل، ما يجعلها متعددة الاستخدامات. وعلى نطاق المرافق، تموّل Copenhagen Infrastructure Partners مشاريع تخزين حراري مرتبطة بالطاقة المتجددة في أوروبا.
• بطاريات الصوديوم-أيون: الصوديوم وفير ورخيص وأكثر أماناً مقارنة بالليثيوم. وقد كشفت شركة CATL الصينية بالفعل عن بطارية صوديوم-أيون تجارية. ورغم أنها لن تحل محل الليثيوم في السيارات الكهربائية بسبب كثافة الطاقة المنخفضة، إلا أنها قد تكون مثالية للتخزين الثابت حيث الحجم والوزن أقل أهمية. لكن الطريق إلى التسويق مليء بالمخاطر. فقد دخلت شركة Natron Energy الأميركية، التي كانت رائدة في هذا المجال، مرحلة التصفية هذا العام بعد فشلها في الحصول على شهادة UL ونفاد السيولة، رغم خطتها لبناء مصنع بقيمة 1.4 مليار دولار وطلبات عملاء بقيمة 25 مليون دولار. وهو تذكير صارخ بأن الوعود التقنية لا تضمن النجاح المالي.

رغم أن هذه التقنيات ما تزال في مراحل مبكرة، إلا أن وتيرة الابتكار وتدفق رؤوس الأموال يوحيان بأن عدة فائزين قد يظهرون في المستقبل.

مشهد الاستثمار والسياسات

لم يعد تخزين الطاقة قطاعاً متخصصاً صغيراً، بل أصبح مغناطيساً للاستثمارات العالمية. ووفقاً لشركة Wood Mackenzie، من المتوقع أن ينمو السوق العالمي للتخزين عشرة أضعاف بحلول عام 2030، ما يمثل مئات المليارات من رؤوس الأموال الجديدة.

وتسرّع الحكومات وتيرة السباق. ففي الولايات المتحدة، أتاح قانون خفض التضخم حوافز ضريبية لنشر أنظمة التخزين والإنتاج المحلي، فيما يمول وزارة الطاقة الأميركية مشاريع استعراضية للتخزين طويل الأمد. أما أوروبا فقد طرحت حوافز مماثلة، وتظل الصين أكبر داعم في العالم لكل من الليثيوم-أيون والتقنيات الناشئة.

ويحمل هذا التنافس بعداً جيوسياسياً. فكما شكلت السيطرة على حقوق الحفر وخطوط الشحن حقبة النفط، فإن عصر التخزين سيتحدد بمن يهيمن على سلاسل توريد المعادن، والقدرات التصنيعية، والملكية الفكرية. وتسعى الولايات المتحدة للحاق بالصين، التي تسيطر اليوم على جزء كبير من سلسلة توريد البطاريات العالمية.

شبكة المستقبل

النتيجة المرجحة ليست استبدال تقنية بأخرى، بل بناء شبكة هجينة. ستظل بطاريات الليثيوم-أيون تهيمن على التخزين قصير الأجل، بينما يمكن للبطاريات الجريانية والتخزين الحراري والأنظمة المعتمدة على الجاذبية أن تجد لنفسها مكاناً في التطبيقات طويلة الأجل. أما بطاريات الصوديوم-أيون فقد تصبح حلاً وسطاً رخيصاً وآمناً للتخزين الثابت.

الرهانات عالية. فالتخزين ليس مجرد وسيلة لتمكين الطاقة المتجددة — بل هو قضية أمن طاقي. الدول التي تستطيع موازنة شبكاتها دون الاعتماد على الوقود المستورد ستحظى بدرجة جديدة من المرونة. أما بالنسبة للمستثمرين، فإن العوائد تكمن في تحديد التقنيات والشركات القادرة على التوسع اقتصادياً مع الاستفادة من الدعم السياسي وإدارة مخاطر سلاسل التوريد.

إن التخزين هو ساحة المعركة التي سيُحسم فيها مستقبل الطاقة النظيفة. فالقضية لن تكون حول من يسيطر على آبار النفط أو خطوط أنابيب الغاز، بل من يتقن التقنيات التي تُبقي الأضواء مشتعلة عندما تغيب الشمس وتتوقف الرياح.