ذخیره‌سازی ترکیبی انرژی: گامی انقلابی در مسیر برق پایدار

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های جهان در مسیر گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر، ذخیره‌سازی مؤثر انرژی در زمان‌های مازاد و استفاده از آن در زمان‌های نیاز است. انرژی خورشیدی و بادی ناپایدارند و بدون سیستم ذخیره‌سازی، نمی‌توانند به‌تنهایی پایداری شبکه برق را تضمین کنند. در همین راستا، دانشگاه ملی استرالیا (ANU) مطالعه‌ای جامع انجام داد که پتانسیل ذخیره‌سازی انرژی با استفاده از سیستم‌های پمپ‌هیدرو بسته (Closed-Loop PHES) را بررسی می‌کند.

این سیستم‌ها شامل دو مخزن مصنوعی هستند که در ارتفاع متفاوت نصب می‌شوند، بدون اینکه به رودخانه یا منبع آب جاری نیاز داشته باشند. در زمان تولید مازاد انرژی، آب به مخزن بالایی پمپاژ می‌شود و در زمان نیاز، با رهاسازی آب و عبور آن از توربین، برق تولید می‌شود. این فناوری که سابقه‌ای بیش از صد سال دارد، در نسخه جدید خود کاملاً سازگار با محیط زیست طراحی شده است و آسیبی به اکوسیستم وارد نمی‌کند.

بر اساس یافته‌های این مطالعه، بیش از ۷۹۵٬۰۰۰ نقطه مناسب برای ایجاد این سیستم‌ها در سراسر جهان شناسایی شده است. مجموع ظرفیت ذخیره‌سازی این مکان‌ها بیش از ۸۶ میلیون گیگاوات‌ساعت برآورد شده که معادل سه سال تولید برق جهانی است. این بدان معناست که از نظر فنی، بشر توانایی ذخیره‌سازی کل انرژی تجدیدپذیر مورد نیاز جهان را دارد.

یکی از مزیت‌های کلیدی این سیستم‌ها، عمر بسیار طولانی آن‌هاست—بین ۶۰ تا ۱۰۰ سال—که در مقایسه با باتری‌های صنعتی (با عمر ۱۰ تا ۲۰ سال) مزیتی چشمگیر محسوب می‌شود. همچنین هزینه ساخت و نگهداری در بازه بلندمدت بسیار پایین‌تر از باتری‌هاست. این سیستم‌ها انفجارناپذیر، ایمن و کم‌ریسک هستند و برخلاف باتری‌ها به فلزات نادر وابسته نیستند.

ترکیب سیستم‌های پمپ‌هیدرو با باتری‌ها یک راه‌حل جامع و بهینه برای ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس وسیع محسوب می‌شود. باتری‌ها پاسخگوی نوسانات کوتاه‌مدت (ساعتی) هستند، در حالی که پمپ‌هیدرو می‌تواند بارهای بلندمدت (چندروزه یا چند هفته‌ای) را مدیریت کند. این ترکیب امکان‌پذیری شبکه‌های برق ۱۰۰٪ تجدیدپذیر را فراهم می‌سازد.

مکان‌هایی با شیب مناسب، سطح زمین کافی و امکان ایجاد مخازن مصنوعی بدون آسیب به محیط زیست، بهترین گزینه‌ها برای اجرای این پروژه‌ها هستند. استرالیا، آمریکا، چین، هند، بخش‌هایی از آفریقا، آمریکای جنوبی و حتی خاورمیانه دارای پتانسیل بالایی در این زمینه‌اند.

پژوهشگران تأکید دارند که محدودیت اصلی، فنی نیست بلکه سرمایه‌گذاری، سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی هوشمندانه است. اگر دولت‌ها و بخش خصوصی برای شناسایی نقاط مناسب و احداث این سیستم‌ها اقدام کنند، آینده‌ای پایدار، بدون خاموشی و مستقل از سوخت‌های فسیلی در دسترس خواهد بود.

در نهایت، این تحقیق نویدبخش آن است که زیرساخت‌های پاک و قابل اعتماد نه فقط رؤیا، بلکه واقعیتی در دسترس هستند—به‌شرط آنکه برای آن‌ها تصمیم گرفته شود.