با افزایش سهم انرژیهای تجدیدپذیر در شبکههای برق، نیاز به راهکارهایی برای مدیریت نوسانات تولید و افزایش پایداری شبکه بیش از گذشته احساس میشود. در همین راستا، شرکت CHN Energy چین یکی از پیشرفتهترین پروژههای انرژی پاک این کشور را در استان جیانگسو به بهرهبرداری رسانده است؛ پروژهای که تولید برق خورشیدی، ذخیرهسازی انرژی و تولید هیدروژن سبز را در قالب یک سامانه یکپارچه گرد هم آورده است.
این پروژه که در منطقه ساحلی رودونگ (Rudong) در نزدیکی بندر یانگکو واقع شده، به عنوان بزرگترین پروژه یکپارچه خورشیدی–هیدروژن–ذخیرهسازی چین شناخته میشود و نمونهای عملی از آینده سیستمهای انرژی چندمنظوره به شمار میرود.
ترکیب سه فناوری کلیدی در یک پروژه
این مجموعه شامل بخشهای مختلفی است که به صورت هماهنگ با یکدیگر عمل میکنند:
- نیروگاه خورشیدی ساحلی با ظرفیت 400 مگاوات
- سامانه ذخیرهسازی انرژی باتری با ظرفیت 60 مگاوات / 120 مگاواتساعت
- واحد تولید هیدروژن سبز با ظرفیت 1500 مترمکعب استاندارد در ساعت
- پست برق 220 کیلوولت
- ایستگاه سوخترسانی هیدروژن با ظرفیت 500 کیلوگرم در روز
نیروگاه خورشیدی این پروژه قادر است سالانه حدود 468 گیگاواتساعت برق تولید کند؛ مقداری که برای تأمین برق نزدیک به 200 هزار خانوار کافی است. همچنین واحد هیدروژن سبز آن سالانه صدها تن هیدروژن با خلوص بالا تولید خواهد کرد که میتواند در صنایع مختلف و بخش حملونقل مورد استفاده قرار گیرد.
راهکاری برای حل چالش ناپایداری انرژیهای تجدیدپذیر
یکی از مهمترین چالشهای نیروگاههای خورشیدی، نوسان تولید برق در ساعات مختلف روز و شرایط آبوهوایی متفاوت است. در پروژه رودونگ، این مشکل با ترکیب سامانه ذخیرهسازی انرژی و تولید هیدروژن سبز برطرف شده است.
در ساعات اوج تابش خورشید، بخشی از انرژی تولیدی مستقیماً به واحد الکترولایزر منتقل میشود تا برای تولید هیدروژن سبز مورد استفاده قرار گیرد. در عین حال، سامانه ذخیرهسازی باتری نیز وظیفه متعادلسازی نوسانات تولید و تأمین برق پایدار را بر عهده دارد.
این ساختار امکان ایجاد یک چرخه کامل «تولید، ذخیرهسازی، مصرف و پشتیبانی انرژی» را فراهم میکند که بهرهوری کل سیستم را افزایش میدهد.
اتصال مستقیم خورشید به هیدروژن
یکی از ویژگیهای شاخص این پروژه، اتصال مستقیم نیروگاه خورشیدی به واحد تولید هیدروژن از طریق کابل اختصاصی است. این طراحی موجب میشود بخشی از برق تولیدی بدون عبور از شبکه عمومی مستقیماً به الکترولایزرها منتقل شود.
این رویکرد ضمن کاهش تلفات انتقال، امکان استفاده حداکثری از انرژی تجدیدپذیر تولیدشده را فراهم کرده و هزینه تولید هیدروژن سبز را کاهش میدهد.
فراتر از تولید برق
اهمیت این پروژه تنها به ظرفیت 400 مگاواتی نیروگاه خورشیدی محدود نمیشود. آنچه این طرح را متمایز میکند، مدل عملیاتی یکپارچه آن است که تولید برق تجدیدپذیر، ذخیرهسازی انرژی، تولید هیدروژن سبز و مصرف نهایی هیدروژن را در یک زنجیره کامل به هم متصل میکند.
کارشناسان انرژی معتقدند چنین پروژههایی میتوانند نقش مهمی در توسعه اقتصاد هیدروژنی و افزایش انعطافپذیری شبکههای برق ایفا کنند. همچنین این مدل میتواند به عنوان الگویی برای توسعه پروژههای بزرگ انرژی پاک در مناطق ساحلی و صنعتی سایر کشورها مورد استفاده قرار گیرد.
آینده سیستمهای انرژی یکپارچه
پروژه رودونگ نشان میدهد که آینده انرژی تنها به افزایش ظرفیت نیروگاههای تجدیدپذیر وابسته نیست، بلکه به توانایی یکپارچهسازی فناوریهای مختلف برای مدیریت هوشمند انرژی بستگی دارد. ترکیب انرژی خورشیدی، ذخیرهسازی باتری و هیدروژن سبز میتواند مسیر دستیابی به شبکههای پایدارتر، انعطافپذیرتر و کمکربنتر را هموار کند.
این پروژه نمونهای موفق از گذار از نیروگاههای مستقل به اکوسیستمهای یکپارچه انرژی است؛ رویکردی که انتظار میرود در سالهای آینده به یکی از مهمترین روندهای صنعت انرژی جهان تبدیل شود.
منابع: