پرسش و پاسخ  در زمینه ذخیره سازی انرزی از متخصص ذخیره سازی انرژی پروفسور گیوگ
(Dr. Imre Gyuk)

-ذخیره سازی انرژی چیست؟

ایده ذخیره سازی از دیرباز در تمام زندگی ما به وجود داشته:کتابها برای ذخیره سازی معلومات و دانستی ها بوده اند. غذا ذخیره سازی می شود.آب ذخیره سازی می شود و ...بطور کلی ذخیره سازی در همه جا قابل مشاهده است،  به استثنای برق و حوزه الکتریسیته ( البته در سالهای اخیر شرایط قدری تغییر کرده است). ولی ما هنوز مجبوریم انرژی الکتریکی تولید شده را تماما مصرف کنیم ، یعنی همان کاری را که انسانها و جوامع انسانی دوران کهن در مورد غدا انجام می داندند، یعنی همیشه گرسنه و دست به دهن بودند!

بعبارت ساده تر، ذخیره سازی انرژی در واقع اقدام برای حفظ و انبارش انرژی جهت مصرف در هنگام نیاز در آینده می باشد. ذخیره سازی انرژی ، یعنی تدارک و تامین انرژی در هنگام نیاز .

- چرا ذخیره سازی انرژی مهم است؟

شبکه های متعارف برق بصورت یکسویه انرژی تولید شده در نیروگاه ها را به سمت مراکز مصرف انتقال می دهند و این پروسه قابل پیش بینی و برنامه ریزی است. اما بدنبال آغاز بهره برداری فزاینده از منابع انرژی تجدیدپذیر، این پروسه دستخوش تغییر شده است. تولید از منابع انرژی های تجدید پذیر ثابت نبوده و دارای نوسان می باشد و باصطلاح یک جریان دوسویه می باشد.ولی شبکه های برق این نوسانات را برنمی تابند. ضمن اینکه صنایع ما بگونه روزافزونی به سمت "دیجیتالی "شدن میل می کنند و جهان از عصر آنالوگ به عصر دیجیتال سیر می کند. سیستم آنالوگ دارای قابلیت انعطاف است، حال آنکه سیستم دیجیتال فوق العاده دقیق و ظریف می باشد و بهره بردار شبکه دیجیتال به اندازه سیستم انالوگ قابلیت انعطاف و مانور ندارد. هر گونه نوسان در فرایند تامین انرژی به خاموشی خواهد انجامید و احتمال گسترش خاموشی ها بسیار زیاد می باشد. از اینرو لازم است یک منبع تامین ( انبار)انرژی همیشه در دسترس داشته باشیم. شبکه های مدرن به "ضربه گیرهایی" همانند "انرژی ذخیره شده" و "سیستم پاسخگویی به تقاضا" به منظوراستفاده راحت تر از انرژی های نو و حفظ توازن و پایداری شبکه نیاز دارند.

- شما چگونه به این موضوع علاقه پیدا کردید؟ قبل از اینکه در حوزه ذخیره سازی انرژی مشغول به کار شوید، به چه کاری اشتغال داشتید؟

داستانش طولانی است. رشته مطالعاتی من پیش از ورود به دنیای شگفت انگیز ذرات بنیادی سازنده عالم ، فیزیک نظری بود . مدتی درزمینه جریان های آبهای زیرزمینی تحصیل کردم که نهایتا به فارغ التحصیلی در رشته منابع آب منجر گردید. و علاقه و گرایش فزاینده ام به حفظ و پاسداشت منابع رقم زده است.سپس چند سال به آموزش معماری زیست محیطی مشغول شدم: کاوش در زمینه اینکه چگونه یک سازه با محیط زیست تعامل می کند و چه مقدار به محیط زیست آسیب می زند. سپس دوباره به فیزیک بازگشتم و در دانشگاه کویت به تدریس فیزیک پرداختم. کویت یک سرزمین بیابانی و کویری است و با تنش های زیست محیطی و چالش های حفاظت از منابعدست به گریبان است. در آنجا به تاثیر تخریب طبیعت و فروپاشی تمدن ها و جوامع پی بردم. تمدن ها و جوامع بسیاری نابود شدند و یا به قهقرا رفتند که به باور من دلیل عمده آن بهره برداری افراطی از منابع کمیاب بوده است. بالخره به ایالات متحده بازگشتم و در وزارت انرژی مشغول به کار شدم.

-شما از 13 سال پیش تاکنون، در سمتمدیر برنامه ذخیره سازی انرژی مشغول مشغول به کار هستید. چه پیشرفت هایی در این زمینه رقم خورده است؟

وقتی که من برنامه OE را شروع کردم، ذخیره سازی انرژی در حد یک رویا و خیال بود. به زحمت چند پروژه ای در این زمینه وجود داشت. و امروز پس از گذشت ده سال، ذخیره سازی انرژی به یکی از پرجاذبه ترین موضوعات در بازار برق تبدیل شده شده است. و تلاشهای ما در این سازمان دقیقا بر بسترسازی ها برای این امر متمرکز شده است. در حال حاضر ، شمار طرح های ما با محوریت ذخیره سازی انرژی در سطح دنیا از 1400 مورد فراتر رفته است.

- وقتی از ذخیره سازی برق می گوییم، لاجرم سخن از باتری های هم به میان می آید. چگونه بایستی باتری های ذخیره سازی انرژی را با باتری های معمولی یک چراع قوه مقایسه نمود؟

باتری های مورد استفاده در عملیات شبکه باید قابل شارژ باشند. این باتریهای قابلیت جذب انرژی از شبکه و تخلیه انرژی در آن را دارا می باشند. باتری های معمولی شارژ می شوند و پس ازتخلیه کامل توان ، دور انداخته می شوند. باتری های شبکه باید هزاران بار شارژ و دشارژ شوند. این باتری ها در عین حال بسیار بزرگ هستند . ما از میلیونها وات صحبت می کنیم و نه چندوات باتری های معمولی. البته همه باتری ها الکتروشیمیایی هستند و از الکترولیت ها و الکترودهای برقرار کننده جریان الکتریکی تشکیل می شوند.

- ما در حوزه فناوریهای ذخیره سازی انرژی طی 5 تا 10 سال آینده، باید منتظر چه نوآوریهایی باشیم؟

هدف ما اختراع باتری های ارزانتر، ماندگار تر  با قابلیت اطمینان بیشتر است.باتری های لیتیوم- یون برای تولید خودروهای برقی  همچنان در صنعت مقبولیت خود را خواهند داشت ولی ما بدنبال تولید باتری هایی با ظرفیت و دوام و کیفیت بهتر هستیم. در حال حاضر تحقیقات بر روی جایگزینی الکترولیت پایه فلزی ( مثل وانادیوم) با باتریهای پایه مولکولهای آلی هستیم. این تغییر به ما کم خواهد کرد بر چالش های تامین مواداولیه معدنی از خارج غلبه کنیم.با توجه به اینکه مواد اولیه عمدتا از کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل می شوند می توانیم با درایت و تشدید تلاشها به اهداف مان دست یابیم.

 -در حال حاضر بزرگترین چالش پیش روی صنعت ذخیره سازی انرژی چیست؟

ما نه تنها بایستی هزینه های تولید باتریهای را کاهش دهیم، بلکه در عین حال فرهنگ و ارزش  ذخیره سازی را بیشتر در اذهان جابیاندازیم . مشکل اینجاست که بسیاری از ارزش ها مثل آمادگی و تاب آوری در شرایط اضطراری ، زمانی محک جدی خواهند خورد که سیستم ها عملا در مدار بهره برداری و عملیات قرار داشته باشند. هزینه ها هم باید توجیه اقتصادی داشته باشند. پرکردن شکاف های موجود بزرگترین چالش پیش روی این صنعت می باشد. ما در عین حال باید از ایمنی سیستم هم اطمینان کسب نماییم. و این امر فقط به سازندگان باتری ها مربوط نمی شود بلکه شرکتهای بهره برداری ، دانشمندان، آتش نشان ها و دست اندرکاران بیمه، سازه ها ، بازرسان و کارکنان حوزه ذخیره سازی انرژی که پیشتر ر یک اتاق با هم کارنکرده بودن، نیز دراین مقوله دخیل هستند.

 - بیشتر دوست دارید مردم عادی چه چیزهایی راجع به ذخیره سازی انرژی بدانند؟ من شخصا با مردم در مترو و کنفرانس ها در گوشه و کنار دنی راجع به ذخیره سازی انرژی گفتگو می کنم . من دلم می خواهد مردم متوجه اهمیت ذخیره سازی انرژی جهت حفظ تعادل و پایداری  شبکه بشوند. میل دارم درک مردم از برق و شبکه تامین برق بهبود یابد.  ساختار شبکه برق بگونه باورنکردنی پیچیده و برای زندگی مدرن حیاتی می باشد. و مردم باید بخوبی از این امر آگاه شوند.

- پروژه مورد علاقه شما که در حال حاضر بر روی آن کار می کنید و بیشتر از همه شما را به وجد آورده کدام است؟

همه پروژه های حوزه ذخیره سازی انرژی مثل توسعه مواد شیمیایی، ساخت دستگاه های پیچیده ، ره آردهای تحقیقاتی ، ابتکارات و خلاقیت ها در زمینه ذخیره سازی. در حال حاضر آنچه که مرا بیشتر از همه به وجد آورده مشاهده اقدامات دلگرم کننده ایالت ها یکی پس از دیگری است: ورمونت واشینگتن، اورگان آلاسکا و ماساچوست. همه این ایالت ها بر روی مکانیسم های مختلفی کار می کنند. ما معمولا بودجه کمی برای هر پروژه هزینه می کنیم ولی متخصصین و آزمایشگاه های ایالتی با ما کمال همکاری را می نمایند. کمک های فنی ارزنده ای به ما می شود و دستآوردهای ما جالب توجه است.  برای مثال در پروژه ورمونت شرکت "کوهستان سبز"، 6 مگاوات انرژی ذخیره سازی شده با بهره گیری از سیستم فتوولتائیک تامین می کند. طرحی که هم درآمدسازی می کند و هم راهکاری برای تامین انرژی در مواقع بحرانی بشمار می آید.

ترجمه حجت فرزام...