هل يمكن استغلال ابار النفط والغاز القديمة لتخزين مصادر الطاقة المتجددة ؟
قدم باحثون من المختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (NREL) مقترحا لاستخدام آبار النفط والغاز القديمة لتخزين الطاقة المتجددة عبر الغاز الطبيعي المضغوط. يذكر أن العلماء في البداية سابقا فكروا بحقن الهواء المضغوط في الآبار القديمة ، لكنهم مؤخرا اختاروا الغاز الطبيعي بسبب توافقه مع تركيبة الخزانات الحالية.
كان الدافع من البدء في عملية البحث والتطوير في استغلال ابار النفط والغاز القديمة هو وجود كم هائل منها حيث يشير الباحثون أنه قد وصلت اجمالي عدد المشاريع في الابار المكسورة هيدروليكيًا أو “المتصدعة” حوالي 75 ٪ من جميع الآبار المحفورة حديثًا في الولايات المتحدة. و قد تضاعف عدد الآبار الأفقية النشطة من حوالي 9000 بئر في عام 2000 إلى أكثر من ربع مليون في عام 2017. وهو ما يمثل فرصة كبيرة لاستغلالها في تقنيات التخزين لمصادر الطاقة المتجددة لتحقيق نسبة مشاركة أعلى في الشبكات الكهربائية.
يهدف الباحثون بداية في انجاح و تطبيق هذه التقنية على أرض الواقع باستخدام الغاز الطبيعي و حقنه في الابار وذلك بعد ظغطه باستخدام الطاقة المولدة من مصادر الطاقة المتجددة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح (عملية الشحن) و عند الحاجة يتم استغلال فارق الظغط باطلاقه واستغلال الطاقة الحركية لتدوير المولد لتوليد الطاقة الكهربائية (عملية التفريغ). ويؤكد الباحثون أنه في حين نجحت هذه التقنية سيقومون بتجربة النظام باستخدام غازات اخرى كغاز ثاني أكسيد الكربون و الهيدروجين.
مخطط يوضح مبدأ عمل نظام التخزين المقترح من قبل الباحثين
Image Source: NREL
ومن خلال الدراسات الأولية لتكلفة و كفاءة نظام التخزين المقترح وجد الباحثون أن الكفاءة قد تتراوح بين 40٪ و 70٪ اعتمادًا على درجة حرارة الخزان الطبيعي. لتحقق تكلفة تخزين متساوية LCOS تتراوح مابين 70 دولارًا و 270 / ميجاوات في الساعة وهي تكلفة مقاربة لنظام التخزين في المحطات الضخ الكهرومائية. ويقدر بأن تكون التكاليف الأولية لتركيب الكيلووات الواحد بحوالي 1000 دولار و 3500 دولار.
ويؤكد الباحثون أن تحقيق هذه القيمة المنخفضة لتكلفة التخزين تأتي كنتيجة طبيعية لاعادة استخدام البنية التحتية الحالية في الابار القديمة بما في ذلك الحزانات الموجودة في المنشأة، عدم الاحتياج إلى نفقات رأس مالية للمعدات الإضافية المطلوبة ، ناهيك عن استخدام الطاقة الحرارية الجوفية للخزان للحفاظ على الحالة الديناميكية الحرارية للغاز المضغوط لوقت أطول وبكفاءة أعلى.
المصدر
National Renewable Energy Laboratory (NREL)
🎯 لأول مرة على مستوى الوطن العربي – فرصة تدريبية في مجال البحث والتطوير لتقنيات الطاقة المتجددة
