يدخل تخزين الطاقة السكنية موجته الثانية من النمو الهائل

هذا العام، عند مناقشة تخزين الطاقة، كان أول رد فعل للكثير من الناس هو:"نظام تخزين الطاقة-الكبير الحجم."

 

وتظهر عادةً جنبًا إلى جنب مع محطات توليد الطاقة الجديدة أو في المشروعات-المتعلقة بالشبكة، والتي تتضمن استثمارات ضخمة وواسعة النطاق وسلاسل طويلة من اتخاذ القرار-. للعاديةالأسر والمستخدمين التجاريين والصناعيين الصغار والمتوسطين-.لقد بدا تخزين الطاقة دائمًا بعيدًا إلى حد ما: فهو أشبه بالبنية التحتية داخل نظام شبكة الطاقة أكثر من كونه جهاز طاقة يمكن استخدامه مباشرة في منازلهم أو مصانعهم أو متاجرهم.

 

لكن هذا التصور قد يتغير.

 

يقدم تقرير بحثي حديث صادر عن بنك HSBC، وهو أحد أكبر البنوك الاستثمارية الدولية، بعنوان "تخزين الطاقة في الصين: تخزين الطاقة السكنية على وشك الانفجار"، حكمًا مهمًا: ستستمر منشآت تخزين الطاقة العالمية في النمو بسرعة، ولكن النمو المتزايد الذي يسهل الاستهانة به قد يأتي من التخزين خارج نطاق-العدادات، أو تخزين BTM (من قاعدة-إلى-متر). ويتوقع بنك HSBC أن تنمو تركيبات أنظمة تخزين الطاقة العالمية بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 23٪ من عام 2025 إلى عام 2030، مع احتمال نمو قطاع BTM (إدارة المباني واستخدامها)، الذي يتضمن تخزين الطاقة السكنية، بنسبة 30٪. ومن المتوقع أيضًا أن ترتفع حصة BTM في منشآت تخزين الطاقة الجديدة عالميًا من حوالي 17٪ في عام 2024 إلى 25٪ في عام 2030.

 

وهذا يعني أن قصة تخزين الطاقة السكنية قد لا تكون مجرد "طلب قصير الأمد- في أعقاب أزمة الطاقة الأوروبية"، بل بداية لتحول طويل الأمد في الصناعة-.

 

 

 

 

لفهم تخزين الطاقة السكنية، من المهم التمييز بين مفهومين: الجزء الأمامي-من-المتر (FTM) والجزء الخلفي-من-المتر (BTM).

 

يُفهم FTM، أو -واجهة-المقياس-، عمومًا على أنه "تخزين الطاقة قبل المقياس." يخدم شبكة الكهرباء ومحطات الطاقة وأنظمة الطاقة-الكبيرة الحجم، في المقام الأول من أجل الحلاقة القصوى، والخدمات الإضافية، وتعزيز تكامل الطاقة المتجددة. يتم تركيب BTM، أو خلف-العداد-، بعد عداد الكهرباء، لخدمة المستخدمين النهائيين-مثل المنازل والشركات والمصانع. يعد تخزين الطاقة السكنية عنصرًا مهمًا في BTM.

 

يحدد هذا التمييز بشكل أساسي نماذج أعمالهم المختلفة تمامًا.

 

يشبه تخزين الطاقة في الجزء الأمامي-من-العداد-هندسة البنية التحتية. يهتم العملاء بما إذا كان المورد يتمتع بالخبرة في-المشروعات واسعة النطاق، وإمكانياته التمويلية، وقدراته على التشغيل والصيانة على المدى الطويل-. ومن ناحية أخرى، فإن الجزء الخلفي من-العداد-من تخزين الطاقة هو أقرب إلى منتجات الطاقة الموزعة. يهتم المستخدمون بسهولة التثبيت وفترات الاسترداد المعقولة وخدمة ما بعد البيع الموثوقة- وما إذا كان النظام يمكنه حقًا تقليل تكاليف الكهرباء.

 

بمعنى آخر، السؤال الأساسي لـ FTM هو "ما الذي تحتاجه الشبكة؟"، بينما يصبح السؤال الأساسي لـ BTM هو "لماذا يكون المستخدمون على استعداد لشرائها؟"

 

 

 

 

هذه ليست المرة الأولىتخزين الطاقة السكنيةشهدت مثل هذه الطفرة. وسرعان ما تم جلبه إلى الواجهة خلال التقلبات الكبيرة الأخيرة في أسعار الطاقة الأوروبية. قامت العديد من الأسر بتركيب الألواح الشمسية والبطاريات لتعزيز أمن الطاقة في مواجهة ارتفاع أسعار الكهرباء وإمدادات الطاقة غير المستقرة.

 

ومع ذلك، اليوم، لم تعد العوامل الدافعة للتخزين السكني مجرد احتياجات "طارئة". يشير HSBC إلى أن تخزين الطاقة من الأساس-إلى-الاتجاه (BTM) له العديد من الميزات الجديرة بالملاحظة مقارنةً بالأرضي-إلى-الاتجاه (FTM): فهو أقرب إلى المستخدم، ويمكن دمجه مع الطاقة الشمسية الموزعة، ويقلل من خسائر النقل لمسافات طويلة-. فهو أكثر حساسية لتقلبات أسعار الكهرباء، وعندما يتسع فرق سعر الذروة-في الوادي، سيتم تقصير فترة الاسترداد لتخزين الطاقة من جانب المستخدم-بشكل كبير؛ ومن المرجح أيضاً أن تستفيد من تغيرات السياسات في الأسواق الناشئة، حيث أن العديد من البلدان، بعد زيادة انتشار الطاقة الشمسية، تحول تدريجياً تركيز سياساتها من "تشجيع تركيب الطاقة الشمسية" إلى "تشجيع تخزين الطاقة".

 

هناك خلفية حقيقية جدا لهذا. على مدى العقد الماضي، انتشرت الطاقة الشمسية الموزعة بسرعة على مستوى العالم، وتعتمد العديد من المناطق بشكل متزايد على الطاقة الشمسية لإمدادات الكهرباء خلال النهار. ومع ذلك، فإن مشاكل الطاقة الشمسية واضحة أيضًا: يتم توليد المزيد منها عند الظهر، ويتم استهلاك المزيد منها في الليل. إذا لم تتمتع الشبكة بقدرة تنظيمية كافية، فستحدث ظواهر مثل تقليص أوقات النهار ونقص الطاقة في المساء واتساع فجوة الأسعار في الوادي-. تخزين الطاقة السكنية يملأ هذه الفجوة بشكل مثالي: فهو يخزن الكهرباء أثناء النهار ويفرغها في الليل؛ ويتقاضى أسعارًا منخفضة ويستخدمه بأسعار أعلى؛ ويمكن استخدامه كمصدر طاقة احتياطي أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

ومن منظور آخر، فإن الجانب الأكثر إثارة للاهتمام في تخزين الطاقة السكنية يكمن هنا. إنه ليس جهازًا مستقلاً، بل هو نتيجة للتأثيرات المجمعة لاختراق الخلايا الكهروضوئية، وآليات تسعير الكهرباء، وضغط الشبكة، وعادات استهلاك الكهرباء لدى المستخدم. وهنا يطرح السؤال: هل هذا التغيير عرضي؟

 

 

يشعر الكثير من الناس بالقلق من أن تخزين الطاقة السكنية يعتمد بشكل كبير على السياسة. وهذا القلق صحيح بالفعل. وبدون الإعانات، وأسعار الذروة-، والاتصال الواضح بالشبكة وآلية التسوية، فمن غير المرجح أن يتحمل المستخدمون بشكل استباقي الاستثمار الأولي في نظام تخزين الطاقة. ومع ذلك، يقدم بنك HSBC إطارًا أكثر توضيحًا: لا تتغير سياسات تخزين الطاقة عادةً بشكل عشوائي، ولكنها تتقدم عبر مراحل مختلفة مع زيادة معدل تغلغل مصادر الطاقة الجديدة.

 

في المرحلة الأولى، تركز السياسة على تشجيع تركيبات الطاقة الكهروضوئية. تستخدم الحكومة الخلاصة-في التعريفات وصافي القياس والإعانات لتشجيع المستخدمين على تركيب الأنظمة الكهروضوئية أولاً. في هذه المرحلة، لا يكون تخزين الطاقة بالضرورة مجديًا اقتصاديًا لأن الكهرباء المولدة بواسطة الطاقة الكهروضوئية يمكن بيعها إلى الشبكة بسلاسة نسبيًا، مما يجعل البطاريات تكلفة إضافية.

 

وفي المرحلة الثانية، تبدأ السياسات في تشجيع منشآت تخزين الطاقة. ومع زيادة نسبة الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح، يزداد الضغط على الشبكة لاستيعاب الطاقة. قد تتحول سياسات قياس صافي التقليدية تدريجيًا إلى صافي التسوية، مما يقلل الإيرادات من توصيل الشبكة الكهروضوئية ويزيد من قيمة الاستهلاك الذاتي-من قبل المستخدمين. وفي هذه المرحلة، يتحول تخزين الطاقة من خيار "اختياري" إلى أداة مهمة لزيادة إيرادات الطاقة الكهروضوئية.

 

وفي المرحلة الثالثة، يتحول تركيز السياسات إلى استخدام تخزين الطاقة. لم يعد تخزين الطاقة مجرد بطارية للاستخدام المنزلي، بل يمكن توصيلها بمحطات الطاقة الافتراضية، والمشاركة في تنظيم سوق الكهرباء، وحتى توفير خدمات مرنة للشبكة من خلال تجميع عدد كبير من موارد تخزين الطاقة الموزعة.

 

 

وتعد ألمانيا مثالا يحتذى به. وفي الفترة من 2018 إلى 2025، وصل معدل النمو السنوي المركب (CAGR) في ألمانيا لمنشآت تخزين الطاقة إلى 53%، وهو ما يتجاوز معدل نمو المنشآت الكهروضوئية خلال نفس الفترة. وكان هذا النمو مدفوعا بمجموعة من العوامل، بما في ذلك ارتفاع أسعار الكهرباء السكنية، وانخفاض تكاليف تخزين الطاقة، والحوافز السياسية. والأهم من ذلك، مع دخول ألمانيا تدريجيًا مرحلتها الثالثة، يتحول تخزين الطاقة المنزلية من "أداة-توفير الطاقة" إلى "أصل المراجحة": لا يهتم المستخدمون باستهلاكهم فحسب، بل يهتمون أيضًا بكيفية الحصول على عوائد أعلى من خلال تسعير وقت-الاستخدام، ومحطات الطاقة الافتراضية، وآليات سوق الكهرباء.

 

وهذا هو أيضًا الفرق بين الموجة الثانية من نمو تخزين الطاقة المنزلية والأولى.

 

كانت الموجة الأولى أشبه بالطلب الدفاعي المدفوع بأزمة الطاقة؛ وإذا حدثت موجة ثانية، فمن المرجح أن تنبع من إعادة هيكلة نظام الطاقة نفسه.

 

 

 

لا يمكن أن يعتمد تقييم إمكانات تخزين الطاقة السكنية في بلد أو منطقة على الإشعاع الشمسي أو دخل الأسرة فقط. المتغيران الأكثر أهمية هما:أسعار الكهرباء وتخزين الطاقةمعدلات الاختراق.

 

قام HSBC بإنشاء إطار عمل رباعي-استنادًا إلى هذين المتغيرين: المناطق ذاتارتفاع أسعار الكهرباء وانخفاض تخزين الطاقةتمثل معدلات الاختراق أسواقًا-محتملة عالية؛ والمناطق ذات أسعار الكهرباء المرتفعة ومعدلات اختراق تخزين الطاقة العالية تشبه الأسواق الناضجة؛ المناطق ذات أسعار الكهرباء المنخفضة ومعدلات انتشار تخزين الطاقة المنخفضة غالبًا ما تكون-أسواقًا مدفوعة بالسياسة؛ والمناطق ذات أسعار الكهرباء المنخفضة وارتفاع معدلات اختراق تخزين الطاقة لديها إمكانات نمو محدودة نسبيًا.

 

يُعد إطار العمل هذا-مناسبًا تمامًا لتحليل فرص السوق العالمية لتخزين الطاقة السكنية.

 

وفي الأسواق الأوروبية مثل ألمانيا وإيطاليا، حيث أسعار الكهرباء السكنية مرتفعة ومعدلات اختراق تخزين الطاقة مرتفعة نسبيا بالفعل، قد لا ينصب التركيز في المستقبل على النمو الهائل في القدرة المركبة، بل على جودة النظام، والتوزيع الذكي، ومحطات الطاقة الافتراضية، وخدمات التشغيل والصيانة. تعتبر الأسواق مثل أستراليا والبرازيل أشبه بالمناطق-ذات الإمكانات العالية: أسعار الكهرباء ليست منخفضة، ولكن لا يزال هناك مجال للتحسين في معدلات انتشار تخزين الطاقة. كما هو الحال بالنسبة للعديد من الأسواق الناشئة، قد لا تكون أسعار الكهرباء السكنية مرتفعة بدرجة كافية، وقد لا يكون توفير تكلفة الكهرباء وحده كافيًا لتشغيل عمليات التركيب-الواسعة النطاق. ومع ذلك، قد ينشأ طلب جديد بسبب عدم استقرار الشبكة، وأمن إمدادات الطاقة، ودعم السياسات.

 

يصنف الرسم البياني أعلاه البلدان المختلفة إلى أربعة أرباع بناءً على أسعار الكهرباء ومعدلات انتشار تخزين الطاقة، مما يسهل فهم سبب عدم شهد تخزين الطاقة السكنية طفرة متزامنة في جميع الأسواق. لا ينبغي أن تركز الأبحاث المتعلقة بتخزين الطاقة السكنية على دولة واحدة فقط. ويتلخص منطق أوروبا في ارتفاع أسعار الكهرباء ومحطات الطاقة الافتراضية، ويتلخص منطق أستراليا في تقديم إعانات الدعم لتخزين الطاقة بعد اعتماد الطاقة الشمسية الكهروضوئية على نطاق واسع، وقد يكون منطق الأسواق الناشئة هو الاعتماد على الشبكة وأمن الطاقة. ظاهريًا، يتعلق الأمر كله بـ "شراء بطارية"، لكن الدوافع الأساسية مختلفة تمامًا.

 

 

 

يعتمد ما إذا كان المستخدمون سيقومون في نهاية المطاف بتركيب وحدات تخزين الطاقة على تحليل التكلفة-والفوائد: ما هي التكلفة، وكم عدد السنوات التي سيستغرقها استرداد الاستثمار، وهل يمكن أن يعمل بشكل مستقر؟

 

يقوم HSBC بتقسيم العوامل التي تؤثر على فترة الاسترداد إلى فئات تفصيلية: من ناحية، هناك إيرادات، تأتي في المقام الأول من فروق أسعار الذروة-ومراجحة الكهرباء؛ ومن ناحية أخرى، هناك تكاليف تشمل البطاريات والعاكسات والتركيب والاتصال بالشبكة والتشغيل والصيانة. وطالما زادت الإيرادات وانخفضت التكاليف، ستتم إعادة تقييم الجدوى الاقتصادية لتخزين الطاقة السكنية-.

 

دعونا ننظر إلى جانب الإيرادات أولا.

 

ومع زيادة نسبة الطاقة المتجددة، ستصبح التقلبات اللحظية في نظام الطاقة أكبر. خلال النهار، قد يؤدي ارتفاع توليد الطاقة الشمسية إلى انخفاض أسعار الكهرباء؛ وفي الليل، قد تؤدي ذروة الطلب على الكهرباء إلى ارتفاع الأسعار مرة أخرى. إذا أخذنا أوروبا كمثال، فقد اتسع انتشار الأسعار من الذروة-إلى-القاع خلال اليوم في ألمانيا وفرنسا وإسبانيا بشكل ملحوظ في مارس 2026 مقارنة بعام 2021. وعلى وجه التحديد، اتسع الفارق في ألمانيا من 56 يورو/ ميجاوات في الساعة إلى 214 يورو/ ميجاوات في الساعة، وفي فرنسا من 40 يورو/ ميجاوات في الساعة إلى 159 يورو/ ميجاوات في الساعة، وفي إسبانيا من 40 يورو/ ميجاوات في الساعة إلى 223 يورو/ ميجاوات في الساعة.

 

دعونا ننظر إلى جانب التكلفة.

 

تعتبر تكاليف التركيب أحد الجوانب التي يمكن الاستهانة بها بسهولة في اقتصاديات تخزين الطاقة السكنية. في الأسواق الناضجة مثل أوروبا وأستراليا، لا تكون تكاليف الهندسة الكهربائية وإصدار الشهادات والتركيب والاتصال بالشبكة منخفضة. ويشير بنك HSBC إلى أنه في هذه المناطق، يمكن أن تمثل تكاليف التركيب حوالي 20% من إجمالي تكلفة نشر تخزين الطاقة السكنية. تتمتع حلول تخزين الطاقة ذات الجهد المنخفض- بالقدرة على تقليل تكاليف النشر الإجمالية نظرًا لمتطلبات التثبيت المنخفضة نسبيًا، والتوسع الأسهل، والمرونة الأكبر فيما يتعلق بمواصفات معينة للبطارية. وفقًا لتقديرات HSBC، يمكن لحلول الجهد المنخفض-خفض تكاليف النشر بنسبة 20%-40% مقارنة بالحلول ذات الجهد العالي؛ إذا تمت زيادة سعة تخزين الطاقة من 5 كيلووات في الساعة إلى 10 كيلووات في الساعة، فقد تنخفض تكلفة النشر لكل كيلووات في الساعة أيضًا بنسبة 10% إلى 20%.

 

يوضح الجدول أعلاه الاختلافات في فترات الاسترداد عبر مختلف البلدان والقدرات وأنظمة الجهد.

 

إن الاعتماد الواسع النطاق للعديد من التقنيات لا يرجع إلى اختراق مفاجئ في جانب واحد من جوانب الأداء، بل إلى التحسين المتزامن لمتغيرات صغيرة متعددة. منحنى سعر الكهرباء الأكثر حدة، وتكاليف التثبيت المنخفضة، وعمر البطارية الأطول، وجدولة البرامج الأكثر ذكاءً-كل هذه العوامل مجتمعة تحول فترة الاسترداد من "غير مربحة على ما يبدو" إلى "شيء يجب مراعاته بجدية".

 

يقترب تخزين الطاقة السكنية من نقطة التحول هذه.

 

 

إن النظر إلى تخزين الطاقة السكنية على أنه مجرد بطارية قد يقلل من إمكاناتها المستقبلية.

 

وفي بيئة سوق الكهرباء الجديدة، لا تكمن القيمة الحقيقية في "البطارية نفسها"، بل في وقت شحنها وتفريغها، وكيفية حماية عمرها الافتراضي، وكيفية المشاركة في تجارة الكهرباء. يصعب حل هذه المشكلة بقواعد ثابتة لأن أحمال المستخدم وأسعار الكهرباء والطقس وتوليد الطاقة الشمسية كلها تتغير باستمرار. ويتمثل دور الذكاء الاصطناعي في إيجاد الحلول المثلى بين هذه المتغيرات.

 

يذكر بنك HSBC أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يعزز قيمة تخزين الطاقة بعدة طرق: تحسين أرباح المراجحة من خلال التنبؤ بأسعار الكهرباء وسلوك الاستخدام؛ وإطالة عمر البطارية عن طريق تحسين صحة البطارية؛ تقليل أوقات التوقف غير المخطط لها وتكاليف الصيانة من خلال الكشف عن الحالات الشاذة؛ وتقليل تكاليف ما بعد البيع-من خلال المزيد من الأنظمة التفاعلية-السهلة الاستخدام. تتضمن التأثيرات الكمية ما يلي: من المتوقع أن يؤدي التوزيع المعتمد على الذكاء الاصطناعي- إلى زيادة أرباح المراجحة بنسبة 15%-20%، وقد تنخفض تكاليف الصيانة بنسبة 10%-40%.

 

ولهذا السبب فإن المنافسة المستقبلية في مجال تخزين الطاقة السكنية لن تقتصر على أسعار الأجهزة.

 

عندما يتم ربط تخزين الطاقة السكنية بمحطة طاقة افتراضية، لتصبح عقدة طاقة موزعة قابلة للتوزيع والتداول والتجميع، فإن قيمتها لن تقتصر فقط على "ما إذا كانت الأضواء ستبقى مضاءة أثناء انقطاع التيار الكهربائي"، بل "ما إذا كان يمكنها توليد الأرباح بشكل مستمر أو توفير المال في بيئة تسعير الكهرباء المعقدة".

 

كان تخزين الطاقة السكنية في الماضي بمثابة مصدر طاقة احتياطي؛ سيكون تخزين الطاقة السكنية في المستقبل أشبه بتاجر كهرباء صغير-في منزلك.

 

 

 

يكشف ربط النقاط أن المنطق الكامن وراء تخزين الطاقة السكنية ليس معقدًا.

 

تؤدي زيادة اختراق الخلايا الكهروضوئية إلى الضغط على الشبكة لاستيعاب الطاقة؛ وتتحول آليات تسعير الكهرباء من الدعم الثابت إلى التسويات-القائمة على السوق؛ يؤدي اتساع فروق أسعار الوادي- إلى زيادة قيمة المراجحة لتخزين الطاقة من جانب المستخدم -؛ تعمل حلول الجهد المنخفض-المحسّنة، وتكامل النظام، وعمليات التثبيت على تقليل تكاليف النشر؛ ويعمل الذكاء الاصطناعي ومحطات الطاقة الافتراضية على تحسين الكفاءة التشغيلية لأصول تخزين الطاقة.

 

تعني هذه التغييرات مجتمعة أن تخزين الطاقة لم يعد مجرد ملحق-جانبي للشبكة، ولكنه بدأ يصبح أحد أصول الطاقة التي يمكن للأسر والمصانع والشركات تهيئتها بشكل فعال.

 

وبطبيعة الحال، لن ينفجر تخزين الطاقة السكنية في جميع الأسواق في وقت واحد. ويظل مقيدًا بوتيرة السياسة، وآليات تسعير الكهرباء، وتكاليف التركيب، وسلامة المنتج، وقواعد الاتصال بالشبكة، وإمكانيات خدمة ما بعد البيع. لا تزال بعض الأسواق الناشئة تحتاج إلى "بدء تشغيل" السياسات، بينما تواجه الأسواق الناضجة تحديات أكبر في جودة النظام-والقدرات التشغيلية طويلة المدى. علاوة على ذلك، على الرغم من أن قطاع قاعدة-السوق (BTM) يتمتع بإمكانات نمو أعلى، إلا أنه حساس للغاية لتغيرات السياسة، وتكاليف المواد الخام، والمشهد التنافسي.

 

ومع ذلك، فإن الاتجاه أصبح واضحا. غالبًا ما كانت الموجة الأولى من انفجارات تخزين الطاقة السكنية تنبع من الحاجة إلى الأمن أثناء أزمة الطاقة؛ أما الموجة الثانية، إذا حدثت، فسوف تكون مدفوعة بنهج أكثر نظامية: فهي ستأتي من ضغط الشبكة في أعقاب الاختراق الكبير للطاقة المتجددة، ومن الإدارة الاستباقية للمستخدمين لتقلبات أسعار الكهرباء، ومن القواعد الجديدة التي تحكم مشاركة أصول الطاقة الموزعة في سوق الكهرباء.

 

قد لا تقتصر المرحلة التالية لتخزين الطاقة السكنية على بيع المزيد من البطاريات فحسب، بل تتعلق بإعادة تعريف "كيفية مشاركة المستخدمين العاديين في نظام الطاقة". عندما يتم تركيب بطارية في المنزل، فإنها لا تتصل بالألواح الشمسية والعدادات فحسب، بل تتصل أيضًا بعالم الكهرباء المعاد بناؤه.