تخزين الطاقة | Hamad Bin Khalifa University
Hamad Bin Khalifa University

تخزين الطاقة

الغاية المرجوة من ملف بحوث تخزين الطاقة هي تطوير تكنولوجيا بطاريات ضخمة تعمل بشكل آمن وموثوق به واقتصادية من حيث التكلفة؛ لتسمح بتخزين الطاقة الفائضة، ودمج مصادر الطاقة المتجددة، وبالأخص الطاقة الشمسية، ضمن شبكة الكهرباء الوطنية في قطر. كما تهدف هذه الحزمة من البحوث إلى مواجهة المعوقات التقنية (العلمية والهندسية) في تكنولوجيا البطاريات؛ لتسمح بتكيُّفها مع تطبيقات الطاقة الشمسية، كما تهدف أيضًا إلى تطوير ونشر شروح بشأن البطاريات؛ للمساعدة في عملية الاختبار، والتحقق من تقنيات البطاريات، وتحديد معايرها التي من الممكن أن تفي باحتياجات التكنولوجيا الشمسية. كما يهدف ملف بحوث تخزين الطاقة أيضًا إلى استكشاف التقنيات الناشئة لتخزين الطاقة؛ بغرض تحديد الفرص وتطوير الحلول المبتكرة (اكتشاف وابتكار المواد والعمليات والأنظمة وحقوق الملكية الفكرية). 

ملخص الأنشطة البحثية

  • تطوير نظام للسيطرة الرقابية وحيازة البيانات لبطاريات منشآت الاختبار الشمسي؛ لتوفير ظروف تشغيلية فعالة لبطاريات ليثيوم-أيون 500 كيلو وات ساعة / 250 كيلو وات ساعة. 
  • تطوير بطاريات ليثيوم-كبريت بسعة محددة تبلغ 880 ميلي أمبير في الساعة. بذلك يمكن إضافة قيمة للكبريت (منتج ثانوي ضمن صناعة الغاز). 
  • تم تصميم وتوليف مواد جديدة للقطب السالب لتطبيقها في بطاريات الصوديوم على أساس مواد الفوسفات والكبريتات والفاناديت.
  • إجراء تقييم فني لأنظمة تخزين الطاقة على أساس الأداء / الميزة مع مراعاة الظروف المناخية في قطر / الفجوة / الفرص. 
  • إعداد واختبار أنابيب كربونية متناهية الدقة ومعدلة و / أو ألياف كربونية ومتناهية الدقة لمئات من الدوائر مع تحسين الأداء الكهروكيميائي صالحة لتطبيقات بطاريات التدفق. 

الركائز الأساسية

بطاريات ليثيوم-ايون

: تهدف إلى تطوير بطاريات ليثيوم-أيون تفي بمتطلبات التطبيقات الكهروضوئية فيما يختص بشروط الاستقرار والقدرة على تحمل التكاليف والسلامة، ومن ثم الدمج بالأنظمة الكهروكيميائية لتخزين الطاقة باستخدام الخصائص الكهروضوئية ضمن تطبيقات الشبكة وخارجها. 

  • التكنولوجيا الناشئة (فيما أبعد من بطاريات ليثيوم-أيون): تركز على تطوير أنظمة البطاريات التي تتفوق على التقنيات الحالية (كبريت) و / أو الحد من تكلفتها بشكل جذري (الكبريت والصوديوم)؛ بغرض تعزيز الاستدامة وتحقيق التكلفة الاقتصادية الموفرة.
  • بطاريات أكسدة التدفق: تهدف إلى تطوير أداء عالي واستخدام مواد وتصامم رخيصة الثمن بالبطارية؛ لجعل بطاريات التدفق اقتصادية وقابلة للتطبيق في الأسواق الكبرى، واستخدامها في عدد من المواقع البعيدة (على سبيل المثال في مزارع الماشية) في قطر.