مصادر الطاقة لتخزين الطاقة هي أجهزة قادرة على تخزين الطاقة وإخراجها عند الحاجة. وتتمثل وظيفتها الأساسية في التخفيف من اختلافات التوزيع المكاني والزماني للطاقة، وتوفير دعم طاقة مستقر ويمكن التحكم فيه لمختلف سيناريوهات استهلاك الطاقة. مع الاختراق المتزايد للطاقة المتجددة وتنوع متطلبات الطاقة المتنقلة، تلعب مصادر الطاقة لتخزين الطاقة دورًا متزايد الأهمية في أنظمة الطاقة الحديثة -وتطبيقات الاستخدام النهائي.
من حيث المبدأ، تعمل مصادر الطاقة المخزنة للطاقة على تحويل الطاقة الكهربائية أو الضوئية أو الميكانيكية إلى طاقة كيميائية أو كهربائية أو طاقة محتملة مخزنة على المدى الطويل من خلال آليات محددة لتحويل وتخزين الطاقة، ثم تحويلها مرة أخرى إلى مخرجات طاقة كهربائية عندما ينشأ الطلب. تشمل التقنيات الشائعة تخزين الطاقة الكهروكيميائية (مثل بطاريات الليثيوم-أيون، وبطاريات الرصاص-الحمضية، وبطاريات التدفق)، وتخزين الطاقة الميكانيكية (مثل الحذافات والهواء المضغوط)، وتخزين الطاقة الكهرومغناطيسية (مثل المكثفات الفائقة). ومن بين هذه التقنيات، يعد تخزين الطاقة الكهروكيميائية هو التكنولوجيا الأكثر استخدامًا على نطاق واسع نظرًا لكثافة الطاقة العالية وسرعة الاستجابة السريعة والتركيب المرن، خاصة أنظمة أيونات الليثيوم - التي تهيمن على كل من التطبيقات المحمولة والثابتة.
تتكون إمدادات الطاقة لتخزين الطاقة عادةً من وحدات تخزين الطاقة، ونظام إدارة البطارية (BMS)، ووحدة تحويل الطاقة، ودوائر المراقبة والحماية. تحدد وحدات التخزين السعة والقدرة على المعدل؛ يقوم نظام إدارة المباني (BMS) بمراقبة المعلمات مثل الجهد والتيار ودرجة الحرارة، ويقوم بإجراء موازنة الشحن/التفريغ وحماية السلامة المتعددة؛ تقوم وحدة تحويل الطاقة بتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد أو بين مستويات الجهد المختلفة للتكيف مع الأحمال المتنوعة؛ وتضمن دوائر المراقبة والحماية التشغيل الآمن للمعدات في ظل ظروف غير طبيعية.
على مستوى التطبيق، يمكن تقسيم إمدادات الطاقة لتخزين الطاقة إلى فئتين رئيسيتين: ثابتة ومتنقلة. تُستخدم مصادر الطاقة الثابتة في الغالب لقطع ذروة الشبكة، ودعم التوليد الموزع، وأنظمة إمداد الطاقة خارج الشبكة-، والطاقة الاحتياطية الصناعية والتجارية، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة استخدام الطاقة وتعزيز موثوقية مصدر الطاقة. تُستخدم مصادر الطاقة المتنقلة، التي تتميز بإمكانية نقلها وقدرتها العالية، على نطاق واسع في العمليات الخارجية والإنقاذ في حالات الطوارئ والنقل وتشغيل الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، مما يلبي احتياجات الطاقة الفورية في البيئات التي لا تحتوي على طاقة الشبكة. علاوة على ذلك، فعند دمجها مع مصادر الطاقة الجديدة مثل الخلايا الكهروضوئية وطاقة الرياح، يمكنها إنشاء شبكات صغيرة أو أنظمة طاقة سكنية، وتحقيق الاستهلاك الذاتي- وتخزين فائض الطاقة، وتعزيز استهلاك الطاقة النظيفة.
تشير الاتجاهات التكنولوجية إلى أن إمدادات الطاقة لتخزين الطاقة تتجه نحو كثافة طاقة أعلى، وعمر دورة أطول، وسلامة أعلى، وتكلفة أقل. إن إدخال أنظمة مواد جديدة (مثل-الشوارد الكهربائية ذات الحالة الصلبة والأنودات-القائمة على السيليكون)، والتصميم المعياري، وخوارزميات الإدارة الذكية يجعلها أكثر قدرة على المنافسة في-التطبيقات واسعة النطاق والبيئات المعقدة. ومع تسارع تحول الطاقة العالمية وإزالة الكربون، ستلعب إمدادات الطاقة لتخزين الطاقة، باعتبارها حلقة وصل حاسمة بين الإنتاج والاستهلاك، دورًا متزايد الأهمية في ضمان أمن الطاقة، وتحسين مرونة النظام، وتعزيز التنمية الخضراء.