تقرير بحثي حول صناعة تخزين الطاقة: يشهد تخزين الطاقة طفرة في التطوير

1. يعد موصل تخزين الطاقة عنصرًا لا غنى عنه لتطوير الطاقة الجديدة

1.1 زيادة حصة توليد الطاقة الجديدة عالميًا

يتطور العالم بقوة في مجال الطاقة الجديدة، وتزداد حصة توليد الطاقة الجديدة

تُسهم الطاقة الجديدة بشكل رئيسي في نمو توليد الطاقة العالمي. من حيث الحجم الإجمالي، سيتجاوز إجمالي توليد الطاقة العالمي في عام 2020 25,000 تيراواط/ساعة، وسيظل الوقود الأحفوري (الطاقة الحرارية) المصدر الرئيسي لتوليد الطاقة، حيث يُمثل أكثر من 70% من إجمالي توليد الطاقة؛ في حين ستزداد حصة توليد الطاقة الجديدة بشكل ملحوظ، لتتجاوز 25% في عام 2020.

ومن حيث الزيادة، في عام 2011، تجاوزت نسبة الطاقة الجديدة العالمية في القدرة المركبة الجديدة نسبة الطاقة التقليدية، ووصلت إلى 83% في عام 2020. ومن المتوقع أن تستمر في الهيمنة على سوق القدرة المركبة الجديدة في المستقبل.

1.2 لقد زادت الطاقة الجديدة من متطلباتها لمرونة الشبكة

إن إنتاج الطاقة الجديدة المولدة غير مستقر وغير متوافق مع ذروة استهلاك الكهرباء

إنتاج الطاقة الجديدة المُولَّدة لا يتوافق مع ذروة استهلاك الكهرباء، وهو غير مستقر. أولًا، من منظور أنماط استهلاك الكهرباء، تُمثل الساعة العاشرة صباحًا والثامنة مساءً ذروة الاستهلاك على التوالي. مع ذلك، تُنتج محطات طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية إنتاجًا أكبر في الصباح الباكر والظهيرة على التوالي، وهناك فرق كبير بين توزيع وقت الإنتاج وحمل الطاقة. ثانيًا، تُسبب الفصول والطقس أيضًا تقلبات وعدم استقرار في إنتاج الطاقة الجديدة المُولَّدة، مما يستدعي اتخاذ تدابير أخرى لتحسين استقرار شبكة الكهرباء.

يتطلب تطوير توليد الطاقة من مصادر الطاقة الجديدة تحسين مرونة شبكة الكهرباء. فعندما تتسبب عوامل عدم استقرار توليد الطاقة الجديدة في تجاوز الطلب على إمدادات الطاقة في النظام، سيؤدي ذلك إلى التخلي عن توليد الطاقة الجديدة، مما يؤدي إلى هدر الموارد؛ وعندما تتسبب عوامل عدم استقرار توليد الطاقة في انخفاض إمدادات الطاقة في النظام عن الطلب، سيؤدي ذلك إلى انخفاض الحمل ونقص الطاقة. لذلك، عندما لا يتناسب إنتاج الطاقة الجديدة مع حمل الطاقة، تبرز الحاجة إلى موارد تنظيم مرنة كوسيلة للتنظيم، وذلك لتحسين قدرة نظام الطاقة على التنظيم صعودًا وهبوطًا، بما يحقق توازنًا ديناميكيًا بين العرض والطلب. في عام 2020، لم تتجاوز السعة المركبة لموارد التنظيم المرنة التقليدية (مثل الغاز) في بلدي 4.46%، وغالبًا ما تفتقر المناطق الغنية بموارد الطاقة الجديدة إلى موارد التنظيم المرنة التقليدية. في المستقبل، ومع زيادة نسبة توليد الطاقة من مصادر الطاقة الجديدة، ستزداد مشكلة عدم استقرار توليد الطاقة الجديدة، ويجب إيجاد حل عاجل لمشكلة نقص قدرة التنظيم في نظام الطاقة. سيزداد الطلب على موارد التنظيم المرن في بلدي. (المصدر: معهد أبحاث التقارير)

1.3 يصبح موصل تخزين البطارية العنصر الرابع الذي لا غنى عنه في نظام الطاقة الجديد

*** يوجه بقوة تطوير موصل التخزين

أصبح تخزين الطاقة العنصر الرابع الذي لا غنى عنه في نظام الطاقة الجديد. في 25 فبراير 2021، أصدرت اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح والإدارة الوطنية للطاقة "الآراء التوجيهية بشأن تعزيز تكامل مصادر الطاقة والشبكة والأحمال والتخزين وتطوير التكامل متعدد الطاقات"، والتي أوضحت مسار تنفيذ تكامل المصادر والشبكة والأحمال والتخزين، وبحثت في بناء نظام طاقة جديد يتميز بتكامل عالٍ بين المصادر والشبكة والأحمال والتخزين من خلال تحسين وتكامل موارد إمدادات الطاقة المحلية والشبكة والأحمال، مدعومةً بالتقدم التكنولوجي المتقدم وابتكار الآليات المؤسسية.

2. يبرز تخزين الطاقة الكهروكيميائية بين العديد من الحلول

2.1 سوف يبرز تخزين الطاقة الكهروكيميائية

تنقسم مسارات تكنولوجيا تخزين الطاقة بشكل أساسي إلى تخزين الطاقة الميكانيكية وتخزين الطاقة الكهرومغناطيسية وتخزين الطاقة الكهروكيميائية وتخزين الطاقة الأخرى

حاليًا، تنقسم تقنيات تخزين الطاقة بشكل رئيسي إلى تخزين الطاقة الميكانيكية، وتخزين الطاقة الكهرومغناطيسية، وتخزين الطاقة الكهروكيميائية، وأنواع أخرى. من بينها، يُعد التخزين بالضخّ أكثر التقنيات استخدامًا في سوق تخزين الطاقة نظرًا لتطوره التقني، إلا أن هذا التخزين يعتمد بشكل كبير على الظروف الجغرافية. يُعدّ تخزين الطاقة الكهروكيميائي أكثر تقنيات تخزين الطاقة شيوعًا في السوق، وينقسم بشكل رئيسي إلى أربعة أنواع من بطاريات تخزين الطاقة: بطاريات الليثيوم، وبطاريات الرصاص الحمضية، وبطاريات التدفق، وبطاريات الصوديوم والكبريت. من بينها، تُعد تقنية بطاريات الليثيوم أيون ناضجة نسبيًا، وقد دخلت مرحلة الإنتاج الضخم على نطاق واسع. إنها أسرع تقنيات تخزين الطاقة الكهروكيميائية نموًا وأكبرها.

2.2 ثلاثة سيناريوهات تطبيقية رئيسية لتخزين الطاقة الكهروكيميائية

① جانب توليد الطاقة

يُمثل تخزين الطاقة النسبة الأكبر في مجال توليد الطاقة، وتشمل وظائفه الرئيسية تنعيم الناتج، وتنظيم التردد/الجهد، وتقليص الذروة وملء الوديان. ومن بين هذه الوظائف، يُعدّ تقليص الذروة وملء الوديان أهم وظائف تخزين الطاقة في مجال توليد الطاقة، أي استيعاب طاقة الرياح والطاقة الشمسية المُهجّرة عند بلوغ الطاقة الجديدة ذروتها؛ وتفريغها عند عدم كفاية الطاقة الجديدة، مما يُحسّن إنتاج الطاقة ويحسّن معدل استخدام الطاقة الجديدة المُولّدة.

②جانب الشبكة

تتمثل وظائف تخزين الطاقة على جانب الشبكة بشكل رئيسي في خدمات الطاقة المساعدة، بما في ذلك تنظيم حمل الذروة، وتنظيم التردد، وتنظيم القدرة التفاعلية، واستعداد نظام الطاقة، وبدء التشغيل عند انقطاع التيار الكهربائي. يُعد تنظيم حمل الذروة وتنظيم التردد من أهم هذه الخدمات المساعدة. يشير تنظيم حمل الذروة إلى شحن نظام تخزين الطاقة من الشبكة خلال فترة "الانخفاض" مع انخفاض الحمل؛ وخلال فترة "الذروة" مع ارتفاع الحمل، يُفرّغ نظام تخزين الطاقة إلى الشبكة لضمان توزيع سلس للطلب على الطاقة؛ ويشير تنظيم التردد إلى نظام تنظيم كل وحدة تشغيل في الشبكة، والذي يُغيّر قدرتها وفقًا لخصائصها الثابتة عند تغير حمل الطاقة وتردد الشبكة، أو عن طريق زيادة أو خفض حمل بعض الوحدات لاستعادة تردد الشبكة، وذلك للتكيف مع احتياجات تغيرات الحمل الخارجية.

③جانب المستخدم

تشمل الوظائف الرئيسية لتخزين الطاقة من جانب المستخدم "تخفيف أحمال الذروة وتعويض الفائض"، واستهلاك الطاقة الجديدة، وإدارة السعة. ومن بين هذه الوظائف، يُعد "تخفيف أحمال الذروة وتعويض الفائض" نموذج العمل الأهم من جانب المستخدم، والذي يمكن استخدامه في المراجحة وتخزين الطاقة. بالنسبة للمستخدمين الصناعيين والتجاريين، يُستخدم تخزين الطاقة عادةً للشحن عندما تكون أسعار الكهرباء منخفضة والتفريغ عندما تكون أسعار الكهرباء مرتفعة، وذلك لخفض تكلفة الكيلوواط/ساعة. بالنسبة لمستخدمين مثل محطات الجيل الخامس الأساسية ومراكز البيانات، سيؤدي انقطاع التيار الكهربائي إلى خسائر فادحة، لذا يلعب تخزين الطاقة دورًا احتياطيًا. (مصدر التقرير: معهد أبحاث التقارير)

2.3 يعمل الابتكار النموذجي وخفض التكاليف على تعزيز الكفاءة الاقتصادية لتخزين الطاقة الكهروكيميائية

نموذج تخزين الطاقة المشترك يحسن الكفاءة الاقتصادية ويصبح مروجًا جديدًا لتخزين الطاقة

من منظور نموذج الأعمال، إذا كانت محطات تخزين الطاقة تقدم خدمات لمحطة طاقة جديدة واحدة فقط، فإن معدل الاستخدام يكون منخفضًا؛ غالبًا ما يكون لمرافق تخزين الطاقة التي تخدم محطة طاقة جديدة واحدة موارد متناثرة وإدارة صعبة وتكاليف تشغيل عالية؛ من الصعب تحقيق إرسال وتسوية موحدة لتخزين الطاقة في المحطات المتناثرة، ولا يمكنها المشاركة في مجموعة متنوعة من الخدمات المساعدة على جانب الشبكة، ومن الصعب تسويق نموذج الأعمال.

يُوسّع نظام تخزين الطاقة المشترك آفاق إيرادات تخزين الطاقة، ومن المتوقع أن يُحلّ المشاكل المذكورة أعلاه ويُتيح فرصًا جديدة لتخزين الطاقة في مجال توليد الطاقة. يشير نظام تخزين الطاقة المشترك إلى إنشاء محطة طاقة مشتركة لتخزين الطاقة في محطة تجميع طاقة جديدة. تُوقّع محطة الطاقة اتفاقية تسوية رسوم الكهرباء مع محطات الطاقة الجديدة وشركات توريد الطاقة داخل المنطقة أو خارجها. عند تأثر محطة الطاقة الجديدة بقيود الطاقة، تُخزّن جهة التوزيع (الشبكة) طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية المُهملة في نظام تخزين الطاقة المشترك، وتُطلقها عندما يصل جانب الحمل إلى ذروة استهلاك الطاقة أو عندما يكون هناك مجال للقبول. يتم تحقيق التوزيع والإدارة الموحّدة لمحطات الطاقة المُخزّنة للطاقة.

ثالثًا: عصر تخزين الطاقة الكهروكيميائية قادم

3.1 النمو السريع لتخزين الطاقة الكهروكيميائية العالمية

في عام 2021، سيصل تخزين الطاقة الجديدة على مستوى العالم إلى 10.2 جيجاوات، بزيادة سنوية قدرها 117%

في عام 2021، بلغ إجمالي القدرة المركبة لمشاريع تخزين الطاقة المُشغلة عالميًا 209.4 جيجاواط، بزيادة سنوية قدرها 9%. ومن بينها، تُمثل القدرة المركبة التراكمية لتخزين الطاقة الجديدة 12.2%، أي ما يعادل 25.4 جيجاواط، بزيادة سنوية قدرها 67.7%، وتستحوذ بطاريات أيونات الليثيوم على أكثر من 90% من حصة سوق تخزين الطاقة الجديدة.

3.2 تسارع تطوير تخزين الطاقة الكهروكيميائية في الصين

في عام 2021، أضافت الصين 2.4 جيجاوات/4.9 جيجاوات ساعة من تخزين الطاقة الجديد

وفقًا لحسابات وكالة الطاقة الوطنية الصينية (CNESA)، بلغ إجمالي السعة المُركّبة لمشاريع تخزين الطاقة المُشغّلة في الصين 46.1 جيجاواط في عام 2021، مُمثّلةً 22% من السوق العالمية، بزيادة سنوية قدرها 30%. ومن بين هذه المشاريع، ازدادت سعة تخزين الطاقة الجديدة بمقدار 2.4 جيجاواط/4.9 جيجاواط/ساعة في عام 2021، وبلغ إجمالي السعة المُركّبة 5.73 جيجاواط، بزيادة سنوية قدرها 75%. وشكلت بطاريات الليثيوم أيون 89.7% من سوق تخزين الطاقة الجديدة.

بناءً على وضع مشاريع تخطيط وبناء تخزين الطاقة الجديدة، سيتجه تخزين الطاقة الجديد في الصين نحو تطوير واسع النطاق في عام 2021: ما مجموعه 865 مشروعًا مخططًا وقيد الإنشاء ودخل حيز التشغيل في عام 2021، بسعة إجمالية تبلغ 26.3 جيجاوات. من بينها، مشاريع تخزين الطاقة الجديدة التي تم تشغيلها هي في الغالب مشاريع صغيرة ومتوسطة الحجم تتراوح بين 10 و50 ميجاوات، وتمثل 46٪؛ مشاريع تخزين الطاقة المخطط لها/قيد الإنشاء هي في الغالب مشاريع واسعة النطاق تبلغ 50 ميجاوات فأكثر، وتمثل 85٪، منها أكثر من 70 مشروعًا مخططًا لها وقيد الإنشاء بقدرة 100 ميجاوات. معظم مشاريع 100 ميجاوات في شكل تخزين مستقل للطاقة/تخزين مشترك للطاقة، ولديها الأساس والشروط اللازمة للشبكة للعب دور على مستوى النظام من حيث الحجم.

رابعًا: حساب مساحة تخزين الطاقة الكهروكيميائية

4.1 الصين: يساهم تخزين طاقة الرياح والطاقة الشمسية في المساهمة الإضافية الرئيسية في جانب توليد الطاقة

تهيمن طاقة الرياح والطاقة الشمسية على نمو تخزين الطاقة في جانب توليد الطاقة

في الفترة 2019-2021، بلغت سعة الطاقة الكهروضوئية الجديدة المُركّبة في الصين 30.22 و48.75 و52.57 جيجاواط على التوالي. ووفقًا لتوقعات CAPI، وفي ظل السيناريوهات الثلاثة: المُحافظ، والمتفائل، والمحايد، ستبلغ سعة الطاقة الكهروضوئية المُركّبة في الصين خلال الفترة 2022-2026 ما يلي: 75 و80 و85 و90 و95 جيجاواط و90 و95 و100 و110 و116 جيجاواط و83 و88 و93 و100 و106 جيجاواط على التوالي، بمعدل نمو مركب على مدى خمس سنوات قدره 13% و17% و15% على التوالي.

من عام 2019 إلى عام 2021، ستبلغ سعة طاقة الرياح المُركّبة حديثًا في الصين 24.88 و72.50 و46.83 جيجاوات على التوالي. يُعد عام 2020 أول عام لدعم طاقة الرياح البرية، مما أدى إلى الإسراع في تركيب الطاقة البرية. بعد عام 2020، سيعود معدل نمو سعة طاقة الرياح المُركّبة إلى مستوى مستقر. ووفقًا لتوقعات GWEC، ستبلغ سعة طاقة الرياح البرية المُركّبة الجديدة في الصين 46.28 و50.18 و49.68 و50.15 و52.81 جيجاوات في الفترة 2022-2026، وهو ما يمثل 46% و49% و47% و42% و41% من سعة طاقة الرياح الجديدة المُركّبة في العالم، بمعدل نمو مركب لمدة خمس سنوات يبلغ 12%؛ من المتوقع أن تزيد القدرة المركبة لطاقة الرياح البحرية في الصين بمقدار 39 جيجاوات في الفترة 2022-2026، وهو ما يمثل 43% من الطاقة العالمية.

4.2 الصين: مساحة تخزين الطاقة على جانب الشبكة محدودة نسبيًا

في الفترة 2022-2026، سيزداد تخزين الطاقة الجديدة على جانب الشبكة بنحو 18 جيجاوات ساعة

الافتراض الأساسي الأول: يلعب جانب الشبكة دورًا فقط في تنظيم الذروة؛ ويبلغ معدل الطلب على تنظيم تردد جانب الشبكة عمومًا 3% إلى 5%، ويبلغ الطلب على تنظيم تردد الطاقة الحرارية حوالي 2%، وتكون طاقة الرياح والطاقة الشمسية أكثر تقلبًا، بافتراض زيادة سنوية بنسبة 0.4%.

الافتراض الأساسي الثاني: وفقًا لإحصاءات CNECA، تبلغ السعة المركبة لتخزين الطاقة على جانب الشبكة 2.01 جيجاواط في عام 2021، ومعدلات انتشار تنظيم التردد الكهروكيميائي وتنظيم الذروة 2.12% و0.04% على التوالي؛ ومن المفترض أن يزداد معدل انتشار تنظيم تردد تخزين الطاقة بنسبة 1% سنويًا من عام 2022 إلى عام 2024. يبلغ معدل انتشار تنظيم الذروة 0.01%؛ ويبلغ معدل انتشار تنظيم تردد تخزين الطاقة في الفترة 2025-2026 2%، ومعدل انتشار تنظيم الذروة 0.02%.

الافتراض الأساسي 3: كثافة التيار لتنظيم التردد الكهروكيميائي كبيرة (2C)، والسعة صغيرة، والوقت قصير؛ كثافة التيار لتنظيم الذروة الكهروكيميائية صغيرة (1C)، والسعة كبيرة، ووقت الشحن والتفريغ طويل؛ يُفترض أن وقت تنظيم التردد الكهروكيميائي وتنظيم الذروة هو 1 ساعة و2 ساعة على التوالي.

الاستنتاج: نقدر أن الطاقة التراكمية لتخزين الطاقة على جانب الشبكة في الفترة 2022-2026 ستكون 4.33 و6.28 و8.74 و13.53 و19.58 جيجاوات ساعة على التوالي، وأن تخزين الطاقة الجديد التدريجي على جانب الشبكة في الفترة 2022-2026 سيكون حوالي 18 جيجاوات ساعة.

4.3 الصين: سيستمر الطلب على تخزين الطاقة من جانب المستخدم في النمو

من عام 2022 إلى عام 2026، ستكون الكمية الإضافية لتخزين الطاقة الجديدة على جانب المستخدم حوالي 13 جيجاوات ساعة

الافتراض الأساسي الأول: يتوقع الكتاب الأزرق للطاقة الجديدة 2021 أن يبلغ إجمالي استهلاك الكهرباء في عام 2025 نحو 9.5 تريليون كيلووات ساعة، على افتراض أن معدل نمو استهلاك الكهرباء سينخفض سنة بعد سنة من 5% إلى 3% من عام 2022 إلى عام 2026.

الافتراض الأساسي الثاني: من المفترض أن تكوين تخزين الطاقة سوف يظل خاضعًا لهيمنة الصناعة والتجارة من عام 2022 إلى عام 2026، وأن نسبة استهلاك الكهرباء الصناعي والتجاري في إجمالي استهلاك الكهرباء في المجتمع ستظل عند 86% من عام 2022 إلى عام 2026.

الافتراض الأساسي 3: معدل انتشار تخزين الطاقة الكهروكيميائية = السعة التراكمية المثبتة لتخزين الطاقة على جانب استهلاك الطاقة / الطاقة الصناعية والتجارية؛ وفقًا لإحصاءات CNECA، فإن السعة المثبتة لتخزين الطاقة على جانب المستخدم في عام 2021 هي 1.37 جيجاوات، لذلك يمكن حساب أن معدل انتشار تخزين الطاقة الكهروكيميائية في عام 2021 هو 0.08٪؛ ومن المفترض أن معدل نمو معدل انتشار تخزين الطاقة الكهروكيميائية سيزيد بنسبة 0.01٪ سنويًا من عام 2022 إلى عام 2026.

الافتراض الأساسي رقم 4: افترض أن وقت الشحن والتفريغ لكل مجموعة تخزين الطاقة هو ساعتان من عام 2022 إلى عام 2024.

الاستنتاج: نقدر أن الطاقة التراكمية لتخزين الطاقة على جانب الشبكة في الفترة 2022-2026 ستكون 4.25 و6.17 و8.55 و11.44 و14.89 جيجاوات ساعة على التوالي، وأن تخزين الطاقة الجديد التدريجي على جانب الشبكة في الفترة 2022-2026 سيكون حوالي 13 جيجاوات ساعة.

5. تحديد الروابط الرئيسية لتخزين الطاقة الكهروكيميائية غير الخلوية

5.1 تركيب نظام تخزين الطاقة الكهروكيميائية

يتضمن نظام تخزين الطاقة الكهروكيميائية العديد من الروابط

المرحلة الأولية في صناعة تخزين الطاقة هي تصنيع البطاريات، بما في ذلك المواد الموجبة والسالبة، والإلكتروليتات، والأغشية، وغيرها. أما المرحلة الوسطى فهي مُدمج نظام تخزين الطاقة، بما في ذلك تصميم نظام تخزين الطاقة بالكامل واختيار أنظمة فرعية متعددة مثل مجموعات البطاريات، وأنظمة إدارة البطاريات، وأنظمة إدارة الطاقة، ومحولات تخزين الطاقة، وغيرها. بعد بناء حزمة EPC، تُستخدم في توليد الطاقة، وشبكة الكهرباء، واستهلاك الكهرباء. (مصدر التقرير: معهد أبحاث التقارير)

هناك العديد من الشركات العاملة في مجال تخزين الطاقة، بما في ذلك بشكل أساسي مزودي تكنولوجيا تخزين الطاقة الممثلة من قبل CATL، وشركة China National Energy Storage، وشركة EVE Power، ومزودي أنظمة تخزين الطاقة الممثلة من قبل SENENG Electric، وشركة Kehua Digital Energy، وشركة Soying Electric، ومُدمجي أنظمة تخزين الطاقة الممثلة من قبل Haibosichuang، وشركة Electric Times، وشركة Kehua Digital Energy.

5.2 نظام التحكم في درجة حرارة تخزين الطاقة الكهروكيميائية

تتمتع بطاريات الليثيوم بمتطلبات صارمة فيما يتعلق بدرجة حرارة التشغيل، ويلعب نظام التحكم في درجة الحرارة دورًا مهمًا

يُعدّ النطاق بين 15 و35 درجة مئوية أفضل نطاق لدرجة حرارة التشغيل للبطارية لتحقيق أقصى أداء. كما يُعدّ هذا النطاق الأكثر فعالية وموثوقية وأمانًا لتشغيلها. سيؤدي تجاوز النطاق القياسي إلى تقليل سعة البطارية، وإبطاء التفاعلات الكيميائية، وزيادة تكاليف دورة حياتها.

نظراً لمتطلبات درجة حرارة تشغيل بطاريات الليثيوم، يُعدّ نظام التحكم في درجة الحرارة بالغ الأهمية لضمان التشغيل الأمثل لأنظمة تخزين طاقة بطاريات الليثيوم. تشمل حلول التحكم في درجة الحرارة الرئيسية حالياً نظام تكييف الهواء المتكامل بمخرج علوي + نظام إمداد هواء دقيق عبر القنوات، ونظام عزل قنوات التبريد الساخن والبارد المنقسم، ونظام تكييف الهواء المتكامل بمخرج سفلي، ونظام التحكم في درجة حرارة الماء البارد المبرد بالهواء، وغيرها.

5.3 نظام إطفاء الحرائق بتخزين الطاقة الكهروكيميائية

نظرًا للطلب المتزايد على خزائن تخزين الطاقة، يلعب نظام مكافحة الحرائق دورًا في الإنذار المبكر والوقاية من الكوارث

وفقًا لإحصاءات غير مكتملة، سُجِّل 50 حادث حريق وانفجار في محطات تخزين الطاقة حول العالم بين عامي 2011 و2021. وكانت الأسباب الرئيسية لهذه الحوادث عيوبًا في نظام إدارة البطاريات والتسرب الحراري لبطاريات الليثيوم. لذا، يُعدُّ نظام مكافحة الحرائق عنصرًا أساسيًا في الإنذار المبكر والوقاية من الكوارث، نظرًا للطلب المتزايد على خزانات تخزين الطاقة.

يتكون نظام مكافحة الحرائق بشكل رئيسي من كاشفات الحريق، ووحدات التحكم، وأجهزة الإنذار الصوتية والضوئية، ووحدات التحكم في الاتصالات، وأجهزة الإنذار الصوتية والضوئية، والمفاتيح اليدوية، وأجهزة إطفاء الحرائق. يستطيع النظام الكشف عن مخاطر الحريق في الوقت المناسب، وإرسال إشارات الإنذار والتحذير المبكر خلال فترة خطر الحريق ومرحلة اندلاعه. عند استيفاء شروط تحديد الحريق المحددة مسبقًا، يتم تفعيل جهاز إطفاء الحريق تلقائيًا لإخماد الحريق في بدايته، مما يحقق هدف حماية سلامة حاويات تخزين الطاقة.

وتمثل قيمة نظام مكافحة الحرائق حوالي 2% -4% من القيمة الإجمالية، أي حوالي 40,000-160,000/ميجاواط ساعة.