التآزر العظيم: لماذا يتقارب التخزين الموسمي في كهوف الملح الموسمية والتخزين الملحي الفوري للاستجابة الفورية على ساحل الخليج

بواسطة فريق ماتيسولار إنسايتس

تم النشر: 23 فبراير 2026

هيوستن، تكساس

منذ ثلاثين يومًا فقط، في 27 يناير 2026، أبرمت شركات الخليج - وهو اسم مرادف للهندسة والبناء في ممر الطاقة في هيوستن - صفقة أحدثت موجات من التموجات في مجتمع التخزين تحت الأرض. فقد استحوذت الشركة على أعمال التخزين تحت الأرض (UGS) التابعة لشركة WSP USA، وهو فريق مسؤول عن أكثر من 300 مشروع كهف ملحي في جميع أنحاء الولايات المتحدة.

كان البيان الرسمي الصادر عن الرئيس والمدير التنفيذي لشركات الخليج كينت ويلفور مباشرًا بشكل مميز: "نعتقد اعتقادًا راسخًا أن تطوير كهوف إضافية على طول ساحل الخليج الأمريكي سيكون ضروريًا لدعم نمو الغاز الطبيعي المسال ومتطلبات الطاقة المتزايدة لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي".

ما لفت انتباهنا هو ما لم يُذكر صراحةً في البيان الصحفي. فوراء العناوين الرئيسية حول الخبرة تحت السطح وتطوير الكهوف تكمن فرصة هائلة غير معلنة إلى حد كبير: البنية التحتية للطاقة السطحية المطلوبة لتشغيل هذه الأصول تحت الأرض.

هذه المقالة هي أول دراسة شاملة عن سبب تحول مشغلي التخزين تحت الأرض - من شركات الخليج إلى ليند إلى العشرات من اللاعبين في منتصف الطريق على طول ساحل الخليج - إلى سوق جديدة ملحة يمكن مخاطبتها لأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS). سوف نستكشف التكافل التقني بين الكهوف الملحية والبطاريات، ونحدد الدوافع الاقتصادية، ونوضح لماذا تضع شركة ماتيسولار نظامها التجاري الهجين للطاقة الشمسية بقدرة 500 كيلوواط، وحاوية تخزين الطاقة الكهربائية المبردة بالهواء بقدرة 40 قدماً، ونظام تخزين الطاقة في حاوية التبريد السائل بقدرة 20 قدماً كعوامل تمكين حاسمة لنهضة التخزين تحت الأرض.

الجزء الأول: فهم نقطة انعطاف يناير 2026

استحواذ شركات الخليج - شركة الخليج للخدمات العامة: تشريح استراتيجي

ولفهم سبب أهمية هذا الاستحواذ الذي يتجاوز لعبة الاندماج الواضحة، نحتاج إلى دراسة الأصول والخبرات التي استحوذت عليها شركات الخليج للتو.

تتمتع شركة UGS بأكثر من 50 عاماً من الخبرة في مجال تخزين الطاقة تحت سطح الأرض. وقد دعم فريقهم هندسة وتصميم وتنفيذ أكثر من 300 مشروع كهف تحت الأرض، تشمل الكهوف الملحية المستخرجة من المحاليل والتكوينات الصخرية الصلبة. هذه ليست خبرة نظرية - هذا هو الفريق الذي بنى البنية التحتية التي تحافظ على تشغيل المجمع البتروكيماوي والصناعي في ساحل الخليج الأمريكي.

ولكن إليك التفاصيل المهمة: تغطي خبرة شركة UGS "تصميم الكهوف المعقدة، وهندسة الحفر، وعمليات المنشأة، والصيانة طويلة الأجل". ما لا تغطيه - وما تحتاجه شركات الخليج الآن - هو إلكترونيات الطاقة الحديثة عالية السرعة المطلوبة لتحسين هذه الأصول في عصر تقلب أسعار الكهرباء وتزايد الضغط على الشبكة.

اتصال مركز بيانات الذكاء الاصطناعي

لم يكن ذكر ويلمور لـ "مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي" أمرًا عارضًا. في الأسابيع التي أعقبت الإعلان، امتلأت الصحافة التجارية في مجال الطاقة بتحليل العلاقة بين الذكاء الاصطناعي والطاقة. وقد اعترف الرئيس التنفيذي لشركة Microsoft مؤخرًا بأن الشركة تمتلك الآلاف من وحدات معالجة الرسومات غير المستخدمة - ليس بسبب نقص الإمدادات، ولكن بسبب افتقارها إلى الطاقة وقدرة مراكز البيانات على تشغيلها.

الحسابات واضحة ومباشرة. يستهلك كل استعلام ChatGPT ما يقرب من عشرة أضعاف الطاقة الكهربائية التي يستهلكها بحث Google القياسي. ومع تكاثر النماذج اللغوية الكبيرة، يزداد منحنى الطلب على الكهرباء - خاصةً الطاقة الموثوقة على مدار الساعة وطوال أيام الأسبوع - انحدارًا بشكل كبير. يجوب مشغلو مراكز البيانات ساحل الخليج بحثًا عن مواقع ذات ميزتين: الوصول إلى الغاز الطبيعي للحصول على الطاقة الأساسية، والقدرة على تأمين إمدادات الكهرباء الثابتة وغير المنقطعة.

هذا هو المكان الذي يتقاطع فيه تخزين كهوف الملح مع طفرة الذكاء الاصطناعي. حيث يوفر الغاز الطبيعي المخزن في كهوف الملح المخزون في كهوف الملح المخزن المؤقت الموسمي الذي يسمح لمحطات الطاقة التي تعمل بالغاز بخدمة مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي على مدار العام. لكن الكهوف نفسها تحتاج إلى الكهرباء لتشغيلها.

البنية التحتية الحالية لشركة Linde: القالب

تقوم شركة Linde بتشغيل أول كهف تجاري للهيدروجين عالي النقاء في العالم منذ أكثر من عقد من الزمان في تكساس. وكهف التخزين تحت الأرض مدمج في شبكة أنابيب هيدروجين بطول 340 ميلاً تخدم أكثر من 50 مصفاة ومصانع كيميائية من سويني بتكساس إلى بحيرة تشارلز في لويزيانا.

تم تصميم كهف Linde لتزويد العملاء بالهيدروجين خلال فترات ذروة الطلب المخطط لها وغير المخطط لها. عندما تحتاج المصفاة إلى هيدروجين إضافي للمعالجة المتأرجحة، أو عند حدوث انقطاع في خط الأنابيب، تسحب Linde الهيدروجين المخزن من الكهف وتدفعه إلى شبكة خطوط الأنابيب.

ولكن ها هي الحقيقة التشغيلية التي لا يناقشها إلا القليلون: سحب الغاز من كهف الملح يتطلب ضغطًا. الكثير منه. عندما يتم تخزين الهيدروجين أو الغاز الطبيعي في كهف ملحي فإنه يتم احتجازه تحت الضغط. ولسحبه بمعدلات كافية لتلبية الطلب الصناعي، يجب أن تزداد الضواغط، وغالبًا ما يكون ذلك بسرعة. وعادة ما تكون هذه الضواغط تعمل بمحرك كهربائي. وهي تسحب طاقة كبيرة من الشبكة.

وعندما يسحبون تلك الطاقة، فإنهم يتحملون رسوم طلب.

الجزء الثاني: الحالة الفنية لعمليات التخزين السطحي BESS في مواقع التخزين تحت الأرض

فيزياء تخزين كهف الملح

كهوف الملح ليست أوعية تخزين سلبية. إنها أوعية ضغط ديناميكية يتم إنشاؤها من خلال التعدين بالمحلول - وهي عملية يتم فيها حقن الماء في التكوينات الملحية لإذابة الملح وإنشاء تجويف. وبمجرد تكوينها، تُستخدم هذه الكهوف لتخزين الغاز الطبيعي والهيدروجين والهيليوم ومنتجات أخرى تحت الضغط.

تعتبر البارامترات التشغيلية مهمة. قد يعمل كهف الملح النموذجي المستخدم لتخزين الغاز الطبيعي بين 5 ميجا باسكال و14 ميجا باسكال (حوالي 725 إلى 2,030 رطل لكل بوصة مربعة). وتمثل سعة الغاز العامل - أي الحجم الذي يمكن سحبه وحَقنه بشكل منتظم - مخزوناً كبيراً من الطاقة.

ومع ذلك، فإن نقل الغاز إلى داخل الكهف وخارجه يتطلب عملاً. يتطلب الحقن ضواغط لدفع الغاز إلى داخل الكهف مقابل ضغط متزايد. ويتطلب السحب إما استنزاف الضغط الطبيعي (الذي يتباطأ مع انخفاض الضغط) أو الضغط لزيادة معدلات التدفق.

لماذا تُعد أحمال الضاغط مثالية لـ BESS

تُظهر الضواغط التي تعمل بمحرك كهربائي ملفًا محددًا للحمل يجعلها مرشحة بشكل ممتاز للتكامل مع ضواغط المحركات الكهربائية:

تيارات بدء التشغيل العالية: تسحب محركات الضواغط تيارًا متدفقًا كبيرًا أثناء بدء التشغيل، مما يؤدي إلى ارتفاع الطلب الذي يؤدي إلى زيادة رسوم الطلب على المرافق.

عملية دورية: لا تقوم مرافق التخزين بالحقن أو السحب بشكل مستمر. فهي تستجيب لإشارات السوق وترشيحات خطوط الأنابيب وطلبات العملاء. وهذا يخلق نمط تحميل دوري.

متطلبات التشغيل الحرجة: عندما يحتاج العميل إلى الغاز، فإنه يحتاجه الآن. الطاقة القابلة للانقطاع غير مقبولة لمعظم مستخدمي الغاز الصناعي.

جدولة يمكن التنبؤ بها: في حين أن بعض الأحداث غير مخطط لها، فإن الكثير من أنشطة الحقن والسحب تتم جدولتها بناءً على الأنماط الموسمية وأسعار السلع ومتطلبات العملاء المعروفة.

مصفوفة التآزر: التخزين تحت الأرض + التخزين تحت الأرض + التخزين السطحي

ولفهم سبب تكامل هذه التقنيات وليس تنافسها، نحتاج إلى دراسة أدوارها المتميزة في مشهد الطاقة.

الجدول 1: تحليل مقارن للتخزين تحت الأرض مقابل التخزين السطحي

يكشف الجدول عن التكامل الأساسي. يتعامل التخزين تحت الأرض مع "التأرجح الكبير" - التراكم الموسمي لمخزون الطاقة. ويتعامل التخزين السطحي مع "التأرجح السريع" - جودة الطاقة اللحظية والاستجابة للطلب والتفاعل مع الشبكة.

التحديد الكمي للفرصة: تحليل حمل الضاغط

بالنسبة لمرفق تخزين كهف الملح النموذجي على طول ساحل الخليج، يمكن أن تمثل أحمال الضواغط نفقات كبيرة للكهرباء. دعونا نفحص البيانات التمثيلية.

الجدول 2: ملامح الحمل التمثيلي للضواغط في مرافق تخزين كهوف الملح

*ملاحظة: استنادًا إلى تحليل شركة ماتيسولار لهياكل التعريفة الصناعية في ساحل الخليج، 2025-2026.*

يمكن أن يمثل عنصر رسوم الطلب - وهو الرسم الذي تتقاضاه المرافق على أساس أعلى سحب للطاقة لمدة 15 دقيقة خلال دورة الفوترة - 30-501 تيرابايت من إجمالي فاتورة الكهرباء للمنشأة. بالنسبة لمنشأة ذات ضاغط بقدرة 10 ميجاوات يعمل بشكل متقطع، يمكن لحدث واحد متزامن لبدء التشغيل أن يحدد ذروة الطلب الذي يؤدي إلى فرض رسوم لمدة عام كامل.

هذا هو الانفتاح الاقتصادي لـ BESS.

الجزء الثالث: البنية التقنية لنظام التخزين في موقع التخزين - بيس

حالات الاستخدام الأساسية لـ BESS في مرافق التخزين تحت الأرض

1. تخفيف رسوم الطلب

عند بدء تشغيل الضواغط، فإنها تستهلك طاقة كبيرة. يمكن إرسال نظام بيسس إلى "ذروة الحلاقة" - حيث يتم تفريغها أثناء أحداث بدء التشغيل هذه لتقليل ذروة الطلب على المنشأة كما تقاس من قبل المرفق. يمكن لنظام بيسس بقدرة 1 ميجاوات/ 2 ميجاوات في الساعة أن يحلق عادةً 500-800 كيلوواط من ذروة الطلب، مما يولد وفورات سنوية تتراوح بين 1 تيرابايت و150,000 تيرابايت إلى 1 تيرابايت و150,000 تيرابايت، وذلك حسب هياكل التعريفة المحلية.

2. الطاقة الاحتياطية للضوابط الحرجة

تتطلب مرافق تخزين كهوف الملح المراقبة والتحكم المستمرين. يجب أن تظل محولات الضغط وحواسيب التدفق وأنظمة الاتصالات وأنظمة السلامة تعمل حتى أثناء انقطاع الشبكة. يمكن أن يوفر نظام تخزين كهوف الملح المزود بقدرة الجزر طاقة احتياطية سلسة لهذه الأحمال الحرجة، لتحل محل مولدات الديزل أو تكملها.

3. دعم التكامل المتجدد

نظرًا لتزايد تعاقد مشغلي مرافق التخزين على الطاقة المتجددة لتلبية أهداف الاستدامة للشركات، يوفر نظام BESS المخزن المؤقت الذي يسمح للطاقة الشمسية أو الرياح بخدمة أحمال الضواغط بشكل موثوق. يمكن خدمة الضاغط الذي يعمل لمدة أربع ساعات بالطاقة الشمسية بالإضافة إلى BESS حتى عندما لا تكون الشمس مشرقة.

4. إيرادات خدمة الشبكة

يمكن للمنشآت ذات الأحجام المناسبة من وحدات التخزين الميكانيكية الكهربائية المدمجة أن تشارك في أسواق الخدمات الإضافية، مما يوفر تنظيم التردد أو احتياطيات الدوران للشبكة خلال الفترات التي لا تعمل فيها الضواغط. ويؤدي ذلك إلى تدفق الإيرادات التي تعوض التكاليف الرأسمالية للخدمات الإضافية.

اعتبارات التحجيم لموقع التخزين في موقع التخزين BESS

على عكس تطبيقات BESS التجارية أو الصناعية النموذجية، تمثل مرافق التخزين اعتبارات فريدة من نوعها في تحديد الحجم.

الجدول 3: إرشادات تحديد أحجام مرافق التخزين تحت الأرض

يبدو أن النقطة المثالية لمعظم مرافق التخزين في منتصف الطريق هي في نطاق 1-3 ميجاوات - كبيرة بما يكفي للتأثير بشكل كبير على رسوم الطلب، ولكنها صغيرة بما يكفي لتحقيق فترات استرداد جذابة تتراوح بين 3-6 سنوات بموجب تعريفات ساحل الخليج الحالية.

الجزء الرابع: خريطة فرص ساحل الخليج

تحديد السوق التي يمكن الوصول إليها

ساحل الخليج الأمريكي هو موطن لأكثف تركيز لأصول التخزين تحت الأرض في أمريكا الشمالية. من قبة الملح في ستراتون ريدج بالقرب من فريبورت إلى قبة سبيندليتوب بالقرب من بومونت، تنتشر كهوف الملح المستخرجة من المحلول في السهول الساحلية في تكساس ولويزيانا.

الجدول 4: مشغلو كهوف الملح الرئيسية للتخزين على ساحل الخليج الأمريكي

المصادر: إعلانات الشركة، ومجلة خطوط الأنابيب والغاز، وتحليل ماتيسولار

ويمثل كل مرفق من هذه المرافق فرصة محتملة لنشر نظام BESS. تتوزع محطات الضواغط التي تخدم هذه الكهوف في جميع أنحاء المنطقة، وغالبًا ما تقع في مناطق نائية قد تكون موثوقية الشبكة فيها أقل قوة من المراكز الحضرية. وهذا يخلق تحديًا وفرصة في نفس الوقت.

دراسة حالة ليند: لماذا يحتاج تخزين الهيدروجين إلى نظام تخزين الهيدروجين

توفر عمليات تخزين الهيدروجين التي تقوم بها شركة Linde على ساحل الخليج نموذجاً مقنعاً لفهم فرصة تخزين الهيدروجين في محطات الطاقة الكهربائية.

تزود شركة Linde أكثر من 50 مصفاة ومصانع كيميائية من شبكة أنابيب الهيدروجين الخاصة بها. وتعمل الشبكة على أساس الحالة المستقرة، ولكن طاقة الذروة تتجاوز طاقة الذروة بحوالي ٨١ تيرابايت/٣ تيرابايت )١,٣ بليون قدم مكعب/يومياً في الذروة مقابل ١,٢ بليون قدم مكعب/يومياً في الحالة المستقرة(.

ولتحقيق هذه التدفقات القصوى، يجب على شركة Linde سحب الهيدروجين من المخزن وحقن الهيدروجين في خط الأنابيب بمعدلات عالية. وهذا يتطلب ضغطًا. ضغط كبير.

عندما تطلب المصفاة هيدروجينًا إضافيًا - ربما لأنها تعالج لوحًا خامًا أثقل أو تزيد من قوة التكسير الهيدروجيني - تحتاج ليندي إلى الاستجابة بسرعة. يجب أن تزداد الضواغط. ويجب أن تزود الشبكة بالطاقة. وتبدأ رسوم الطلب في التراكم.

من شأن نظام BES المثبت في موقع الكهف أن يسمح لشركة Linde بما يلي:

1. تشغيل الضواغط من طاقة البطاريات خلال فترات ذروة الطلب، مما يقلل من مساهمة المنشأة في ذروة الطلب الشهري;

2. توفير طاقة احتياطية لضمان القدرة على السحب حتى أثناء اضطرابات الشبكة;

3. المشاركة المحتملة في برامج الاستجابة للطلب، وعرض تقليل السحب من الشبكة أثناء حالات الطوارئ في النظام مقابل مدفوعات.

وصلة كاليش/ليندي هيليوم كاليتشي/ليندي هيليوم

في أغسطس 2025، وضعت شركة Caliche Development Partners أكبر كهف ملح الهيليوم في العالم قيد التشغيل في مشروعها Golden Triangle Storage في بومونت بولاية تكساس - ووقعت شركة Linde عقدًا طويل الأجل لخدمات التخزين.

يمثل تخزين الهيليوم تحديات فريدة من نوعها. فالهيليوم جزيء صغير يتطلب ختمًا استثنائيًا. كما أنه مورد بالغ الأهمية لتصنيع أشباه الموصلات وأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي وتطبيقات الفضاء. عندما يحتاج مصنع أشباه الموصلات إلى الهيليوم لتصنيع الرقائق، فإن الانقطاعات غير مقبولة.

يمكن لكهف بومونت تخزين أكثر من 3 مليار قدم مكعب من الهيليوم. ويتطلب سحب الهيليوم بالمعدلات المطلوبة لخدمة العملاء الصناعيين ضغطاً - ومتطلبات موثوقية الطاقة لخدمة الهيليوم أكثر صرامة من الغاز الطبيعي أو الهيدروجين.

ويمثل هذا المرفق مرشحًا مثاليًا لمرفق التزويد بالطاقة الكهربائية الاحتياطية. حيث سيوفر نظام بيسس بقدرة 1-2 ميجاوات كلاً من تخفيف شحن الطلب والطاقة الاحتياطية الضرورية لتوصيل الهيليوم للمهام الحرجة.

الجزء الخامس: مجموعة حلول MateSolar لمشغلي المخازن تحت الأرض

لماذا تتناسب المنتجات الموحدة مع سوق مرافق التخزين؟

مرافق التخزين تحت الأرض هي أصول موزعة. في حين أن شركة كبرى في منتصف الطريق قد تشغل عشرات الكهوف عبر قباب ملحية متعددة، فإن كل موقع له خدمته الكهربائية الخاصة به، وتكوين ضاغطه الخاص، وملف الحمل الخاص به.

هذه الطبيعة الموزعة تجعل الحلول المعيارية الموحدة والمعيارية مثالية. فبدلاً من هندسة حل مخصص لكل موقع - وهي عملية مكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً - يمكن للمشغلين نشر أنظمة مصممة مسبقًا ومختبرة في المصنع ومصممة خصيصًا لكل موقع، وهي أنظمة مصممة خصيصًا لنطاق 1-5 ميجاوات.

تقدم MateSolar ثلاث منصات منتجات تتماشى مع المتطلبات المحددة لمرافق التخزين تحت الأرض.

نظام الطاقة الشمسية الهجين التجاري بقدرة 500 كيلوواط

بالنسبة لمرافق التخزين الأصغر حجماً أو محطات الضغط عبر الأقمار الصناعية، يوفر نظام الطاقة الشمسية الهجين التجاري بقدرة 500 كيلوواط نقطة دخول إلى تحسين الطاقة. ويجمع هذا النظام بين الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتخزين البطاريات في منصة متكاملة يمكنها:

• تعويض أحمال الضغط أثناء النهار بتوليد الطاقة الشمسية
• تخزين الطاقة الشمسية الزائدة لأحداث الضغط المسائية
• توفير طاقة احتياطية لعناصر التحكم الحرجة
• تقليل رسوم الطلب من خلال خفض الطلب من خلال تقليل الطلب في أوقات الذروة

إن مقياس 500 كيلوواط مناسب بشكل خاص لمرافق تخزين الهيليوم وسوائل الغاز الطبيعي الأصغر حجمًا حيث تكون أحمال الضاغط متواضعة.

حاوية تبريد الهواء المبردة بالهواء ESS (40 قدمًا (1 ميجاوات ساعة / 2 ميجاوات ساعة)

بالنسبة لمحطات الضواغط متوسطة الحجم والمنشآت ذات الأحمال من 2 إلى 5 ميجاوات، يوفر نظام ESS المبرد بالهواء المبرد بالهواء بقياس 40 قدمًا حلاً مجربًا وفعالاً من حيث التكلفة. تتوفر هذه الأنظمة في تكوينات بقدرة 1 ميجاوات ساعة و2 ميجاوات ساعة، وتتميز هذه الأنظمة بما يلي:

• إدارة حرارية قوية بتبريد الهواء مناسبة للظروف المحيطة في ساحل الخليج
• بنية معيارية تسمح بالتشغيل المتوازي لتوسيع السعة
• القدرة على تشكيل الشبكة للتشغيل الجزري أثناء انقطاع التيار الكهربائي
• المراقبة والتحكُّم عن بُعد عبر منصة MateSolar السحابية

يقلل التصميم المبرد بالهواء من متطلبات الصيانة - وهو أمر بالغ الأهمية لمواقع التخزين البعيدة حيث قد لا يتوفر فنيو الخدمة المتخصصون بسهولة.

نظام تخزين الطاقة في حاوية تبريد سائلة بقدرة 20 قدمًا بقدرة 3 ميجاوات ساعة / 5 ميجاوات ساعة

بالنسبة لمحاور التخزين الرئيسية ذات الضواغط الكبيرة المتعددة، يوفر نظام حاوية التبريد السائل بطول 20 قدمًا أقصى كثافة للطاقة في مساحة صغيرة. تشمل الميزات ما يلي:

• إدارة حرارية سائلة متقدمة للسائل من أجل تشغيل مستدام عالي الطاقة
• تكوينات 3 ميجاوات/ساعة أو 5 ميجاوات/ساعة في حاوية واحدة بطول 20 قدمًا
• مناسبة لتطبيقات التفريغ لمدة 1-4 ساعات
• تكامل سلس مع أنظمة SCADA في الموقع
• دورة حياة محسّنة لتطبيقات الحلاقة اليومية في أوقات الذروة

تسمح بنية التبريد السائل لهذه الأنظمة بتوفير الطاقة المقدرة الكاملة حتى أثناء ظروف الذروة الصيفية في تكساس، عندما تتجاوز درجات حرارة الهواء 100 درجة فهرنهايت وقد تنخفض درجة حرارة أنظمة تبريد الهواء.

الجزء السادس: النمذجة الاقتصادية لعمليات التخزين في مواقع التخزين

افتراضات الحالة الأساسية

ولفهم الحالة الاقتصادية لتخزين الغاز الطبيعي في منشآت التخزين تحت الأرض، قمنا بنمذجة تركيب تمثيلي في منشأة متوسطة الحجم لتخزين الغاز الطبيعي بضاغط 7.5 ميجاوات يعمل 2500 ساعة سنويًا.

الجدول 5: الاقتصاديات التمثيلية لمرفق تخزين الغاز الطبيعي في ساحل الخليج - مرفق تخزين الغاز الطبيعي في ساحل الخليج

يشير هذا النموذج إلى أنه حتى من دون حوافز، يمكن أن تحقق منشآت التخزين في مرافق التخزين فترات استرداد جذابة. ومع توفر ائتمانات ضرائب الاستثمار الفيدرالية المتاحة للتخزين المستقل (وفقًا للتوجيهات السائدة في عام 2026)، قد تنضغط فترات الاسترداد أكثر.

تحليل الحساسية

الاقتصاديات حساسة لعدة متغيرات:

حجم شحنة الطلب: تشهد المنشآت في المناطق ذات رسوم الطلب المرتفعة (بعض التعريفات الصناعية في ساحل الخليج تتجاوز 1 تيرابايت و425 تيراواط/كيلوواط شهريًا) استردادًا أسرع نسبيًا.

استخدام الضاغط: تحقق المنشآت ذات أحداث بدء التشغيل الأكثر تواتراً قيمة أكبر في ذروة التخفيض.

المشاركة في خدمة الشبكة: يمكن للمنشآت الراغبة في السماح لمرافقها الراغبة في المشاركة في ERCOT أو غيرها من أسواق الخدمات الإضافية أن تحقق إيرادات إضافية، على الرغم من أن ذلك يتطلب تنسيقًا دقيقًا مع واجبات الضغط الأساسية.

تكامل الطاقة الشمسية: يمكن أن تؤدي إضافة الطاقة الشمسية إلى نظام دعم الطاقة إلى تقليل تكاليف الطاقة بشكل أكبر وتوفير تخفيف إضافي لشحن الطلب خلال فترات الذروة النهارية.

الجزء السابع: اعتبارات التنفيذ لمشغلي التخزين

متطلبات تقييم الموقع

بالنسبة لمشغلي التخزين الذين يفكرون في التخزين BESS، هناك العديد من العوامل الخاصة بالموقع تتطلب التقييم:

تهيئة الخدمة الكهربائية: يعد فهم مدخل خدمة المنشأة، وسعة المحولات، ومجموعة المفاتيح الكهربائية الموجودة أمرًا ضروريًا لتحديد نقاط الربط البيني.

دقة ملف تعريف التحميل: بيانات الفواصل الزمنية التي تبلغ مدتها خمس عشرة دقيقة ضرورية لوضع نماذج دقيقة لإمكانية خفض رسوم الطلب. بيانات الفواتير الشهرية غير كافية.

خصائص بدء تشغيل الضاغط: تستخدم بعض الضواغط عمليات بدء التشغيل الناعم أو محركات التردد المتغير التي تقلل من تيار بدء التشغيل؛ والبعض الآخر عمليات بدء التشغيل عبر الخط التي تخلق طفرات كبيرة في الطلب.

قيود المساحة: في حين أن حاويات BESS لها مساحة صغيرة نسبيًا، إلا أن مرافق التخزين غالبًا ما تكون عقاراتها محدودة بالقرب من الخدمات الكهربائية.

الاعتبارات البيئية: يجب أن تأخذ منشآت ساحل الخليج في الحسبان المواقع المعرضة للأعاصير والفيضانات المحتملة والهواء المالح المسبب للتآكل.

التكامل مع عناصر التحكم الموجودة

تستخدم منشآت التخزين الحديثة أنظمة SCADA لمراقبة الضغط والضغط والتدفقات والتحكم فيها. ويتطلب دمج نظام التخزين المتكامل في بنية التحكم هذه ما يلي:

• توافق بروتوكول الاتصال (Modbus أو DNP3 أو IEC 61850 عادةً)
• منطق الإرسال الذي يعطي الأولوية لمتطلبات الضغط على التحسين الاقتصادي
• مراقبة وإنذار عن بُعد مدمجان في الأنظمة الحالية
• اعتبارات الأمن السيبراني للأصول المتصلة بالشبكة

تم تصميم أنظمة MateSolar للتكامل السلس مع أنظمة التحكم الصناعي، ودعم بروتوكولات الاتصال المتعددة وتوفير منطق إرسال قابل للتكوين.

الجزء الثامن: السياق التنظيمي والسوقي

أوامر FERC وقيمة التخزين

عززت الإجراءات التي اتخذتها اللجنة الفيدرالية لتنظيم الطاقة مؤخرًا من قيمة تخزين الطاقة من خلال الاعتراف بمساهماتها في موثوقية الشبكة والسماح لأصول التخزين بالمشاركة في الأسواق المنظمة على أساس مماثل لأسواق التوليد.

بالنسبة لمشغلي منشأة التخزين، هذا يعني أن بوسع مشغلي منشأة التخزين أن يقوموا بما يلي:

• المشاركة في أسواق الخدمات الإضافية ل ERCOT (وفقًا لمتطلبات كيان الجدولة المؤهل)
• توفير إمكانية بدء التشغيل الأسود إذا تم تكوينه بشكل مناسب
• تقديم دعم الجهد من خلال القدرة على رد الفعل

الحوافز على مستوى الدولة

وقد اتبعت تكساس تاريخيًا نهجًا مدفوعًا بالسوق لتطوير الطاقة، مع دعم مباشر أقل من بعض الولايات الأخرى. ومع ذلك، يوفر صندوق تكساس للطاقة، الذي تم إنشاؤه في تشريع حديث، قروضًا وحوافز لتوليد الطاقة القابلة للتوزيع - والتخزين مؤهل بموجب تفسيرات معينة.

يجب على مشغلي منشآت التخزين التشاور مع المستشارين الضريبيين فيما يتعلق بإمكانية تطبيق الإعفاءات الضريبية الاستثمارية الفيدرالية، والتي شهدت تطوراً كبيراً في السنوات الأخيرة.

الجزء التاسع: التوقعات المستقبلية - تعمق التقارب في المستقبل

تطوير مركز الهيدروجين

سيقود برنامج مركز الهيدروجين التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، بما في ذلك مركز الهيدروجين في ساحل الخليج، استثمارات كبيرة في البنية التحتية للهيدروجين خلال العقد القادم. ويعتبر تخزين كهوف الملح أمراً محورياً في هذه الخطط - إذ يجب تخزين الهيدروجين في مكان ما، وتوفر كهوف الملح الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة للتخزين على نطاق واسع.

ومع تطور مراكز الهيدروجين، ستزداد متطلبات الضغط لتخزين الهيدروجين. وتعني كثافة الهيدروجين المنخفضة أن طاقة الضغط لكل وحدة طاقة يتم توصيلها أعلى من الغاز الطبيعي. وهذا يضاعف من القيمة المقترحة لتخزين الهيدروجين.

انتشار مركز بيانات الذكاء الاصطناعي

لا تظهر طفرة مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي أي علامات على التراجع. فمع استمرار مايكروسوفت وجوجل وأمازون وغيرها في توسيع بنيتها التحتية للذكاء الاصطناعي، سيزداد الطلب على الطاقة الثابتة والموثوقة. سيلعب التوليد الذي يعمل بالغاز الطبيعي، مدعومًا بتخزين كهوف الملح، دورًا حاسمًا في تلبية هذا الطلب.

إن كل مركز بيانات جديد يتعاقد على إمدادات الغاز الثابتة يخلق قيمة نهائية لمرافق التخزين التي تزود هذا الغاز - ولأنظمة BESS التي تعمل على تحسين عمليات تلك المرافق.

تكامل CCUS

يشير بدء شركة إكسون مؤخرًا عمليات احتجاز الكربون وتخزينه تجاريًا في لويزيانا (أُعلن عن ذلك في 4 فبراير 2026) إلى تسارع وتيرة نشر احتجاز الكربون . يتطلب احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه ضغطًا - الكثير منه. يجب ضغط ثاني أكسيد الكربون المحتجز إلى ضغوط فوق الحرجة لحقنه في التخزين الجيولوجي.

وتعكس أحمال الضغط هذه أحمال الضغط تلك الخاصة بمرافق تخزين الغاز الطبيعي، مما يخلق فرصًا مماثلة لدمج نظام BESS.

الجزء العاشر: الطريق إلى الأمام بالنسبة للشركات الخليجية والنظراء الخليجيين

دعوة إلى العمل

أما بالنسبة لشركات الخليج، التي تدير الآن فريق WSP UGS السابق، فإن الطريق إلى الأمام واضح. فالخبرة تحت السطحية موجودة. الكهوف مطورة أو قيد التطوير. والعملاء - مصدّرو الغاز الطبيعي المسال، ومراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، ومستخدمو الغاز الصناعي - في الانتظار.

ما تبقى هو البنية التحتية للطاقة السطحية. تحتاج الضواغط إلى الكهرباء. وتحتاج الكهرباء إلى التحسين. ويتطلب هذا التحسين تخزين البطاريات.

صرحت شركات الخليج عن عزمها على متابعة "مشاريع أكبر وأكثر تعقيداً" وتقديم "حلول متكاملة وملائمة للغرض". يجب أن يشمل الحل المتكامل لتخزين الكهوف المالحة أنظمة الطاقة السطحية التي تجعل الكهوف تعمل بكفاءة.

الحوار الفني الذي نقترحه

توجه شركة ماتيسولار دعوة إلى شركات الخليج، وليندي، وكاليشي، وبوردووك، وإنبريدج، وكل مشغل لأصول التخزين تحت الأرض على طول ساحل الخليج:

دعنا نقدم لك الحالة الفنية والاقتصادية لـ BESS في مرافق التخزين الخاصة بك. سنقدم:

• تحليل ملف تعريف الحمل بناءً على دورات عمل الضاغط الفعلية
• توصيات تحجيم النظام المصممة خصيصًا لهياكل التعريفة الخاصة بك
• خطط التكامل التي تعمل مع البنية التحتية الحالية لنظام SCADA لديك
• النماذج الاقتصادية ذات الافتراضات الشفافة
• مراجع من التركيبات الصناعية للتيار الكهربائي المتردد BESS في تطبيقات مماثلة

المحادثة لا تكلف شيئاً. الوفورات المحتملة كبيرة. ومع ازدياد طلب مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي ومصدري الغاز الطبيعي المسال على كل جزيء يمكن أن توفره هذه الكهوف بشكل متزايد، ستعمل الضواغط بشكل متكرر - مما يجعل الحالة الاقتصادية لـ BESS أقوى مع مرور كل شهر.

الأسئلة المتداولة

س1: أليس تخزين كهوف الملح وتخزين البطاريات متنافسين؟ ألا يخزن كلاهما "الطاقة"؟

ج: لا، وهذا تمييز حاسم. تخزن كهوف الملح السلع (الغاز الطبيعي والهيدروجين والهيليوم) التي يمكن تحويلها إلى طاقة. تخزن البطاريات الكهرباء مباشرة. قد تحتوي الكهوف الملحية على طاقة تعادل آلاف الميغاواط ساعة على شكل غاز مضغوط، لكنها لا تستطيع الاستجابة لإشارات الشبكة في أجزاء من الثانية. لا يمكن للبطاريات الاحتفاظ باحتياطيات الطاقة الموسمية. فهي مكملات وليست بدائل.

س2: ما مدى سرعة استجابة ضاغط الضغط لحدث بدء تشغيل الضاغط؟

ج: يمكن أن تستجيب أنظمة الليثيوم أيون BESS الحديثة في أقل من 100 مللي ثانية - أي أنها تستجيب بشكل فوري فعليًا لأغراض شحن الطلب. عندما تغلق ملامسات الضاغط، يمكن لنظام BESS اكتشاف سحب الطاقة والبدء في التفريغ قبل أن تسجل فترة الطلب البالغة 15 دقيقة حتى الحدث.

س3: ماذا يحدث في حالة استنفاد طاقة نظام التشغيل BESS عند الحاجة إلى تشغيل الضاغط؟

صُمم نظام التحكم في ضاغط الطاقة BESS لتحديد أولويات عمليات الموقع. إذا استنفدت البطارية، يسحب الضاغط من الشبكة بشكل طبيعي. يقوم نظام BESS ببساطة بالتقاط القيمة عندما تكون متوفرة؛ ولا يمنع أبدًا العمليات الضرورية. هذا هو "التقاط القيمة" وليس "تحديد الحمل"."

س4: هل يمكن لضاغطات BESS تشغيل الضواغط مباشرة أثناء انقطاع الشبكة؟

نعم، إذا تمت تهيئة نظام العزل الجزري إذا كانت الضواغط متوافقة مع خصائص خرج نظام العزل الجزري. يتطلب ذلك عادةً مفتاح تحويل وهندسة دقيقة لضمان العزل الآمن عن الشبكة. بالنسبة لمنشآت التخزين الحرجة، يمكن أن تكون إمكانية التشغيل الأسود هذه ذات قيمة كبيرة للغاية.

س5: كيف يؤثر الهواء المالح على معدات BESS على ساحل الخليج؟

حاويات MateSolar مصممة بطبقات طلاء من الدرجة البحرية ومانعة للتسرب مناسبة للبيئات الساحلية. تُعد أنظمة التبريد السائل في حاوياتنا التي يبلغ طولها 20 قدمًا مناسبة بشكل خاص للبيئات المسببة للتآكل لأنها تقلل من حركة الهواء عبر المكونات الإلكترونية الحساسة.

س 6: ما هي المهلة الزمنية المعتادة لمشروع مرفق التخزين BESS؟

بالنسبة للأنظمة الموحدة مثل حاوية تبريد الهواء المبردة بالهواء ESS بقياس 40 قدمًا أو نظام التبريد السائل بقياس 20 قدمًا، فإن الجداول الزمنية النموذجية للمشروع تتراوح بين 4-6 أشهر من الطلب إلى بدء التشغيل، بافتراض أن البنية التحتية الكهربائية للموقع جاهزة. يمكن للهندسة المخصصة تمديد هذا الجدول الزمني.

السؤال 7: هل يمكن أن يساعد نظام بيس في تحقيق أهداف الطاقة المتجددة لمرافق التخزين؟

بالتأكيد. وقد أعلنت العديد من الشركات في منتصف الطريق عن أهداف الاستدامة. يمكن لنظام BESS المقترن بالطاقة الشمسية في الموقع أن يقلل بشكل مباشر من انبعاثات النطاق 2 من عمليات الضاغط مع تحسين الاقتصاديات. تم تصميم نظام الطاقة الشمسية الهجين التجاري بقدرة 500 كيلوواط خصيصًا لهذا التطبيق.

السؤال 8: كيف تؤثر عملية الاستحواذ الأخيرة على شركات الخليج على فرصة BESS؟

تجلب عملية الاستحواذ خبرة أكثر من 300 مشروع كهف تحت سقف واحد، مع تركيز استراتيجي واضح على خدمة نمو الغاز الطبيعي المسال ومراكز بيانات الذكاء الاصطناعي. يؤدي ذلك إلى إنشاء هيكل مركزي لصنع القرار لمحفظة كبيرة من أصول التخزين - وهو بالضبط نوع العملاء الذين يستفيدون من عمليات النشر الموحدة للخدمات الكهربائية الموحّدة عبر مواقع متعددة.

الخاتمة: ما تحت السطح يلتقي بالسطح

إن استحواذ شركات الخليج على شركة UGS في يناير 2026 يمثل أكثر من مجرد صفقة مؤسسية. فهو يشير إلى نضوج الأطروحة التي لطالما تمسكت بها شركة ماتيسولار: لا يكمن مستقبل تخزين الطاقة في الاختيار بين التقنيات، بل في دمجها بذكاء.

وستحتفظ الكهوف الملحية بالاحتياطيات الموسمية - الغاز الطبيعي للتدفئة في فصل الشتاء، والهيدروجين للمعالجة الصناعية، والهيليوم لمصانع أشباه الموصلات. وستدير البطاريات الاحتياطيات اللحظية - بدء تشغيل الضواغط، وقمم الطلب، وتفاعلات الشبكة.

وبالنسبة لمشغلي أصول البنية التحتية الحيوية هذه، فإن السؤال المطروح بالنسبة لمشغلي أصول البنية التحتية الحيوية ليس ما إذا كان ينبغي اعتماد نظام دعم الأعمال التجارية المبنية على أساس النتائج، بل متى وكيف. إن الحالة الاقتصادية مقنعة. والمسار التقني مثبت. كما أن الضرورة الاستراتيجية - لخدمة مصدري الغاز الطبيعي المسال ومراكز بيانات الذكاء الاصطناعي بأقصى قدر من الموثوقية وبأقل تكلفة - واضحة.

تقف ماتيسولار على أهبة الاستعداد لدعم هذا التكامل. من خلال المنتجات الموحدة التي تشمل نظام الطاقة الشمسية الهجين التجاري بقدرة 500 كيلوواط، ونظام تخزين الطاقة في حاوية تبريد الهواء المبرد بالهواء بقدرة 40 قدم، ونظام تخزين الطاقة في حاوية التبريد السائل بقدرة 20 قدم، نقدم حلولاً تتناسب مع حجم وتعقيد عمليات التخزين في ساحل الخليج.

قام خبراء ما تحت السطح بعملهم. الكهوف جاهزة. والآن حان الوقت لتحسين السطح.

ماتيسولار: شريكك في حلول تخزين الطاقة المتكاملة

شركة ماتيسولار هي شركة رائدة في مجال توفير أنظمة تخزين الطاقة التجارية والصناعية، وهي متخصصة في تطبيقات البنية التحتية للطاقة في منتصف الطريق. يمكنكم الاتصال بنا لطرح أي أسئلة بخصوص أنظمة تخزين الطاقة التجارية والصناعية.

يتم نشر هذه المقالة لأغراض إعلامية فقط ولا تشكل عرضًا للبيع أو التماسًا لعرض شراء أي أوراق مالية أو أدوات مالية. جميع التوقعات الاقتصادية هي تقديرات تستند إلى ظروف السوق الحالية وقابلة للتغيير. يجب على القراء إجراء العناية الواجبة الخاصة بهم قبل اتخاذ قرارات الاستثمار أو الشراء.