Khi thế giới ngày càng phụ thuộc vào các nguồn năng lượng tái tạo biến đổi, lưu trữ năng lượng đang trở thành một trụ cột ngày càng thiết yếu của an ninh năng lượng. Hiện tại, việc lưu trữ năng lượng chủ yếu là pin lithium-ion, nhưng chúng chỉ có thể giữ năng lượng trong vài giờ, trong khi việc duy trì sự ổn định của lưới điện trong kịch bản 100% năng lượng tái tạo sẽ đòi hỏi các công nghệ lưu trữ năng lượng có thể dự trữ năng lượng trong vài tháng, thậm chí lâu hơn.
Năng lượng gió và năng lượng mặt trời, vốn là những nguồn năng lượng phát triển nhanh nhất trên thế giới, đều là những dạng năng lượng biến đổi – nghĩa là mức sản xuất của chúng thay đổi tùy theo thời tiết, thời gian trong ngày và mùa. Để duy trì dòng điện ổn định đến và đi từ lưới điện, việc lưu trữ năng lượng là cần thiết để thu gom năng lượng dư thừa khi mặt trời chiếu sáng và có gió thổi, và đưa năng lượng đó trở lại lưới điện khi nhu cầu vượt quá nguồn cung. Mặc dù lưu trữ năng lượng ngắn hạn rất hữu ích trong việc này hàng ngày, nhưng nó không thể giải quyết các vấn đề sâu xa hơn về tính thời vụ và các mô hình thời tiết dài hạn. Theo Tạp chí PV, "lưu trữ năng lượng dài hạn chi phí thấp đã trở thành mục tiêu tối thượng trong việc biến năng lượng mặt trời có tính gián đoạn thành nguồn phụ tải cơ bản".
Chính vì vậy, lưu trữ năng lượng – và đặc biệt là lưu trữ năng lượng dài hạn – đang trở thành một thị trường ngày càng quan trọng và là lĩnh vực hấp dẫn cho nghiên cứu và phát triển sáng tạo. Tính đến năm 2022, quy mô thị trường hệ thống lưu trữ năng lượng được định giá 198,8 tỷ đô la. Trong tương lai gần, Allied Market Research ước tính ngành này sẽ đạt 329,1 tỷ đô la vào năm 2032, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 5,2% từ năm 2023 đến năm 2032. Thực tế, lưu trữ năng lượng đang dần trở thành "ngành kinh doanh nghìn tỷ đô la tiếp theo của năng lượng sạch", và cuộc cạnh tranh để tìm ra giải pháp lưu trữ dài hạn đang rất khốc liệt.
Có rất nhiều công nghệ khác nhau đang cạnh tranh để tìm ra công thức hoàn hảo cho việc lưu trữ năng lượng với chi phí phải chăng và có thể mở rộng quy mô. Một trong những ứng cử viên hàng đầu cho việc lưu trữ năng lượng dài hạn là lưu trữ thủy điện tích năng, sử dụng máy bơm để chuyển nước lên dốc, nơi nước được giữ lại cho đến khi cần năng lượng. Tại thời điểm này, nước được xả ra để chảy xuống dốc, làm quay một tuabin để tạo ra điện. Thủy điện tích năng rất đơn giản và đã được sử dụng, nhưng nó có một số nhược điểm nghiêm trọng. Các nhà môi trường đặc biệt chia rẽ về vấn đề này, vì lưu trữ năng lượng rất quan trọng đối với lưới điện 100% năng lượng tái tạo, nhưng các đập lớn liên quan đến các dự án thủy điện tích năng lại là một dạng thảm họa môi trường.
Ngay cả những người ủng hộ nhiên liệu hóa thạch cứng rắn cũng đủ quan tâm đến việc lưu trữ năng lượng dài hạn để đầu tư mạnh vào các công ty khởi nghiệp kỳ lân tiềm năng - và một trong những công ty mới nổi đó là Quidnet Energy của Texas. Quidnet có kế hoạch "sử dụng Trái Đất như một cục pin khổng lồ" bằng cách bơm nước với áp suất cực cao xuống lòng đất, nơi nó có thể giữ nước trong nhiều tháng liền. Phương pháp mới lạ này được gọi là công nghệ Lưu trữ Năng lượng Địa cơ học (GES). Họ hy vọng rằng sự thay đổi vòng kín này so với lưu trữ thủy điện tích năng truyền thống cuối cùng sẽ giải mã được bí ẩn về khả năng lưu trữ năng lượng dài hạn giá rẻ và đáng tin cậy.
Và cho đến nay, các thử nghiệm của công ty đang cho thấy rất, rất hứa hẹn. Trên thực tế, công ty có trụ sở tại Houston cho biết thử nghiệm chức năng ở quy mô MWh và thử nghiệm vòng đời tăng tốc của họ cho thấy GES có thể cung cấp khả năng lưu trữ năng lượng trên quy mô lưới điện trong thời gian dài.
"Việc đạt được mức hiệu suất và quy mô này đánh dấu một cột mốc quan trọng trong quá trình phát triển công nghệ GES của chúng tôi", Joe Zhou, Giám đốc Điều hành của Quidnet Energy, cho biết trong một cuộc phỏng vấn với Power. “Những thử nghiệm này khẳng định rằng công nghệ lưu trữ của chúng tôi đã sẵn sàng cho việc triển khai thương mại, đúng vào thời điểm lưới điện đang phải vật lộn với sự gia tăng nhanh chóng về tải trọng từ điện khí hóa công nghiệp và các trung tâm dữ liệu AI. Với chuỗi cung ứng vững chắc, ổn định và công nghệ đã được kiểm chứng, chúng tôi mong muốn cung cấp GES ở quy mô lớn vào thời điểm quan trọng của ngành năng lượng.”
Nguồn tin: xangdau.net
