Công nghệ mới về lưu trữ năng lượng tái tạo

N.H

N.H

Sự phát triển nhanh chóng của các hệ thống pin mặt trời và các cánh đồng gió nghe thì có vẻ là một thắng lợi cho môi trường, nhưng lưu trữ các nguồn tái tạo này một cách hiệu quả và đấu nối lên lưới điện vẫn là một thách thức lớn. Nay các nhà khoa học thuộc khối Liên minh châu Âu (EU) đang hướng sang một nguồn tự nhiên rẻ tiền và phong phú để tìm đáp án: Không khí.
Công nghệ mới về lưu trữ năng lượng tái tạo

Theo nghiên cứu, đây là một giải pháp rất cuốn hút: về lý thuyết, nó là một trong những cách rẻ tiền nhất để lưu trữ khối lượng năng lượng rất lớn và so với các đập thủy điện, nó không đòi hỏi nhà máy phải nằm chỗ đồi núi mà không phải quốc gia nào cũng có.

Trong khi các loại pin dòng chảy và các công nghệ lưới điện thông minh khác đã xuất hiện trong những năm gần đây để giải quyết vấn đề, thì nhiều nhà khoa học lại đang lục lại một phương pháp đã nhiều thập niên tuổi: lưu trữ năng lượng không khí nén (CAES). Phương pháp liên quan đến việc sử dụng năng lượng dôi dư để nén không khí rồi sau đó sẽ được lưu trữ trong một cái hang dưới lòng đất. Khi cần điện, không khí được giải phóng qua một tua bin khí để phát điện.

Tuy nhiên, quá trình nén khí dẫn tới sinh nhiệt giống như những gì diễn ra với một chiếc bơm xe đạp khi nó nóng lên trong lúc bơm hơi đầy bánh xe. Vấn đề ở đây là phải làm gì với nhiệt phát sinh. Hiện tại, chỉ có 2 nhà máy CAES trên toàn thế giới là nhà máy Huntorf ở Đức và nhà máy McIntosh ở Alabama của Mỹ với công suất tối đa lần lượt là 290 MW và 226 MW. Tại cả 2 nhà máy, nhiệt được giải phóng dưới dạng sản phẩm phụ của quá trình nén vì cả hai nhà máy đều không có hạ tầng để xử lí và lưu trữ nó.

Ngoài mất đi một nguồn năng lượng tiềm năng, điều này còn có nghĩa rằng không khí cần được làm nóng lên lần nữa, thường với khí thiên nhiên, để chạy các tua bin phát điện. Điều này làm giảm hiệu suất năng lượng của hệ thống.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đang làm việc cho dự án RICAS 2020 do EU tài trợ đã quay sang CAES đoạn hiện tiên tiến (AA-CAES) để phát triển một ý tưởng thiết kế giúp lưu trữ nhiệt.

Một thành phần quan trọng của dự án là bộ phận cho phép nhiệt được truyền qua xiphông trong quá trình nén. Sau khi rời máy nén, không khí đi qua một hang được đổ đầy đá nghiền vốn hấp thu nhiệt. Không khí lạnh sau đó đi xuống hang chính nơi nó được lưu trữ. Khi cần, nó sẽ quay trở lại qua đá nghiền nơi nó được làm nóng trở lại trước khi được xả, do đó, giảm thiểu nhu cầu đốt nhiên liệu.

Giovanni Perillo, một nhà khoa học tại SINTEF vốn là một trong những quản lý của dự án tin rằng công nghệ này có tiềm năng mang lại sự thay thế tốt hơn cho pin do có tuổi thọ dài hơn. Ngoài ra, so với các khu vực lưu trữ hiện có - vốn chỉ đạt tỉ lệ hiệu suất 45 đến 55% và chỉ tạo ra được một nửa năng lượng được sử dụng trong quá trình nén khí, hệ thống mới này nâng tỉ lệ đó lên đến 70 đến 80%.

Một ưu thế nữa mà công nghệ AA-CAES cung cấp là nó không bị giới hạn với một số dạng cấu tạo địa chất. Trong khi các nhà máy thực sự phải được đặt ở những nơi có không gian rộng lớn đã có sẵn thì các nhà nghiên cứu cho hay chúng cũng có thể bao gồm hang hay hầm mỏ không dùng nữa. Dự án RICAS 2020 chẳng hạn đang được tiến hành tại một hầm mỏ bỏ hoang ở Úc.

Tuy nhiên, để dự án vượt qua được giai đoạn thiết kế mà có thể là đầu tiên cho một dự án AA-CAES, một vài điều kiện cần phải được đáp ứng. Đó bao gồm phát triển một lớp màng bít có thể chịu được nhiệt độ và áp suất cao của hang. Dựa trên các kỹ thuật và phân tích chi phí, một quyết định về việc có xúc tiến một nhà máy thí điểm hay không sau đó sẽ được đưa ra.

Mặc dù đã xuất hiện nhiều thập kỷ nay nhưng không khí nén vẫn chưa được thừa nhận tiềm năng của mình trong lĩnh vực năng lượng tái tạo. Điều này có nhiều nguyên nhân, theo Matthias Finkenrath, Giáo sư kỹ thuật năng lượng tại Đại học khoa học ứng dụng Kempten của Đức, với các thách thức công nghệ, giá năng lượng thấp và sự thiếu chắc chắn trên thị trường năng lượng là các yếu tố khiến kế hoạch xây dựng các nhà máy quy mô lớn bị trị cản trở hoặc bỏ rơi.

Tuy nhiên, điều không may đó không ngăn cản được sức hấp dẫn tiềm ẩn của nó khi các nhà khoa học và chuyên gia trong ngành công nghiệp đang tìm cách cải thiện việc lưu trữ năng lượng tái tạo phát vào đỉnh điểm trên lưới điện. So với các hợp chất hóa học trong các hệ thống pin dựa trên cell, không khí chẳng mất chi phí, không xuống cấp và hoàn toàn ở xung quanh chúng ta.

Với những khu vực như Hawaii khởi xướng các sáng kiến để dựa vào các nguồn tái cho phần lớn nhu cầu năng lượng của mình, lưu trữ khí nén có thể làm cho điện gió trở nên đáng tin cậy như năng lượng được tạo ra bằng nhiên liệu hóa thạch nếu các nhà khoa học tìm ra cách khai thác nó và vượt qua nhiều thách thức về địa chất.

N.H
Bạn thấy bài viết này thế nào?
Kém Bình thường ★ ★ Hứa hẹn ★★★ Tốt ★★★★ Rất tốt ★★★★★

Có thể bạn quan tâm

Tin mới nhất

Điện lực miền Nam: Đóng điện vận hành công trình đường dây 110KV Tân Biên - Suối Dộp

Điện lực miền Nam: Đóng điện vận hành công trình đường dây 110KV Tân Biên - Suối Dộp

Tổng công ty Điện lực miền Nam vừa đóng điện nghiệm thu kỹ thuật thành công công trình đường dây 110kV Tân Biên - Suối Dộp, huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh.
PGS.TS Ngô Trí Long: Điều chỉnh sớm giá xăng dầu là hài hoà, hợp lý

PGS.TS Ngô Trí Long: Điều chỉnh sớm giá xăng dầu là hài hoà, hợp lý

Theo PGS.TS Ngô Trí Long, động thái điều chỉnh sớm giá xăng dầu của liên Bộ Công Thương - Tài chính trong kỳ điều hành ngày 30/1 là hài hoà và hợp lý.
Điện khí hoá và giảm phát thải là ưu tiên toàn cầu trong năm 2023

Điện khí hoá và giảm phát thải là ưu tiên toàn cầu trong năm 2023

Để phát triển kinh tế - xã hội bền vững, đồng thời giảm thiểu tác động từ biến đổi khí hậu thì Điện khí hoá và giảm phát thải là ưu tiên toàn cầu trong năm 2023
Chủ tịch EVNNPT kiểm tra công tác ứng dụng khoa học công nghệ tại PTC1

Chủ tịch EVNNPT kiểm tra công tác ứng dụng khoa học công nghệ tại PTC1

Ngày 31/1, ông Nguyễn Tuấn Tùng Chủ tịch HĐTV EVNNPT đã dẫn đầu đoàn công tác EVNNPT làm việc và kiểm tra công tác ứng dụng KHCN trong QLVH lưới điện tại PTC1
Chuyên gia kinh tế Vũ Vinh Phú: Bộ Công Thương đã chủ động, linh hoạt trong điều hành giá xăng dầu

Chuyên gia kinh tế Vũ Vinh Phú: Bộ Công Thương đã chủ động, linh hoạt trong điều hành giá xăng dầu

Chuyên gia kinh tế Vũ Vinh Phú đánh giá cao sự linh hoạt, chủ động của Bộ Công Thương trong việc xin phép Chính phủ điều hành giá xăng dầu sớm trong ngày 30/1.

Tin cùng chuyên mục

Điện lực miền Nam: Cung cấp điện an toàn, ổn định 21 tỉnh thành phía Nam trong dịp Tết

Điện lực miền Nam: Cung cấp điện an toàn, ổn định 21 tỉnh thành phía Nam trong dịp Tết

Trong kỳ nghỉ Tết nguyên đán, Tổng công ty Điện lực miền Nam đảm bảo cung cấp điện an toàn, ổn định phục vụ người dân 21 tỉnh thành phía Nam vui Xuân đón Tết.
Giá xăng dầu hôm nay 30/1: Từ 19h, xăng tăng từ 977-993 đồng/lít, giá dầu tăng từ 568-890 đồng/lít

Giá xăng dầu hôm nay 30/1: Từ 19h, xăng tăng từ 977-993 đồng/lít, giá dầu tăng từ 568-890 đồng/lít

Kỳ điều hành giá xăng dầu hôm nay 30/1, mỗi lít xăng tăng 977-993 đồng, dầu đắt thêm 568-890 đồng/lít, kg từ 19h.
EVN triển khai nhiệm vụ sau tết Nguyên đán 2023

EVN triển khai nhiệm vụ sau tết Nguyên đán 2023

Thực hiện nhiệm vụ kế hoạch năm 2023, cũng như triển khai các chỉ đạo của Chính phủ, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã có cuộc họp trực tuyến với các đơn vị.
Thách thức giải phóng mặt bằng dự án truyền tải điện: Cần sự vào cuộc từ các bộ, ngành, địa phương

Thách thức giải phóng mặt bằng dự án truyền tải điện: Cần sự vào cuộc từ các bộ, ngành, địa phương

Mặc dù đã có nhiều nỗ lực song công tác giải phóng mặt bằng các dự án truyền tải điện vẫn gặp nhiều khó khăn, rất cần sự vào cuộc của các bộ, ngành, địa phương.
Sê San - Dòng sông năng lượng xanh

Sê San - Dòng sông năng lượng xanh

Hàng triệu năm nay, sông Sê San được trời đất sinh ra nằm khuất giữa núi rừng Tây Nguyên, lượn qua 2 tỉnh Kon Tum và Gia Lai, sau đó đổ qua nước bạn Campuchia
TKV ra quân, phấn đấu sản xuất gần 40 triệu tấn than năm 2023

TKV ra quân, phấn đấu sản xuất gần 40 triệu tấn than năm 2023

Ngày 27/1 (mùng 6 Tết), nhiều đơn vị của Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) đã tổ chức khai xuân, đẩy mạnh sản xuất ngay sau kỳ nghỉ Tết Nguyên đán
Sản lượng điện tiêu thụ trong dịp Tết Nguyên đán 2023 giảm hơn 30%

Sản lượng điện tiêu thụ trong dịp Tết Nguyên đán 2023 giảm hơn 30%

Trong kỳ nghỉ Tết Nguyên đán 2023 từ ngày 20-26/1/2023 (tức từ 29/12/2022 - 5/1/2023 âm lịch), sản lượng điện tiêu thụ giảm 30,3% so với ngày thường trước Tết.

'Doanh nghiệp tự quyết giá xăng dầu là không thể chấp nhận'

Bình luận về đề xuất doanh nghiệp tự quyết giá bán xăng dầu, Chuyên gia kinh tế Ngô Trí Long cho rằng là phương án không chấp nhận do không tuân thủ theo Luật.
Trò chuyện đầu năm với Thợ giỏi ở Trạm biến áp 500kV Vân Phong

Trò chuyện đầu năm với Thợ giỏi ở Trạm biến áp 500kV Vân Phong

Ngày đầu tiên của năm mới Quý Mão 2023, chúng tôi có cuộc trao đổi với anh Luyện Trường Ca – Phụ trách Trạm biến áp 500kV Vân Phong.
Nhà máy lọc dầu Dung Quất duy trì vận hành ở mức công suất 110% Tết Nguyên đán

Nhà máy lọc dầu Dung Quất duy trì vận hành ở mức công suất 110% Tết Nguyên đán

Nhà máy lọc dầu Dung Quất tiếp tục duy trì vận hành ở mức công suất cao, đảm bảo cung ứng sản phẩm theo các hợp đồng đã ký.
Hà Tĩnh: Nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng 1 phấn đấu 15/3 vận hành trở lại tổ máy số 1

Hà Tĩnh: Nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng 1 phấn đấu 15/3 vận hành trở lại tổ máy số 1

Theo Tổng Công ty Điện lực Dầu khí Việt Nam, Công ty Điện lực Dầu khí Hà Tĩnh cùng các nhà thầu quyết tâm đại tu tổ máy số 1 vận hành vào 15/3 tới.
Những người âm thầm giữ dòng điện được thông suốt

Những người âm thầm giữ dòng điện được thông suốt

Để vận hành hệ thống điện thông suốt đằng sau đó là những người kỹ sư công nghệ, họ chính là những cầu nối quan trọng nhất để phục vụ công tác chỉ huy điều hành
Thông tin về huy động nguồn điện dịp Tết Nguyên đán 2023

Thông tin về huy động nguồn điện dịp Tết Nguyên đán 2023

Do nhu cầu điện dịp Tết Nguyên đán giảm, EVN sẽ huy động nguồn điện hợp lý, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện quốc gia
Tiêu thụ điện dịp Tết thấp, giảm huy động các nguồn thuỷ điện nhỏ, năng lượng tái tạo

Tiêu thụ điện dịp Tết thấp, giảm huy động các nguồn thuỷ điện nhỏ, năng lượng tái tạo

Trong kỳ nghỉ Tết Quý Mão 2023 công suất phụ tải toàn quốc vào giờ thấp điểm trưa có thể giảm còn 16.000 MW, do đó sẽ giảm huy động các nguồn điện.
Công ty Nhiệt điện Nghi Sơn hoàn thành tốt nhiệm vụ năm 2022

Công ty Nhiệt điện Nghi Sơn hoàn thành tốt nhiệm vụ năm 2022

Năm 2022, mặc dù chịu tác động từ nhiều yếu tố trong và ngoài nước nhưng với sự nỗ lực của mình, Công ty Nhiệt điện Nghi Sơn hoàn thành tốt nhiệm vụ
EVN không cắt điện từ 0h ngày 29 đến mồng 5 Tết âm lịch

EVN không cắt điện từ 0h ngày 29 đến mồng 5 Tết âm lịch

Nhằm phục vụ người dân vui Xuân, đón Tết cổ truyền, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã có các chỉ đạo không cắt điện từ 0h ngày 29 đến mồng 5 Tết Âm lịch.
OPEC giữ nguyên dự báo tăng trưởng nhu cầu dầu toàn cầu năm 2023

OPEC giữ nguyên dự báo tăng trưởng nhu cầu dầu toàn cầu năm 2023

OPEC giữ nguyên dự báo tăng trưởng nhu cầu dầu toàn cầu bất chấp triển vọng kinh tế đang dần cải thiện của nhà nhập khẩu dầu thô hàng đầu thế giới là Trung Quốc
Tập đoàn CIP: Đẩy mạnh phát triển điện gió ngoài khơi ở Việt Nam

Tập đoàn CIP: Đẩy mạnh phát triển điện gió ngoài khơi ở Việt Nam

Là một trong những nhà đầu tư lĩnh vực điện gió ngoài khơi, Tập đoàn Copenhagen Infrastructure Partner (CIP) kỳ vọng lớn vào dự án điện gió ngoài khơi La Gàn.
Truyền tải điện Hà Nội đảm bảo cung cấp điện an toàn trong dịp Tết Nguyên đán 2023

Truyền tải điện Hà Nội đảm bảo cung cấp điện an toàn trong dịp Tết Nguyên đán 2023

Đến thời điểm này, Truyền tải điện Hà Nội đã sẵn sàng trong việc xây dựng các phương án, nhằm đảm bảo cấp điện an toàn, ổn định trong dịp Tết Nguyên đán 2023
Hoàn thành nâng công suất Trạm biến áp 500kV Quảng Ninh

Hoàn thành nâng công suất Trạm biến áp 500kV Quảng Ninh

Ngày 15/1, Ban QLDA các công trình điện miền Bắc phối hợp với các đơn vị liên quan đóng điện máy biến áp AT1 – 600MVA Dự án Nâng công suất TBA 500kV Quảng Ninh
Xem thêm
Mobile VerionPhiên bản di động