Làn sóng đầu tư toàn cầu vào các hệ thống pin công suất khổng lồ được kỳ vọng sẽ tạo ra sự chuyển đổi mạnh mẽ ở thị trường năng lượng tái tạo trong những năm tới, giúp chi phí trữ điện gió, điện mặt trời rẻ hơn và có thể dễ dàng sử dụng chúng khi cần.
Các công ty dịch vụ điện lực thuộc các chính quyền địa phương và công ty tư nhân ở Mỹ đang đầu tư cho hệ thống pin trữ điện lớn tân tiến hơn, có thể trữ lượng điện lớn trong thời gian dài.
Hệ thống pin lithium-ion Megapack của Tesla. (Ảnh: Tesla)
Hồi tháng trước, hãng xe điện Tesla (Mỹ) đã giới thiệu một hệ thống pin lithium-ion mới có tên gọi Megapack. Mỗi đơn vị pin Megapack, có kích thước bằng 1 container, có thể trữ 3 MWh điện và một hệ thống Megapack bao gồm nhiều đơn vị Megapack được kết nối để tích trữ 1 GWh điện.
Megapack có thể lưu trữ năng lượng dư thừa từ các dự án năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời. Các hệ thống pin Megapack sẽ được Công ty dịch vụ điện lực và khí đốt Pacific Gas & Electric triển khai ở bang California. Tesla cho biết hệ thống Megapack có thể trữ lượng điện đủ dùng cho mọi hộ gia đình ở thành phố San Francisco trong 6 tiếng.
Hồi năm 2017, Tesla đã hoàn thành việc lắp đặt hệ thống tích trữ điện bằng pin lithium-ion lớn nhất thế giới có tên gọi Powepack với công suất 100 MW tại bang Nam Úc (Úc). Được kết nối với trang trại năng lượng gió Hornsdale, ở thị trấn Jamestown, Nam Úc, Powerpack góp phần giải quyết tình trạng thiếu điện trên diện rộng của bang này.
Công ty Mitsubishi Hitachi Power Systems (Nhật Bản) cũng đang phát triển hệ thống pin công suất cực lớn cho một dự án trữ 1.000 MW điện sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo ở bang Utah và đây được xem là dự án trữ năng lượng lớn nhất thế giới.
Tại Anh, công ty sản xuất điện ScottishPower đang chi 7,2 tỉ đô la Mỹ cho các dự án phát triển năng lượng tái tạo, hệ thống pin trữ điện và nâng cấp lưới điện trong giai đoạn 2018-2022. Công ty này sở hữu mạng lưới điện lớn nhất Scotland và đang sản xuất điện từ các nguồn năng lượng tái tạo sau khi bán các tài sản nhiên liệu hóa thạch cuối cùng hồi tháng 1-2019.
Kế hoạch đầu tư của công ty ScottishPower vào các hệ thống pin nhằm giảm bớt tình trạng lãng phí năng lượng gió và hỗ trợ cân bằng nguồn cung năng lượng cho lưới điện. Scotland đang sản xuất sản lượng điện gió cao hơn nhu cầu tiêu thụ, vì vậy nước này đang gửi điện thừa sang các khu vực khác của Anh. Tuy nhiên, một phần lượng điện thừa này sẽ bị mất nếu như thiếu công suất trữ điện.
Trong khi đó, Trung Quốc đặt mục tiêu tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo và pin trữ điện từ các nguồn năng lượng tái tạo vào năm 2030 như là một phần của chương trình cải tổ toàn diện năng lượng quốc gia nhằm giảm sử dụng các nhà máy điện than gây ô nhiễm môi trường.
Ngân hàng Thế giới (WB) đã dành ra 1 tỉ đô la Mỹ để đầu tư vào các dự án pin trữ điện, bao gồm một nhà trữ điện mặt trời và điện gió ở Ấn Độ và một dự án pin trữ điện ở Nam Phi.
“Chúng ta chắc chắn cảm nhận được sự chuyển động mạnh mẽ ở thị trường pin trữ điện”, Riccardo Puliti, Giám đốc toàn cầu về năng lượng ở WB, nói.
Các hệ thống pin công suất lớn trước đây có chi phí đầu tư quá đắt đỏ đối với hầu hết nhà cung cấp năng lượng. Giới phân tích cho rằng chính điều này đã cản trở sự phát triển của năng lượng tái tạo.
“Tình trạng thiếu hệ thống trữ năng lượng có phi phí đầu tư rẻ và dễ dàng triển khai là một trong những rào cản đối với sự phổ cập năng lượng tái tạo rộng rãi hơn”, Ravi Manghani, Giám đốc bộ phận trữ năng lượng ở Công ty tư vấn năng lượng Wood Mackenzie, nhận định.
Theo dữ liệu của Wood Mackenzie, chi phí sản xuất pin trữ năng lượng đã giảm gần 40% kể từ năm 2015. Giá của lithium và vanadium, hai trong số những vật liệu thô quan trọng để sản xuất pin trữ năng lượng cũng giảm mạnh trong năm qua.
Mỗi đơn vị pin Megapack có kích thước bằng 1 container. (Ảnh: Tesla)
Các hệ thống pin có thể giải quyết những vấn đề đang kìm hãm sự phổ cập của điện gió và điện mặt trời. Mức độ đáng tin cậy của các nguồn năng lượng tái tạo này biến động phụ thuộc vào lượng gió, lượng ánh sáng mặt trời. Hơn nữa, một số sản lượng năng lượng tái tạo sẽ bị lãng phí nếu như không có cách thức hiệu quả để trữ chúng.
Các vấn đề như vậy khiến năng lượng tái tạo dễ trở thành mục tiêu của các chỉ trích.
“Khi gió ngừng thổi, đó là lúc bạn hết điện sử dụng”, Tổng thống Mỹ Donald Trump nói tại Hội nghị Hành động chính trị bảo thủ (CPAC) được tổ chức ở bang Maryland hồi tháng 3/2019.
Với các hệ thống pin công suất lớn, các công ty dịch vụ điện lực có thể trữ năng lượng được sản xuất từ các tuốc-bin gió và các tấm mô-đun quang điện, rồi cung cấp trở lại cho người tiêu dùng khi các điều kiện thời tiết không thuận lợi hoặc vào những lúc nhu cầu sử dụng lên cao điểm.
Các công ty dịch vụ điện lực trên toàn cầu đã triển khai công suất trữ năng lượng ở mức kỷ lục 6,1 GWh trong năm 2018, đủ để cung cấp điện cho 50.000 hộ gia đình trong một ngày, theo Wood Mackenzie. Dù con số này còn tương đối nhỏ nhưng theo dự báo của Wood Mackenzie, chi tiêu đầu tư cho các hệ thống pin công suất lớn sẽ tăng trưởng gấp 6 lần lên con số 71 tỉ đô la vào năm 2024.
Tại bang California, Tesla và các công ty khác đang cung cấp các hệ thống pin thay thế cho ba nhà máy điện khí già cỗi. Các hệ thống trữ năng lượng này sẽ cung điện cho mạng lưới vào những lúc nhu cầu sử dụng điện lên cao điểm.
Trong khi đó, chương trình phát triển dự án pin trữ điện của WB hướng đến mục tiêu cung cấp điện cho hơn 800 triệu người trên thế giới, đặc biệt là những người dân sống ở nhiều khu vực vẫn chưa có điện tại châu Á và châu Phi. WB đặt mục tiêu huy động thêm 4 tỉ đô la từ các nguồn vốn tư nhân để thúc đẩy các dự án pin trữ điện, chẳng hạn như WB đang hợp tác với công ty điện lực nhà nước Eskom của Nam Phi để phát triển hệ thống pin có công suất 1,44 GWh.
Để nắm bắt nhu cầu hệ thống pin trữ điện công suất lớn, hôm 15-8, Quỹ Tầm nhìn của Tập đoàn đầu tư Softbank (Nhật Bản) thông báo rót khoản đầu tư 110 triệu đô la vào công ty trữ năng lượng Energy Vault (Thụy Sĩ).
Khánh Lan
(TBKTSG /Theo Wall Street Journal)
