Với sự gia tăng thâm nhập của sản xuất năng lượng tái tạo, việc phát triển lưu trữ năng lượng lâu dài đã trở thành xu hướng và các lộ trình kỹ thuật để lưu trữ năng lượng thời gian dài quy mô lớn chủ yếu bao gồm lưu trữ bơm, lưu trữ nhiệt muối nóng chảy, lưu trữ dòng điện lỏng , lưu trữ khí nén và lưu trữ hydro theo năm loại. Ở giai đoạn này, ứng dụng lưu trữ bơm là hoàn thiện nhất, nhưng ưu điểm của lưu trữ năng lượng khí nén là quy mô lớn, hiệu quả cao, chi phí thấp, bảo vệ môi trường và sạch sẽ, đồng thời có thể thoát khỏi các hạn chế về địa lý, dự kiến sẽ trở thành một phần bổ sung tới bể chứa được bơm.
Lưu trữ năng lượng bằng khí nén thuộc loại lưu trữ năng lượng dài hạn, có thể được thực hiện trong thời gian dài cao hơn 4 giờ hoặc ngày, tháng chu kỳ sạc và xả của hệ thống lưu trữ năng lượng, trong việc điều chỉnh các dao động sản xuất năng lượng mới trong vai trò những ưu điểm vượt trội.
Theo lời giới thiệu của giám đốc trung tâm nghiên cứu và phát triển lưu trữ năng lượng vật lý nhiệt học Trung Quốc XuYuJie, trong tương lai, hệ thống điện của nước ta là một loại năng lượng mới mới làm hệ thống điện chính, và năng lượng gió, sản xuất điện quang điện và hoạt động sản xuất điện từ năng lượng tái tạo khác có tính biến động và không liên tục, nếu tiếp cận lưới điện với quy mô lớn sẽ gây ra rủi ro về an ninh. Lúc này, nhu cầu về hệ thống lưu trữ năng lượng như một nguồn điều tiết linh hoạt để điều tiết hệ thống điện. Lưu trữ năng lượng khí nén là một điểm nổi bật.
“Công nghệ lưu trữ năng lượng khí nén không phải là mới, công nghệ lưu trữ năng lượng khí nén truyền thống đã được áp dụng ở Đức, Mỹ từ nhiều năm nay, nhưng công nghệ lưu trữ năng lượng khí nén truyền thống còn phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, nhu cầu về hang động tự nhiên rộng lớn, hiệu quả lưu trữ năng lượng thấp và các vấn đề khác, việc thúc đẩy quy mô lớn luôn bị hạn chế.” Xu Yujie cho biết hệ thống lưu trữ năng lượng khí nén tiên tiến của Trung Quốc tái chế nhiệt nén, không còn sử dụng nhiên liệu hóa thạch và có thể được sử dụng dưới nhiều hình thức khác nhau như thiết bị lưu trữ trên mặt đất, buồng nhân tạo và hang động tự nhiên dưới lòng đất để xây dựng buồng lưu trữ. Ngoài ra, hệ thống còn cải thiện đáng kể hiệu quả lưu trữ năng lượng.
Hiện nay, bằng cách sử dụng công nghệ lưu trữ năng lượng khí nén tiên tiến 100 MW, Trung Quốc đã xây dựng nhà máy điện trình diễn lưu trữ năng lượng khí nén tiên tiến 100 MW quốc tế đầu tiên và kết nối thành công với lưới điện để phát điện. Nhà máy điện nằm ở huyện Zhangbei, tỉnh Hà Bắc, được cả thế giới xây dựng và vận hành trong dự án lớn nhất và hoạt động tốt nhất về nhà máy điện lưu trữ năng lượng khí nén mới. Nó có thể tạo ra tới 132 triệu kWh điện mỗi năm, cung cấp mức bảo vệ năng lượng cao nhất cho khoảng 50.000 người dùng. Đồng thời, có thể tiết kiệm 42.000 tấn than tiêu chuẩn và giảm 109.000 tấn khí thải carbon dioxide mỗi năm.
Ưu điểm của việc lưu trữ năng lượng bằng khí nén so với các loại lưu trữ năng lượng mới khác là gì? Nhìn chung, nó có thể được tóm tắt là an toàn, tuổi thọ cao và sức nổ mạnh. Thứ nhất, việc lưu trữ năng lượng bằng khí nén rất an toàn. Lấy dự án lưu trữ năng lượng carbon dioxide hóa lỏng làm ví dụ, vì quá trình hóa lỏng carbon dioxide rất dễ dàng nên việc lưu trữ nó chỉ cần một vài megapascal áp suất, không phải lo lắng về việc lưu trữ khí áp suất cao do mối nguy hiểm tiềm ẩn mang lại , đồng thời carbon dioxide không độc hại, không cháy nổ, độ an toàn của bản thân là rất tốt. Ngoài ra, vì đều là thiết bị cơ khí nên tuổi thọ của hệ thống lưu trữ năng lượng khí nén có thể đạt tới 30-50 năm nếu được bảo trì thông thường. “Lưu trữ năng lượng bằng khí nén là một quá trình vật lý dựa trên chu trình nhiệt, có lợi thế tự nhiên về độ an toàn và suy giảm hiệu suất, đồng thời được coi là một trong những công nghệ lưu trữ năng lượng quy mô lớn hứa hẹn nhất.” Dựa trên những ưu điểm này, Chen Haisheng, nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý nhiệt kỹ thuật thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, cho biết việc áp dụng công nghệ lưu trữ năng lượng khí nén có ý nghĩa chiến lược to lớn và nhu cầu thị trường rất lớn để hiện thực hóa mục tiêu kép của đất nước. - Mục tiêu chiến lược carbon và cải thiện môi trường tự nhiên.
Điều đáng nói là sự bùng nổ năng lượng của kho lưu trữ năng lượng khí nén tương đối mạnh. Điều này có thể hoạt động trực tiếp trong một số ứng dụng đặc biệt. Ví dụ, trong trường hợp động cơ diesel được sử dụng trên các tàu lớn, khí nén thường được lưu trữ trong bình áp suất và tác động trực tiếp lên piston thông qua một van khởi động đặc biệt để quay trục khuỷu trước khi bắt đầu phun nhiên liệu. Sự sắp xếp này nhỏ gọn hơn và rẻ hơn so với một động cơ khởi động bằng điện có cùng kích thước và có thể cung cấp những xung công suất cực cao cần thiết mà không đặt tải quá mức lên máy phát điện và hệ thống phân phối của tàu.
Đối với các hệ thống lưu trữ năng lượng khí nén, Trung Quốc đang tăng cường hơn nữa các cuộc trình diễn và ứng dụng quy mô lớn, tích lũy kinh nghiệm trong thiết kế và xây dựng kỹ thuật, đồng thời phát triển chuỗi công nghiệp hoàn chỉnh và trưởng thành để đẩy nhanh hơn nữa việc xây dựng và ứng dụng.
Thời gian đăng: 14-09-2023
