Đăng ký thành viên

Tương lai của các hệ thống acqui tích trữ điện mặt trời

Hệ thống acqui tích trữ là một cuộc cách tân có thể giúp chuyển dịch sang năng lượng sạch dễ dàng hơn (Ảnh st)

 Khi việc sử dụng năng lượng trên toàn thế giới gia tăng, thì những quan ngại về ảnh hưởng của nó đối với môi trường cũng tăng lên. Phần lớn năng lượng sản xuất ra trên khắp thế giới là từ nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí tự nhiên. Các nhà máy điện công nghiệp sử dụng hơi nước để biến những nhiên liệu này thành điện năng dùng cho mọi thứ, từ đèn điện đến giao thông và chế tạo.

Ai cũng biết rằng ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch góp phần gây ô nhiễm không khí. Tuy nhiên, chuyển dịch sang các dạng năng lượng sạch hơn không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Mặc dù tốt hơn với môi trường, năng lượng sạch không tin cậy hoặc mạnh mẽ như nhiên liệu hóa thạch. Hệ thống acqui tích trữ là một cuộc cách tân có thể giúp chuyển dịch sang năng lượng sạch dễ dàng hơn.

Tiềm năng điện mặt trời

Sau khi được thu giữ, năng lượng mặt trời cũng phải được tích trữ trong các hệ thống acqui tích trữ (ảnh st)

Chỉ trong một giờ, mặt trời truyền tới trái đất 430 tỉ tỉ Joule năng lượng. Nếu thu giữ được, đây sẽ là nguồn năng lượng đủ để cấp điện cho tất cả các ngành công nghiệp và sinh hoạt trên toàn cầu trong cả năm. Ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đang mở rộng khi ngày càng có nhiều ngành công nghiệp và hộ gia đình khai thác lợi thế của năng lượng mặt trời.

Pin quang điện (PV) đã được cải thiện đáng kể kể từ khi được hình thành vào năm 1960. Trong khi hiệu suất của tế bào PV đầu tiên chỉ đạt 14%, các mẫu mới đã đạt hiệu suất ấn tượng 47,1%. Các tấm pin mặt trời dân dụng cao cấp có hiệu suất rơi vào khoảng 18% đến 23%. Khi các tấm pin mặt trời trở nên phổ biến hơn, giá của chúng cũng phải chăng hơn.

Sử dụng gió cho điện công nghiệp chỉ có ý nghĩa trong một số vùng nhất định. Ngược lại, ánh nắng mặt trời có thể được tìm thấy ở hầu hết mọi nơi. Tuy nhiên, thu giữ năng lượng chỉ là một phần của quá trình cần thiết. Sau khi năng lượng được thu giữ, nó cũng phải được tích trữ. Đó là nơi các hệ thống acqui tích trữ phát huy tác dụng.

Vấn đề với năng lượng mặt trời

Các tấm pin mặt trời vẫn hấp thụ năng lượng vào những ngày nhiều mây hoặc ẩm ướt, nhưng hiệu suất của chúng không cao bằng những ngày nắng (Ảnh st)

Độ tin cậy của năng lượng là một trong những thách thức lớn nhất của ngành năng lượng mặt trời. Mặt trời chỉ chiếu vào ban ngày và bị ảnh hưởng bởi thời tiết xấu. Các tấm pin mặt trời vẫn hấp thụ năng lượng vào những ngày nhiều mây hoặc ẩm ướt, nhưng hiệu suất của chúng không cao bằng những ngày nắng. 

Các hệ thống acqui tích trữ giúp giải quyết vấn đề về độ ổn định này. Chúng tích trữ điện năng dư thừa vào ban ngày để sử dụng qua đêm. Nhiều chủ nhà và nhà máy công nghiệp đã triển khai các hệ thống acqui tích trữ  trong trường hợp mất điện - nếu mất điện lưới, hệ thống tích trữ có thể bảo vệ tài sản và duy trì cho mọi thứ hoạt động.

Các hệ thống này có thể được kết nối với lưới điện, tích trữ năng lượng dư thừa và chỉ bật lên khi cần thiết. Là cầu nối giữa nhiên liệu hóa thạch và năng lượng mặt trời, acqui tích trữ có thể hỗ trợ các ngành công nghiệp trong quá trình chuyển dịch từ các nguồn năng lượng cũ sang mới.

Những cải tiến sắp tới

Acqui lithium-ion (Ảnh st)

Cùng với công nghệ thông minh, hệ thống acqui tích trữ là một khả năng thú vị cho tương lai của ngành công nghiệp sạch. Tương tự như hệ thống nhà ở thông minh, công nghệ công nghiệp thông minh giúp theo dõi việc sử dụng năng lượng và nâng cao hiệu suất cho các khu công nghiệp. Đồng bộ hóa các hệ thống thông minh với bộ acqui tích trữ có nghĩa là dòng năng lượng sẽ tự động và được cải thiện theo thời gian.

Nhiều công ty khác nhau đang thử nghiệm để tạo ra những acqui có tuổi thọ cao hơn và sạc nhanh hơn. Ngoài các loại acqui lithium-ion thông dụng, các acqui tích trữ loại dòng chảy và kẽm đang được phát triển. Phần lớn các loại acqui này sử dụng vật liệu quý, vì vậy nhiều công ty khác đang phát triển các kỹ thuật tái chế cho phép họ tái sử dụng những vật liệu này.

Vẫn còn một số thách thức cần phải vượt qua đối với các hệ thống acqui tích trữ trước khi chúng trở thành tiêu chuẩn trong ngành năng lượng mặt trời, cụ thể như chi phí, khai thác vật liệu và nâng cao tính năng. 

Sạc pin cho tương lai

Hệ thống acqui tích trữ là một sự phát triển thú vị trong ngành năng lượng mặt trời. Khi hệ thống tích trữ được cải thiện, điện mặt trời sẽ trở nên tin cậy hơn và có khả năng mở rộng quy mô hơn. Các tấm pin mặt trời và hệ thống tích trữ đã và đang hỗ trợ các tài sản dân cư trên khắp thế giới - các hệ thống tích trữ giúp cấp điện mặt trời cho các trung tâm công nghiệp trong tương lai.

Mặc dù được cải tiến không ngừng, ngành công nghiệp năng lượng mặt trời vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức. Vật liệu dùng cho các tấm pin mặt trời và hệ thống acqui tích trữ lại quý và đắt tiền. Tạo ra đủ các hệ thống tấm pin mặt trời để duy trì nhu cầu năng lượng của thế giới sẽ là một thách thức rất lớn. Tuy nhiên, nhờ có các hệ thống acqui tích trữ, năng lượng mặt trời khả thi hơn và có thể mở rộng quy mô hơn trước đây.

Biên dịch: Chu Thanh Hải

Theo “energycentral”, số tháng 6/2022