Nghiên cứu của RMI về tiềm năng của công nghệ tích trữ năng lượng tái tạo

“Sự bùng nổ trong việc đầu tư vào công nghệ dự trữ năng lượng đang tạo ra một cuộc cách mạng trong ngành năng lượng nhanh hơn dự kiến, cùng với đó nó cũng tạo một cơn địa chấn trong việc sử dụng năng lượng và tổ chức các hệ thống năng lượng của tương lai” – Theo Rocky Mountain institute (RMI).

Năng lượng khí hóa sạch được sử dụng trong phương tiện đi lại đang phát triển với tốc độ nhanh chóng mặt. Điều này khiến cho sự gia tăng các phương tiện sử dụng điện tăng cao qua từng năm. Là một hệ thống hấp thu và lưu trữ năng lượng trong thời gian trước khi giải phóng theo nhu cầu cung cấp, công nghệ tích trữ năng lượng là lĩnh vực tạo đột phá để tối ưu hóa hiệu suất của các hệ thống năng lượng và tạo thuận lợi để tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo. Công nghệ này rất cần thiết để thu hẹp cả về thời gian và khoảng cách địa lý giữa cung và cầu năng lượng.

Cho đến nay, tích trữ năng lượng điện hóa vẫn chiếm ưu thế trong công nghệ pin bao gồm cả pin axit chì, hệ thống dựa trên niken, dòng ôxy hóa khử nhiệt độ cao va pin ion lithium. Pin có thể dùng cho các ứng dụng ngắn hạn và trung hạn, có lợi cho việc mở rộng quy mô và hiệu suất. Phần lớn thiết bị điện tử tiêu dùng di động như xe chạy điện và hybrid chở khách đều được trang bị pin ion lịthium. Pin ion lithium trạng thái rắn là sự phát triển cao hơn của pin ion lithium truyền thống. Loại pin này đang được thay thế điện cực lỏng bằng vật liệu rắn mang tính khả thi về thương mại trong tương lai gần.

Để công nghệ này trở nên linh hoạt và hấp dẫn hơn, các nhà sản xuất ô tô đã bắt đầu bán những hệ thống xe kết nối với nhà ở, cho phép người dùng xe cung cấp điện cho ngôi nhà và ngược lại. Trong tương lai, nhiều siêu tụ điện sẽ lưu trữ động năng trong chuyển động con lắc và nạp điện hầu như không còn thời gian trễ, cho phép ô tô có thể nạp điện trong lúc dừng bình thường tại nút đường giao thông.

Hệ thống pin kim loại-không khí là hệ thống pin mới có nhiều triển vọng. Hệ thống pin này với trọng lượng nhẹ, có thể tái tạo dùng lâu dài nhờ dùng lithium hoặc kẽm làm cực dương (anot) và oxy lấy từ môi trường làm cực âm (catôt). Nhiều dự báo cho rằng, thập kỷ tới, mật độ năng lượng có thể tăng cao do các loại xe chạy bằng pin có khả năng cạnh tranh tốt hơn so với xe chạy bằng động cơ đốt trong. Dưới đây là 3 điểm đáng lưu ý từ báo cáo của RMI:

• Giá thành sản xuất pin dự trữ giảm và hiệu suất của chúng tăng lên ngoài dự đoán.
• Những sự cải tiến này giáng một đòn mạnh vào năng lượng đốt truyền thống và ngành thương mại phương tiện sử dụng động cơ đốt trong.
• Lithium-ion vẫn giữ vị trí dẫn đầu trong công nghiệp sản xuất pin, có điều đây không phải là giải pháp duy nhất trong tương lai của ngành dự trữ năng lượng.

Đội ngũ các nhà nghiên cứu của RMI đã tập trung vào phân tích các thông số từ Mỹ, Châu Âu, Trung Quốc và Ấn Độ. Sự phát triển và lớn mạnh của công nghệ dự trữ năng lượng đã và đang thúc đẩy sự chuyển đổi thói quen sử dụng nguồn năng lượng trên toàn cầu.

Văn phòng NSCL biên dịch