0
0
0
0
Hiện nay, phương pháp dùng để tích trữ điện phổ biến đó chính là sử dụng pin lithium. Tuy nhiên với nguồn cung lithium cực hạn chế. Nên nhiều công ty cũng như nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều phương pháp tích trữ điện khác. Gần đây, công ty Energy Vault đã tiến hàng sử dụng cần trục và những khối gạch khổng lồ để tích trữ điện. Đây được cho là hệ thống tích trữ điện vô cùng độc đáo. Thử nghiệm cho thấy hệ thống này đã tích trữ được nguồn điện khổng lồ trong một khoảng thời gian rất dài.
Hệ thống tích trữ điện độc đáo
Công ty Energy Vault sử dụng cần trục và những khối gạch khổng lồ để lưu trữ năng lượng; cung cấp cho mạng lưới điện khi cần. Energy Vault, nhà sản xuất tháp lưu trữ năng lượng bằng trọng lực EVx, thu hút 100 triệu USD vốn đầu tư từ các công ty Prime Movers Lab, SoftBank, Saudi Aramco, Helena, và Idealab X. Energy Vault cho biết, nguồn vốn mới sẽ được dùng vào kế hoạch mở rộng ứng dụng hệ thống EVx cho khách hàng ở Mỹ, Trung Đông, châu Âu và Australia. Việc triển khai hệ thống ở Mỹ sẽ bắt đầu trong quý 4/2021. Và ở các nước khác trong năm 2022.
Thiết kế của Energy Vault tương đối độc đáo. Bao gồm cần trục tháp 6 tay cao 122m cùng các khối bê tông nặng gần 35 tấn. Khi năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió được hút vào tháp; phần mềm AI (trí tuệ nhân tạo) sẽ điều khiển motor điện đưa các khối bê tông lên cao. Khi các khối bê tông này được hạ thấp; động năng từ quá trình sẽ được biến đổi thành điện năng. Theo Energy Vault, quá trình này có hiệu quả khép kín từ 80 đến 90%.
Hệ thống tích trữ điện trong thời gian dài
Với thiết kế này, hệ thống có thể lưu trữ năng lượng trong nhiều tháng, nhiều năm; hoặc thậm chí trong thời gian vô hạn. Nguyên lý hoạt động của tháp gần giống hệ thống bơm thủy điện tích năng (pumped hydro); lợi dụng sức nước của các thủy vực (thay cho những khối gạch nặng) và sườn dốc (thay cho cột tháp).
Năm 2020, Energy Vault triển khai hệ thống lưu trữ năng lượng ở quy mô thương mại lần đầu tiên. Và giới thiệu hệ thống EVx mới vào tháng 4 năm nay. Theo công ty, tháp EVx có hiệu suất chu trình nạp xả là 80 – 85%. Và thời gian hoạt động hơn 35 năm. Hệ thống có thiết kế dạng module có thể tăng quy mô để đạt công suất lưu trữ nhiều gigawatt giờ điện.
Với nguồn cung cấp lithium có hạn trên toàn cầu, giới nghiên cứu đang tìm kiếm giải pháp thay thế pin lithium – ion để lưu trữ năng lượng mặt trời và điện gió. Ví dụ, công ty Form Energy ở Somerville, Massachusetts, đã thu hút 240 triệu USD vốn đầu tư cho thiết kế pin sử dụng viên sắt. Viên sắt tiếp xúc với oxy tạo ra gỉ sắt. Sau đó, oxy được loại bỏ để gỉ sắt trở lại thành sắt. Việc kiểm soát quá trình này cho phép pin nạp và xả điện.
Một hệ thống tận dụng lực hấp dẫn để lưu trữ điện vượt mặt pin li-ion
Hệ thống sẽ không xuống cấp nhanh như pin. Hiển nhiên vòng sạc-xả của một sợi cáp cần cẩu sẽ dẻo dai hơn phản ứng hóa học xảy ra bên trong một viên pin.
Có thể dễ dàng điều chỉnh lượng năng lượng đầu ra của cần cẩu tháp điện thông qua việc điều chỉnh cân nặng của khối vật chất. Khối nhỏ được thả từ từ sẽ tạo ra lượng năng lượng vừa phải trong thời gian dài; còn khối lớn được thả rơi sẽ tạo ra luồng năng lượng lớn.
Thế nhưng đây không phải hệ thống hoàn hảo; công nghệ đứng đằng sau để tính toán cân nặng và vị trí đặt từng khối một cách chính xác. Theo lời ông Piconi, thuật toán của Energy Vault đã có thể bù được yếu tố thời tiết hay chất lượng cần cẩu giảm sút theo thời gian.
Xem thêm các bài viết hay về Công nghệ mới tại đây.
