Năng lượng mặt trời sau một năm nhìn lại và vấn đề công nghệ lưu trữ điện

Lưu trữ điện năng – Xu thế tất yếu khi Việt Nam phát triển năng lượng tái tạo Việc tăng trưởng mạng lưới hệ thống tích trữ năng lượng ở Việt Nam khi nguồn điện từ năng lượng tái tạo tăng cao là xu thế tất yếu nhằm mục đích bảo vệ quản lý và vận hành mạng lưới hệ thống điện không thay đổi, bảo đảm an toàn. Nhưng yếu tố đặt ra là chính sách góp vốn đầu tư, quản lý và vận hành BESS và giá mua điện từ mạng lưới hệ thống ( trong chính sách nạp điện ), cũng như giá bán điện từ BESS như thế nào ? Phân tích của chuyên viên Tạp chí Năng lượng Việt Nam .

Lưu trữ điện và công nghệ nâng cao hiệu suất nguồn năng lượng tái tạo Việt Nam Với cam kết can đảm và mạnh mẽ của Thủ tướng nhà nước Việt Nam tại Hội nghị COP26 : “ Việt Nam sẽ đưa phát thải khí nhà kính về “ 0 ” ròng vào năm 2050 ”, việc tăng tỷ suất điện gió và mặt trời trong mạng lưới hệ thống nguồn điện cần được rất là ưu tiên. Tuy là nguồn năng lượng sạch nhưng tính không không thay đổi của hai loại điện này đang gây khó khăn vất vả và làm tăng ngân sách quản lý và vận hành mạng lưới hệ thống điện Việt Nam. Việc ứng dụng mạng lưới hệ thống tàng trữ năng lượng / điện trở nên thiết yếu, quan trọng, cả hiện tại và trong tương lai. Hội thảo khoa học “ Ứng dụng mạng lưới hệ thống tàng trữ năng lượng và Công nghệ nâng cao hiệu suất cho những dự án Bất Động Sản năng lượng tái tạo của Việt Nam ” vừa được Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam tổ chức triển khai tại Thành Phố Hà Nội. Hội thảo là thời cơ để những bên tương quan san sẻ về nhu yếu, những thử thách và kinh nghiệm tay nghề trong việc vận dụng những mạng lưới hệ thống tàng trữ năng lượng ( ESS ) tại Việt Nam .

Những đột phá về năng lượng mặt trời (NLMT) năm 2021:

Theo trang tin công nghệ trực tuyến Mỹ Earthandhuman (EHC) cập nhật cuối tháng 11/2021 cho hay: NLMT là nguồn năng lượng tái tạo vô tận thiên nhiên mang đến cho con người. Đây là nguồn năng lượng phát triển nhanh nhất ở nhiều nơi trên thế giới hiện nay. Nó được kỳ vọng sẽ vượt cả thủy điện, và là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới vào năm 2030.

Trong năm 2021 nghành điện mặt trời tăng trưởng vô cùng sôi động, với nhiều loại sản phẩm được đưa vào ứng dụng. Dẫn đầu là pin năng lượng mặt trời hay tấm quang điện. Tế bào quang điện được ghép lại thành khối để trở thành pin mặt trời ( thường thì 60 hoặc 72 tế bào quang điện trên một tấm pin mặt trời ). Chúng được dùng như cảm ứng ánh sáng, hoặc những phát xạ điện từ gần ngưỡng ánh sáng nhìn thấy hoặc đo cường độ ánh sáng .
Theo trang tin worldpopulationreview ( WPRC ) : Có 10 quốc gia sản xuất nhiều điện mặt trời nhất năm 2021 ( ĐV tính MW ) gồm : Trung Quốc ( 175.018 ), Mỹ ( 62.200 ), Nhật Bản ( 55.500 ), Đức ( 45,930 ), Ấn Độ ( 26.869 ), Italia ( 20.120 ), Anh ( 13.108 ), nước Australia ( 11.300 ), Pháp ( 9,483 ) và Nước Hàn ( 7.862 ) .
Tiếp đến là xe xe hơi chạy bằng NLMT được cho phép xe điện sạc lại mà không cần dừng lại. Xe xe hơi NLMT có những tế bào quang điện được tích hợp vào xe, quy đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. NLMT được tàng trữ trong pin, được cho phép hoạt động giải trí vào cả đêm hôm hoặc khi không có ánh sáng mặt trời trực tiếp. Một số lợi thế của xe hơi điện mặt trời là tiết kiệm ngân sách và chi phí xăng và thân thiện với thiên nhiên và môi trường. Không có thêm ngân sách nào khác ngoài pin, không gây ô nhiễm môi trường tự nhiên, không khí và phát sinh tiếng ồn .
Cùng với xe chạy điện mặt trời là kính NLMT dùng trong kiến thiết xây dựng, như hành lang cửa số NLMT, có chính sách giống như tế bào quang điện. Biến đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng mà không cần đến những phụ kiện. Lợi thế là làm giảm độ chói nhiệt và tạo ra thiên nhiên và môi trường nội thất bên trong tiện lợi, thoải mái và dễ chịu. Nó làm giảm ngân sách điện năng và tiết kiệm chi phí năng lượng bằng cách giảm nhiệt tăng trong khoảng trống, thậm chí còn hoàn toàn có thể thay cả máy điều hòa nhiệt độ .
Tuyến đường năng lượng mặt trời ( Solar Roads ) đã và đang được kiến thiết xây dựng ở nhiều nơi, chúng chịu được nhiều áp lực đè nén, tạo ra nhiều năng lượng mặt trời ngay cả khi được bao trùm trong những vật tư khác. Trung Quốc, Pháp và Hà Lan là những nước tiên phong trong nghành này .
Sơn năng lượng mặt trời hoàn toàn có thể tạo ra điện, nhưng cũng có tính năng như sơn thường thì. Loại sơn này có chứa hàng nghìn hạt vật tư nhạy nhiệt được nhúng trong đó để tạo ra năng lực thu gom năng lượng. Với việc sinh ra sơn NLMT đã tạo ra giải pháp “ một mũi tên trúng 2 đích ” vừa sửa chữa thay thế sơn thường thì lại kiêm công dụng sản sinh điện, tiết kiệm chi phí hóa đơn tiền điện cho người tiêu dùng .
Pin tàng trữ năng lượng, đây không phải là pin điện thông thường mà là pin dự trữ năng lượng mặt trời trong vài tháng, giải phóng nhiệt theo nhu yếu. Bức xạ UV được hấp thụ bởi những phân tử đơn cử được phối hợp trong mạng tinh thể. Năng lượng được giải phóng khi vật tư được hâm sôi. Theo điều tra và nghiên cứu, vật tư này hoàn toàn có thể giữ được năng lượng trong hơn 4 tháng. Nó hoàn toàn có thể sử dụng cách tiếp cận phát minh sáng tạo để sưởi ấm những ngôi nhà vào mùa đông bằng cách tái sử dụng năng lượng cho mùa hè .
Sự sinh ra những loại tế bào quang điện mỏng dính ( solar cells ) hoàn toàn có thể thu được tới 46 % năng lượng của mặt trời thay vì 18 – 22 % ở pin thường thì. Do khối lượng nhẹ nên thích hợp để bao trùm những khu vực to lớn. Hiệu suất thu năng lượng mặt trời của tấm năng lượng mặt trời màng mỏng dính hiện là khoảng chừng 13 %. Mặt khác, vật tư năng lượng mặt trời có hiệu suất cao hơn trong những trường hợp thiếu sáng .
Các thiết bị năng lượng như tháp năng lượng mặt trời, hoàn toàn có thể sản xuất điện năng dồi dào, sạch và Ngân sách chi tiêu phải chăng. Tháp năng lượng mặt trời có hình tròn trụ nằm ở khu vực khô nóng. Ở giữa sa mạc, những tua bin đó phát điện, nó hoàn toàn có thể chạy cả ngày lẫn đêm. Ngoài ra, còn có tấm pin mặt trời tự hồi sinh, pin mặt trời tự sưởi ấm …

Sản xuất và lưu trữ điện mặt trời ở Việt Nam:

Theo Bách khoa thư mở : Điện mặt trời ở Việt Nam thuộc nhóm công nghiệp năng lượng mới nổi, được tham gia theo sự tăng trưởng nguồn năng lượng tái tạo chung của quốc tế, sự nhập khẩu khoa học kỹ thuật, đồng thời phân phối nhu yếu tăng trưởng nguồn năng lượng khi những nguồn thủy điện lớn đã khai thác hết, những thủy điện nhỏ không bảo vệ quyền lợi mang lại so với thiệt hại môi trường tự nhiên mà nó gây ra. Mặt khác, Việt Nam có tiềm năng lớn về năng lượng mặt trời, gió, do ở gần xích đạo và sống sót những vùng khô nắng nhiều như những tỉnh Nam Trung bộ. Vì thế điện mặt trời cùng với điện gió đang được Việt Nam khuyến khích tăng trưởng .

Tính đến hết năm 2020, tổng công suất lắp đặt về điện mặt trời trên cả nước đã đạt tới khoảng 19.400 MWp; toàn bộ sản lượng điện phát từ điện mặt trời trên toàn quốc trong cả năm 2020 đạt 10,6 tỷ kWh.

Theo Tập đoàn Điện lực Việt Nam ( EVN ) : Nguồn phát điện mặt trời hiện chiếm tỷ trọng khoảng chừng 25 % tổng hiệu suất đặt của toàn mạng lưới hệ thống. Tuy nhiên, sự tăng trưởng nóng của nguồn điện này đã dẫn đến hiện tượng kỳ lạ quá tải vào thời gian buổi trưa ( từ 10 h00 – 14 h00 ) do phụ tải thấp và bức xạ điện mặt trời tốt nhất trong ngày. Theo giới nghiên cứu và phân tích năng lượng, Việt Nam cần sớm có chủ trương thôi thúc ứng dụng giải pháp tàng trữ điện năng với những nhà máy sản xuất năng lượng tái tạo, hoặc tàng trữ cho toàn mạng lưới hệ thống để không tiêu tốn lãng phí nguồn góp vốn đầu tư hiện tại của xã hội. Cần xem tàng trữ năng lượng là xu thế tất yếu để giúp quy trình quy đổi năng lượng hiệu suất cao theo quy trình tiến độ chung của quốc tế .

Pin CO2 mới làm giảm một nửa chi phí lưu trữ năng lượng mặt trời:

Tương lai sẽ có loại pin CO2 mới, giúp làm giảm 50% ngân sách tàng trữ năng lượng mặt trời ( NLMT ). Hướng đi mới mang tính tất yếu, tương hỗ năng lượng tái tạo tăng trưởng, giúp quả đât sớm đạt tiềm năng trung hòa carbon vào năm 2050. Công ty Energy Dome của Ý vừa thông tin cho biết họ đã gọi vốn thành công xuất sắc 11 triệu USD để bắt tay vào dự án Bất Động Sản tăng trưởng công nghệ tiên tiến cho pin CO2 mới. Công nghệ tăng cường đáng kể năng lực tàng trữ NLMT ban ngày khi dư thừa năng lượng, và xả vào giờ cao điểm và đêm hôm. Nó làm giảm đáng kể yếu tố suy giảm hiệu suất thường gặp ở pin lithium-ion truyền thống lịch sử .
Theo Energy Dome, công nghệ tiên tiến nói trên sinh ra sẽ làm cho nghành NLMT và năng lượng gió hoàn toàn có thể hoạt động giải trí theo nhu yếu của đơn vị chức năng quản lý và vận hành lưới điện, và nhu yếu của thị trường, và hoạt động giải trí được 24 giờ mỗi ngày, nhất là khi những dự án Bất Động Sản trang trại NLMT khổng lồ đang mọc lên ở nhiều nơi. Không giống pin lithium-ion, giảm đáng kể hiệu suất sau khoảng chừng một thập kỷ sử dụng, pin CO2 duy trì hiệu suất tương tự như trong suốt 25 năm đời dự án Bất Động Sản. Điều này có nghĩa, ngân sách tàng trữ năng lượng chỉ bằng 50% so với pin lithium-ion có khoảng trống tàng trữ như nhau .
Pin CO2 của Energy Dome sử dụng carbon dioxide theo một quy trình khép kín, trong đó nó được chuyển hóa từ khí sang chất lỏng và sau đó trở lại thành khí. “ Mái vòm ” được công ty đặt tên là ngăn chứa khí khí quyển hoàn toàn có thể bơm được, chứa đầy CO2 dạng khí. Khi sạc, mạng lưới hệ thống sử dụng nguồn điện lưới, cung ứng năng lượng cho một máy nén hút CO2 từ mái vòm và nén lại, tạo ra nhiệt đưa đến thiết bị tàng trữ nhiệt năng. CO2 sau đó được hóa lỏng và tàng trữ trong những bình ở nhiệt độ môi trường tự nhiên xung quanh, triển khai xong quy trình tích điện .
Chu trình đảo ngược nếu là phóng điện bằng cách làm bay hơi chất lỏng đó, tịch thu nhiệt từ mạng lưới hệ thống tàng trữ nhiệt năng, và “ co và giãn ” CO2 nóng để đưa vào tua bin dẫn động máy phát điện. Pin CO2 của Energy Dome có dung tích tàng trữ khoảng chừng 200 MWh .
Claudio Spadacini, người sáng lập kiêm giám đốc quản lý và điều hành của Energy Dome cho hay, trong toàn cảnh năng lượng tái tạo ( NLTT ) tăng trưởng sôi động, những mạng lưới hệ thống lưới điện trên toàn quốc tế cần được tăng cấp để tích năng hiệu suất cao, trong đó pin CO2 của Energy Dome là một trong những giải pháp khả thi và tình thế để đạt tiềm năng này .
Điều quan trọng hơn, pin CO2 sẽ không giải phóng bất kể khí CO2 nào trong quy trình sạc và xả. Tuy nhiên, Energy Dome hoàn toàn có thể phải cần lượng lớn CO2 để lan rộng ra quy mô sản xuất trong tương lai. Dự kiến, Energy Dome hoàn toàn có thể sử dụng khí được khai thác bởi những nhà máy sản xuất loại carbon, như cơ sở thu giữ không khí trực tiếp ( DAC ) đang được kiến thiết xây dựng ở Anh. Điều này đồng nghĩa tương quan, pin CO2 sẽ nâng cao đáng kể năng lực tàng trữ năng lượng tái tạo, đồng thời giúp quốc tế vô hiệu khí nhà kính, chuyển nó sang năng lượng tái tạo ngay từ đầu, khi mới được tạo ra. / .
KHẮC NAM ( THEO : GTC / EHO / IEC / VWO / WPRC-12 / 2021 )

Link tham khảo:

1 / https://www.greentechmedia.com/articles/read/10-solar-and-storage-trends-for-2021

2/ https://earthandhuman.org/solar-energy-breakthroughs/

3 / https://interestingengineering.com/new-co2-battery-can-halve-the-cost-of-solar-energy-storage

4/ https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90i%E1%BB%87n_m%E1%BA%B7t
_tr%E1%BB%9Di_%E1%BB%9F_Vi%E1%BB%87t_Nam

5 / https://worldpopulationreview.com/country-rankings/solar-power-by-country

Source: https://vh2.com.vn
Category : Năng Lượng