
Tổng quan về Hệ Thống Lưu Trữ Năng Lượng và cơ chế hoạt động
- Người viết: ducva@saomaisoft.com lúc
- Hệ thống pin tích trữ năng lượng
Từ khi năng lượng tái tạo được áp dụng, một thách thức lớn và dai dẳng đã nảy sinh: hệ thống lưu trữ năng lượng. Bên cạnh khả năng sản xuất hiệu suất năng lượng tối ưu, năng lượng tái tạo có nhược điểm lớn về khả năng lưu trữ.
Thế nào là hệ thống lưu trữ?
Đây là các hệ thống được áp dụng để lưu trữ bất kỳ dạng năng lượng nào và giải phóng khi cần thiết.
Khi đề cập đến việc giải phóng năng lượng, phương thức này không nhất thiết phải giống với cách nó được tiết kiệm. Một ví dụ điển hình là pin truyền thống, một loại hệ thống lưu trữ năng lượng.
Pin truyền thống
Bằng cách này, chúng tôi đang quản lý lưu trữ năng lượng để tránh lãng phí và sử dụng nó một cách hiệu quả nhất.
Điều quan trọng đối với các doanh nghiệp điện là đảm bảo người tiêu dùng có thể sử dụng năng lượng khi họ cần. Vì vậy, các hệ thống này cần được liên tục cải thiện để tăng tính khả dụng.
Giải pháp lưu trữ năng lượng có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực, không chỉ giới hạn trong khu dân cư và người tiêu dùng. Ngược lại, các hệ thống sản xuất quy mô lớn, như các nhà máy điện, cũng đòi hỏi các giải pháp lưu trữ năng lượng.
Phân loại hệ thống lưu trữ
Công nghệ lưu trữ năng lượng hydro
Tùy thuộc vào khả năng lưu trữ năng lượng, ta có thể phân ra ba hệ thống khác nhau:
Hệ thống lưu trữ quy mô lớn
Sử dụng cho các vùng với nhu cầu năng lượng lớn để cung cấp cho các hệ thống phát điện, hệ thống khẩn cấp và các hệ thống phụ trợ, và đo lường theo đơn vị GW. Ví dụ, nó được áp dụng trong các nhà máy thủy điện để điều khiển việc phát điện từ các thác nước.
Hệ thống lưu trữ trên mạng
Đây là hệ thống phổ biến nhất trong lĩnh vực năng lượng tái tạo và mạng lưới điện. Chúng thường lưu trữ năng lượng ở quy mô MW. Ví dụ, chúng tôi tìm thấy chất siêu dẫn, bánh đà hoặc pin được sử dụng rộng rãi trong ngành năng lượng mặt trời để đảm bảo nguồn cung cấp năng lượng ổn định trong những ngày thiếu nắng.
Hệ thống lưu trữ cuối cùng của người tiêu dùng
Đây là các hệ thống quy mô nhỏ hơn được sử dụng trong lĩnh vực dân cư, thường được đo lường theo đơn vị kW. Chúng bao gồm các loại pin và thiết bị tương tự như trước đó, nhằm cung cấp nguồn điện dự phòng hoặc tối ưu hóa sử dụng năng lượng cho hộ gia đình và doanh nghiệp nhỏ.
Tại sao nên tích trữ năng lượng?
Lưới điện thông minh Smart Grid
Việc lưu trữ năng lượng trở nên quan trọng và có ba lý do chính sau đây:
- Đảm bảo nguồn cung ổn định và chất lượng: Khi có năng lượng dự trữ, chúng ta có thể sử dụng nó mà không phụ thuộc vào lưới điện. Điều này giúp đảm bảo nguồn cung cấp năng lượng ổn định và có chất lượng tốt hơn.
- Thúc đẩy sự phát triển của năng lượng tái tạo: Với sự gia tăng của hệ thống lưu trữ năng lượng, năng lượng tái tạo đang ngày càng trở nên phổ biến hơn trên thị trường. Một ví dụ điển hình là khả năng tạo ra năng lượng vô hạn từ các nguồn tái tạo, gần như miễn phí, sạch sẽ và không gây ô nhiễm, đồng thời có thể lưu trữ và sử dụng linh hoạt. Năng lượng tái tạo cần phải tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu lưu trữ và sử dụng hiệu quả hơn.
- Phát triển SmartGrid: Lưới điện thông minh SmartGrid cho phép năng lượng được trao đổi hai chiều, tức là từ người tiêu dùng trở thành người sản xuất năng lượng. Với năng lượng tái tạo, điện có thể được tạo ra và phần thặng dư có thể cung cấp cho lưới điện hoặc nhận được trong trường hợp cần thiết, tạo ra một hệ thống điện linh hoạt và hiệu quả hơn.
Nhu cầu lưu trữ
Lưu trữ năng lượng bằng công nghệ hydro
Nói chung, việc lưu trữ năng lượng là cần thiết vì chúng ta không thể hoàn toàn đồng bộ hóa quá trình tạo ra và tiêu thụ năng lượng. Mục tiêu của chúng ta là có thể sử dụng năng lượng khi cần thiết.
Sự phát triển của hệ thống lưu trữ cho phép chúng ta tiết kiệm năng lượng tạo ra vào ban ngày và sử dụng nó vào thời điểm không có nguồn năng lượng mặt trời.
Trong trường hợp của năng lượng tái tạo, việc lưu trữ hoàn toàn phụ thuộc vào các biến đổi tự nhiên. Điều này dẫn đến việc sản xuất năng lượng không thể điều chỉnh linh hoạt theo nhu cầu thực tế của chúng ta.
Một ví dụ rõ ràng là năng lượng gió, không phải lúc nào cũng có đủ gió để tạo ra năng lượng cần thiết.
Dù chúng ta có ở trong khu vực có gió mạnh thường xuyên, nhưng độ mạnh của gió không ổn định.
Trong tình huống này, việc lưu trữ năng lượng gió giúp chúng ta tránh được các gián đoạn trong cung cấp năng lượng. Do đó, chúng ta có thể tiếp tục sử dụng điện mà không bị ảnh hưởng.
Mục tiêu của các hệ thống lưu trữ ngày càng là thúc đẩy và tận dụng tối đa năng lượng tái tạo.
Điểm mới của tích trữ năng lượng?
Việc lưu trữ năng lượng không phải là một công nghệ mới. Đã có ắc quy axit chì tồn tại trong 100 năm.
Theo thời gian, với sự tiến bộ của công nghệ, các hệ thống này đã được phát triển và cải tiến. Hiệu suất và tính ứng dụng của chúng đã tăng lên đáng kể, mang lại sự linh hoạt và tiện lợi tốt nhất khi cần năng lượng.
Ắc quy axit chì
Chính vì lý do này, các hệ thống lưu trữ này đã mở ra cánh cửa cho ngành công nghiệp năng lượng tái tạo và đang nỗ lực để cải thiện chúng. Tương lai của nguồn năng lượng dựa vào sự phát triển của các hệ thống này, mặc dù nó không được đánh giá cao.
Với nguồn năng lượng tái tạo sẵn có như năng lượng truyền thống, sự đảm bảo về nguồn cung cấp có thể được đạt được. Hơn nữa, chúng không gây ra ô nhiễm môi trường và giúp chúng ta chống lại các tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu trên toàn cầu.
Một trong những hệ thống lưu trữ năng lượng mạnh mẽ nhất hiện nay và được dự đoán sẽ là giải pháp lưu trữ năng lượng tái tạo trong tương lai (và có thể cả cho xe điện) là Pin Lithium-ion. Mặc dù giá thành khá cao, nhưng với trọng lượng nhẹ và hiệu suất cao, nó có thể trở thành lựa chọn hàng đầu.
Tổng kết
Tóm lại, việc lưu trữ năng lượng là một yếu tố cơ bản trong hệ thống điện của tương lai, không chỉ là của tương lai mà còn là của hiện tại, khi nguồn năng lượng tái tạo trở nên ngày càng cần thiết.