"Viên pin vô hình" trong lòng đất giúp giải bài toán lãng phí năng lượng sạch

Công nghệ này sử dụng điện dư thừa để bơm nước lên cao, sau đó xả nước qua tua-bin phát điện khi cần.

Điện tái tạo đang được cả thế giới hướng đến.

Điện tái tạo đang bị lãng phí

Những năm qua, thế giới đang đẩy mạnh việc khai thác và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, đặc biệt là điện mặt trời và điện gió. Chẳng hạn tại Việt Nam, các khu vực như Ninh Thuận, Bình Thuận và Tây Nguyên, hàng loạt dự án quy mô lớn đã đi vào vận hành, được kỳ vọng sẽ góp phần giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng 0 (Net-Zero) vào năm 2050.

Tuy nhiên, cùng với tốc độ phát triển nhanh là bài toán nan giải về lưu trữ điện năng. Ví dụ vào buổi trưa, khi điện mặt trời đạt công suất cao nhất, nhu cầu sử dụng điện lại ở mức thấp. Trong khi đó, hệ thống truyền tải điện Bắc - Nam phải được ưu tiên, buộc nhà điều hành phải cắt giảm công suất của nhiều nhà máy điện sạch.

Bên cạnh đó, ước tính, mỗi năm có hàng tỷ kWh điện tái tạo bị lãng phí do không thể đưa lên lưới. Lý do đơn giản là vào ban đêm, khi nhu cầu tăng cao, hệ thống vẫn phải huy động nhiệt điện than để bù đắp, làm giảm hiệu quả của quá trình chuyển dịch năng lượng.

Giải pháp thủy điện tích năng

Giải pháp lưu trữ quy mô lớn được đánh giá hiệu quả nhất hiện nay là thủy điện tích năng. Công nghệ này sử dụng điện dư thừa để bơm nước lên cao, sau đó xả nước qua tua-bin phát điện khi cần. Tuy nhiên, thủy điện tích năng truyền thống đòi hỏi địa hình núi cao và diện tích lớn, khó triển khai trong điều kiện quỹ đất và môi trường ngày càng hạn chế tại Việt Nam.

Mô hình cách hoạt động của thủy điện tích năng.

Từ thực tế đó, công nghệ Zero Terrain lưu trữ năng lượng không phụ thuộc địa hình, đang rất được quan tâm. Thay vì tận dụng độ cao tự nhiên, hệ thống này tạo ra chênh lệch độ cao bằng cách đào sâu xuống lòng đất, hình thành các khoang chứa nước hàng trăm mét dưới bề mặt.

Hệ thống Zero Terrain gồm một hồ chứa nước trên mặt đất và các khoang rỗng lớn dưới lòng đất. Khi dư điện, nước được bơm lên hồ trên. Khi cần điện, nước từ hồ trên chảy xuống các khoang sâu, quay tua-bin để phát điện. Toàn bộ quá trình diễn ra linh hoạt, có thể vận hành theo nhu cầu của lưới điện.

Ưu điểm của công nghệ này là có thể xây dựng tại các khu vực đất bằng phẳng, gần trung tâm điện mặt trời và điện gió, giúp giảm áp lực truyền tải. Phần lớn hạ tầng nằm dưới lòng đất, nên diện tích chiếm dụng bề mặt nhỏ, hạn chế tác động đến rừng và đất sản xuất.

Đáng chú ý, hệ thống Zero Terrain có khả năng phát điện từ 6 - 30 giờ liên tục, vượt xa nhiều giải pháp lưu trữ thông thường. Thời gian này đủ để cung cấp điện ổn định cho ban đêm hoặc trong những giai đoạn thiếu nắng, thiếu gió.

Trong bối cảnh Việt Nam cần mở rộng năng lượng tái tạo song song với bảo đảm an ninh năng lượng, các giải pháp lưu trữ như Zero Terrain được kỳ vọng sẽ đóng vai trò quan trọng, giúp tận dụng tối đa nguồn điện sạch và hạn chế tình trạng cắt giảm công suất trong tương lai.

Video giới thiệu công nghệ thủy điện tích năng.

Quên pin mặt trời đi, "lá cây nhân tạo" mới là tương lai năng lượng của nhân loại

Chỉ cần nước lã và nắng, thiết bị đột phá này có thể cung cấp năng lượng cho cả một thành phố.

Bấm xem >>