Hệ thống lưu trữ năng lượng là nền tảng của tương lai sử dụng năng lượng tái tạo – thị trường này đang phát triển như thế nào?
GlobalData dự báo tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) của ngành ESS là hơn 15% trong giai đoạn 2023 - 2026 khi lượng năng lượng tái tạo được triển khai trên toàn cầu vào cuối thập kỷ này dự kiến sẽ tăng gấp đôi. Nguồn hình ảnh: nVent
Điện mặt trời (quang điện) và gió sẽ chiếm một nửa tổng công suất phát điện vào năm 2035 nhưng nhược điểm lớn nhất của năng lượng tái tạo là tính không liên tục của chúng. Vì vậy, khi mây đen che khuất mặt trời hoặc gió không thổi, các nguồn năng lượng này không thể sản xuất nhiều như vậy. Đó là lý do tại sao lưu trữ năng lượng là rất quan trọng: để khi có sự gia tăng đột biến trong sản xuất năng lượng tái tạo, ví dụ, vào những ngày có gió hoặc trong giờ nắng cao điểm, công suất bổ sung này có thể được lưu trữ và sau đó giải phóng khi nhu cầu vượt quá sản lượng.
Có lý khi ngành lưu trữ năng lượng đang phát triển song song với sự gia tăng công suất tái tạo trên toàn thế giới. Hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS) đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao độ tin cậy và tính ổn định của các nguồn năng lượng sạch và sẽ là chìa khóa cho quá trình chuyển đổi năng lượng thành công. Bằng cách lưu trữ năng lượng dư thừa được tạo ra trong thời kỳ sản xuất cao điểm và giải phóng năng lượng trong thời kỳ sản xuất thấp hoặc nhu cầu cao, ESS đảm bảo nguồn cung cấp điện ổn định và đáng tin cậy và các mục tiêu phát triển bền vững đầy tham vọng đang thúc đẩy sự bùng nổ trong thị trường này.
Công ty nghiên cứu thị trường GlobalData định giá thị trường ESS ở mức 73,5 tỷ đô la vào năm 2023. Các nhà phân tích năng lượng của GlobalData cho biết các điều kiện thị trường thuận lợi và các chính sách của chính phủ, như Thỏa thuận xanh của EU, các đề xuất Fit for 55 và tại Hoa Kỳ, Đạo luật giảm lạm phát (IRA), sẽ là động lực thúc đẩy tăng trưởng hơn nữa. GlobalData dự báo tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là hơn 15% cho ngành ESS trong giai đoạn 2023-2026 khi lượng năng lượng tái tạo được triển khai trên toàn cầu vào cuối thập kỷ này sẽ tăng gấp đôi.
Hiện nay, thủy điện tích năng (PSH), lưu trữ năng lượng dưới dạng năng lượng thế hấp dẫn trong nước hồ chứa, là công nghệ lưu trữ năng lượng quy mô lớn đã được thiết lập lâu đời nhất và chiếm khoảng 90% công suất lưu trữ được lắp đặt trên thế giới. Tuy nhiên, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS), có khả năng triển khai linh hoạt hơn nhiều và khả năng mở rộng tốt hơn, đang ngày càng được ưa chuộng.
Buket Mansuroglu, giám đốc thị trường dọc tại nVent Schroff, công ty hàng đầu thế giới về giải pháp kết nối và bảo vệ điện, cho biết: "Thị trường lưu trữ năng lượng bằng pin toàn cầu đang trên đà tăng trưởng nhanh chóng".
“APAC hiện chiếm thị phần lớn nhất về công suất lắp đặt, nhưng châu Âu đã chứng kiến sự gia tăng theo cấp số nhân của các hệ thống lưu trữ năng lượng pin trong vài năm qua. Về mặt công nghệ, pin lithium-ion (li-ion) được ưa chuộng vì mật độ năng lượng cao, hiệu quả và chi phí giảm nhưng đầu tư vào R&D hiện đang đổ vào các công nghệ khác có đặc điểm thuận lợi.”
Sự phát triển của công nghệ pin vẫn tiếp tục. Pin lithium-ion đang trải qua những cải tiến liên tục về mật độ năng lượng, tốc độ sạc và tuổi thọ. Pin natri-ion đang nổi lên như một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn với hiệu quả về chi phí, thân thiện với môi trường và các tính năng an toàn. Mặt khác, pin thể rắn đang hứa hẹn những tiến bộ trong hóa học pin, mang lại tiềm năng tăng mật độ năng lượng, độ an toàn và cải thiện tuổi thọ chu kỳ.
Ngoài ra, pin dòng chảy, sử dụng năng lượng được lưu trữ trong chất điện phân bằng cách tăng hiệu điện thế giữa hai chất lỏng điện hóa, hứa hẹn tuổi thọ dài hơn pin li-ion và cũng cải thiện hồ sơ an toàn. Sự phát triển của các công nghệ này cần được theo dõi chặt chẽ. Buket lưu ý: “Động lực chính để nghiên cứu và đầu tư vào các công nghệ pin thay thế là đạt được độ ổn định cao hơn, mật độ năng lượng cao hơn, tuổi thọ chu kỳ dài hơn và giảm chi phí tổng thể. Các yếu tố bền vững và môi trường cũng rất quan trọng.
Nhưng Kirim Serhan, giám đốc phát triển kinh doanh tại nVent cho biết thị trường vẫn chủ yếu do pin li-ion thống trị và tình trạng này sẽ còn tiếp tục trong một thời gian nữa.
nVent là một doanh nghiệp đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng, hỗ trợ các OEM và nhà tích hợp vượt qua các rào cản về quy định và an toàn, đồng thời định hình các hệ thống lưu trữ năng lượng để chúng được tối ưu hóa hoàn toàn, đồng thời đủ linh hoạt để thích ứng với các nâng cấp công nghệ. Các vỏ bọc độc đáo của nVent bao gồm các hệ thống quản lý nhiệt tiên tiến, các giải pháp bảo vệ điện toàn diện và các hệ thống phân phối điện dạng mô-đun có thể tích hợp vào các dự án cơ sở hạ tầng lớn hơn, tất cả đều là các thành phần quan trọng để lưu trữ năng lượng hiệu quả.
Các nhà sản xuất BESS có thể nổi bật nếu họ cung cấp hiệu suất cao và vòng đời dài hơn. “Nhưng vẫn có những rào cản”, Serhan nói. “Sự xuống cấp của pin là điều không thể tránh khỏi. Pin cần phải tồn tại trong môi trường ngày càng khắc nghiệt và đầy thách thức. Tuy nhiên, có một tin tốt. Trong khi chúng ta chờ đợi những tiến bộ hơn nữa trong các lĩnh vực phức tạp như hóa học, đã có những cách thiết thực để làm cho pin tồn tại lâu hơn.
“Với chuyên môn trong lĩnh vực này, chúng tôi có thể giúp thị trường đẩy nhanh quá trình phát triển BESS.”
Ông cho biết các công ty có xu hướng tiếp cận nVent với ý tưởng thô sơ nhưng cần chuyên môn của họ để tích hợp các hệ thống và giải quyết các vấn đề về cơ học và nhiệt.
“Chúng tôi cung cấp tính linh hoạt trong thiết kế, độ bền, tính an toàn, tính mô-đun và khả năng tùy chỉnh”, Serhan giải thích. “Tất cả khách hàng đều bắt đầu bằng một nguyên mẫu, chúng tôi giúp thiết kế và thử nghiệm trong vòng ba đến sáu tháng. Các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi hợp tác chặt chẽ với khách hàng trong giai đoạn này”.
Khám phá một số cách chính để vượt qua những rào cản trong thiết kế và sản xuất hệ thống lưu trữ năng lượng pin trong báo cáo miễn phí này từ nVent Schroff.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
