Indonesia có thể ghép nối kho lưu trữ năng lượng mặt trời và thủy điện khổng lồ để khử cacbon quốc gia

Indonesia có thể ghép nối kho lưu trữ năng lượng mặt trời và thủy điện khổng lồ để khử cacbon quốc gia

    [Vui lòng đăng ký trang Youtube của Pacific Group tại

    https://www.youtube.com/channel/UCAxje1GxiUpZD6MEcR0f5Jg/videos

    Chúng tôi có các buổi chia sẻ về kinh doanh thực tế hàng tuần]

    Indonesia có thể ghép nối kho lưu trữ năng lượng mặt trời và thủy điện khổng lồ để khử cacbon trong nước

    Indonesia could pair its vast solar and hydro storage to decarbonise the country

    Bơm dự trữ năng lượng thủy năng ở chế độ bơm. Ảnh: Pumphydro.com.au
    Là một trong những quốc gia phát thải khí nhà kính lớn nhất thế giới, Indonesia đã cam kết đạt được mức trung hòa carbon vào năm 2060.

    Tuy nhiên, mức sống tăng, dân số tăng và quá trình điện khí hóa lớn sẽ khiến nhu cầu điện của Indonesia tăng gấp 30 lần, lên 9.000 Terawatt giờ (TWh) mỗi năm. Mức tiêu thụ điện tăng nhanh này làm dấy lên lo ngại về an ninh năng lượng và khả năng chi trả cũng như tính bền vững của môi trường.

    Nghiên cứu trước đây của chúng tôi cho thấy đất nước có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng bằng cách dựa vào nguồn năng lượng mặt trời dồi dào. Bằng cách lắp đặt hàng tỷ tấm pin mặt trời, Indonesia có thể thu hoạch khoảng 190.000 TWh năng lượng mặt trời mỗi năm. Lượng năng lượng này lớn hơn mức tiêu thụ điện của thế giới vào năm 2020.
    Tuy nhiên, dựa vào năng lượng mặt trời đồng nghĩa với việc Indonesia phải đối phó với nguy cơ thiếu hụt vì mặt trời không chiếu sáng mọi lúc. Để cân bằng hệ thống điện sử dụng năng lượng mặt trời qua đêm và trong thời gian mưa, Indonesia sẽ cần một lượng lớn năng lượng dự trữ.

    May mắn thay, Indonesia có một giải pháp dựa trên tự nhiên cho vấn đề này: quốc gia này có thể sử dụng tiềm năng to lớn để tích trữ năng lượng thủy điện bơm ngoài sông (PHES).

    PHES là một kỹ thuật lưu trữ năng lượng bằng cách sử dụng năng lượng dư thừa được tạo ra từ các tấm pin mặt trời trong những ngày nắng để bơm nước lên dốc đến hồ chứa cao hơn. Khi sản lượng điện thấp trong thời tiết nhiều mây hoặc vào ban đêm, điện sau đó có thể được điều động theo yêu cầu từ PHES bằng cách xả nước tích trữ xuống dưới hồ chứa thông qua tuabin

    Trong nghiên cứu mới nhất của chúng tôi, chúng tôi đã xác định rằng các địa điểm tuyệt vời cho các hồ chứa PHES có sẵn trên khắp đất nước, bao gồm các hòn đảo đông dân cư như Java, Bali và Sumatra.

    PHES ngoài sông để cân bằng năng lượng

    Để phát triển PHES ngoài sông, chúng ta cần hai hồ hoặc hồ chứa cách nhau gần nhau, có diện tích khoảng một km vuông, mỗi hồ có độ cao chênh lệch khoảng 600 mét. Chúng được kết nối với nhau bằng một đường hầm chứa một máy bơm-tuabin.

    Không giống như PHES thông thường (dựa trên sông), chúng ta không cần xây đập trên sông vì nước chảy qua các đường hầm nối hai hồ chứa. Chúng tôi cũng có thể sử dụng các địa điểm khai thác cũ, cũng như các hồ và hồ chứa hiện có. Điều này có nghĩa là các hệ thống PHES ngoài sông có thể có tác động môi trường và xã hội thấp.

    Indonesia could pair its vast solar and hydro storage to decarbonise the country
    Tích trữ năng lượng thủy điện được bơm ở chế độ tạo ra. Ảnh: Pumphydro.com.au
    Diện tích đất cần cho PHES ngoài sông cũng tương đối nhỏ. Một thủy điện bơm ngoài sông 150 gigawatt giờ (GWh) điển hình cần khoảng 8 ha đất trên mỗi GWh. Trong khi đó, dự án Upper Cisokan PHES trên sông ở Tây Java với 7 GWh lưu trữ yêu cầu diện tích ngập nước là 340ha (50ha / GWh).

    Với tuổi thọ từ 50–100 năm, các hệ thống PHES ngoài sông cũng có thể giảm sự phụ thuộc của chúng ta vào các loại pin thông thường, thường có tuổi thọ lưu trữ từ 10–15 năm. Pin cũng chứa các vật liệu thiếu hụt như lithium và coban.

    Tiềm năng lớn như thế nào?

    Indonesia có 26.000 địa điểm bơm thủy điện tiềm năng, con số này nhiều hơn mức cần thiết. Chúng tôi đã thu hẹp nó bằng cách chọn những nguồn tốt nhất có thể trên toàn quốc với chất lượng lưu trữ cao nhất và chi phí thấp nhất với tiềm năng là 321 TWh.

    Indonesia could pair its vast solar and hydro storage to decarbonise the country
    Hai loại hình thủy điện tích năng: trên sông (trái) và ngoài sông (phải). Ảnh: NREL
    Các khu vực phía đông Indonesia (Sulawesi, Maluku Papua và Kalimantan) có tiềm năng nhất, với yêu cầu bảo quản thấp. Điều này trái ngược với khu vực phía tây Indonesia (Java và Sumatra), nơi được cho là sẽ có nhu cầu lưu trữ đáng kể trong tương lai.

    Hình dưới đây minh họa quy mô của tiềm năng PHES tốt nhất ở mỗi khu vực của Indonesia so với các yêu cầu vào năm 2060 đối với một Indonesia giàu có, khử cacbon.

    Indonesia could pair its vast solar and hydro storage to decarbonise the country
    Tiềm năng PHES ngoài sông ở Indonesia. Vòng tròn màu xanh lá cây và màu đỏ lần lượt đại diện cho PHES tiềm năng và dung lượng lưu trữ cần thiết.
    Trong công việc tương lai của mình, chúng tôi sẽ xem xét liệu Indonesia có cần xây dựng các liên kết truyền tải điện mạnh mẽ từ đông sang tây cho một lưới điện chi phí thấp hay hệ thống có được vận hành độc lập tốt hơn ở mỗi khu vực hay không.

    PHES ngoài sông giá cả phải chăng

    Lưu trữ thủy điện có bơm cho đến nay là cách lưu trữ năng lượng mặt trời qua đêm rẻ nhất và cho đến nay chiếm thị phần lớn nhất trên thị trường lưu trữ năng lượng toàn cầu.


    Trang web PHES 150GWh giả thuyết ở Wonosobo Regency, Central Java. Nhà cung cấp hình ảnh: Bản đồ thủy điện được bơm toàn cầu của Đại học Quốc gia Úc
    Trong bài báo gần đây, chúng tôi đã mô hình hóa một trang web giả định 150 GWh ở Wonosobo Regency ở Trung Java với công suất điện 7,5 gigawatt — là một hệ thống lưu trữ lớn. Hệ thống này có thể chạy hết công suất trong 20 giờ. Địa điểm này có độ cao chênh lệch giữa các hồ là 741 mét, chiều dài đường hầm là 4 km và cần 4ha đất ngập trên mỗi GWh.

    Indonesia could pair its vast solar and hydro storage to decarbonise the country

    Chúng tôi ước tính chi phí vốn là 9,4 tỷ đô la Mỹ để phát triển trang web này, bao gồm cả chi phí đầu tư ban đầu san lấp và thu hồi đất. Để so sánh, một bộ pin quy mô tiện ích của Tesla sẽ yêu cầu chi phí vốn là 60 tỷ đô la Mỹ cho cùng công suất (150 GWh) — 1,2 triệu đô la Mỹ cho mỗi 3 MWh.

    Khi biết được tiềm năng PHES ngoài sông của Indonesia, chính phủ có thể tự tin lên kế hoạch phát triển sản xuất năng lượng mặt trời quy mô lớn. Do đó, một sự chuyển đổi năng lượng theo hướng trung tính carbon là một mục tiêu thực tế cần đạt được.

    Zalo
    Hotline