Khi tỷ lệ năng lượng tái tạo tăng lên trong lưới điện, Chính phủ khám phá các tùy chọn lưu trữ
Tại Ấn Độ, nước sản xuất năng lượng tái tạo lớn thứ ba thế giới, gần 40% công suất điện lắp đặt đến từ các nguồn nhiên liệu phi hóa thạch.
Bộ Điện lực cũng đã viết thư cho Bộ Than của Liên minh xem xét lựa chọn các mỏ lộ thiên làm địa điểm tiềm năng cho thủy điện được bơm trong tương lai. (Đại diện/Hồ sơ)Nghe bài viết này
Khi tỷ lệ năng lượng tái tạo tăng lên trong lưới điện, Chính phủ khám phá các tùy chọn lưu trữ
ĐỂ VẬN HÀNH duy trì mức bổ sung khổng lồ hàng tháng trung bình 1.000 megawatt — gần gấp năm lần lượng điện mà một nhà máy hạt nhân 250 MWe sản xuất — từ nhiên liệu phi hóa thạch hoặc năng lượng tái tạo vào lưới điện, các nhà hoạch định chính sách cho rằng Ấn Độ cần khẩn trương làm việc để phát triển các tùy chọn lưu trữ năng lượng khả thi.
Tại Ấn Độ, nước sản xuất năng lượng tái tạo lớn thứ ba thế giới, gần 40% công suất điện lắp đặt đến từ các nguồn nhiên liệu phi hóa thạch. Sự thúc đẩy xanh này đã dẫn đến việc giảm mạnh 24% cường độ phát thải trong GDP từ năm 2005 đến 2016, nhưng nó cũng đặt ra những thách thức đối với lưới điện ngày càng được cung cấp năng lượng từ năng lượng tái tạo.
Ngay cả khi tùy chọn pin lưu trữ Lithium-ion cho ứng dụng lưới điện hiện đang bị loại trừ là không khả thi, ít nhất là cho đến thời điểm hiện tại, một giải pháp chính sách đang nổi lên là việc sản xuất năng lượng mặt trời và gió không thể tiếp tục bị đẩy xuống các công ty phân phối điện đang gặp khó khăn hoặc các công ty phân phối . Thách thức về năng lượng tái tạo còn phức tạp hơn khi SECI (Solar Energy Corporation of India Ltd) - công ty nhà nước tiến hành đấu giá năng lượng mặt trời - đã khóa một số hợp đồng liên quan đến các nhà phát triển xanh trong PPA (thỏa thuận mua bán điện) cứng nhắc mà không có phạm vi đổi mới. , theo các chuyên gia trong ngành.
Lưu trữ năng lượng là cần thiết cùng với các nguồn năng lượng xanh để chủ yếu cân bằng sự thay đổi trong sản xuất năng lượng tái tạo – điện chỉ được tạo ra khi có nắng hoặc khi gió thổi. Điều này không phải lúc nào cũng đồng bộ với chu kỳ nhu cầu. Lưu trữ có thể giúp vượt qua sự thiếu sót này liên quan đến năng lượng tái tạo.
Đối với những người mua sắm chẳng hạn như các công ty vũ trụ thuộc sở hữu nhà nước, năng lượng tái tạo không phải lúc nào cũng là một lựa chọn khả thi do những xu hướng phát điện không ổn định này, có nghĩa là họ vẫn phải phụ thuộc vào sản xuất nhiệt điện hoặc hạt nhân để đáp ứng nhu cầu phụ tải cơ sở. Năng lượng tái tạo đi kèm với tùy chọn lưu trữ khả thi giúp khắc phục vấn đề này.
Hiện có hai lựa chọn thay thế đang được chính phủ xem xét: các mô hình sản xuất hydro và hybrid kết hợp với lưu trữ bơm ngoài luồng. Vào năm 2023, khi những thách thức tiềm ẩn của quá trình chuyển đổi RE (Năng lượng tái tạo) có khả năng biểu hiện cụ thể hơn, chính phủ đang thúc đẩy đổi mới cả hai công nghệ. Chính sách đẩy mạnh sản xuất hydro xanh và khai thác tiềm năng của nó như một loại nhiên liệu vừa được nội các thông qua. Bộ Điện lực Liên minh cũng đã hoàn thành một cuộc khảo sát tất cả các địa điểm thủy điện được bơm và các PSU thủy điện đã được đặt mục tiêu tiếp nhận các chương trình thủy điện được bơm. Bộ Điện lực cũng đã viết thư cho Bộ Than của Liên minh xem xét lựa chọn các mỏ lộ thiên làm địa điểm tiềm năng cho thủy điện được bơm trong tương lai.
Các ràng buộc chính:
i) Thách thức chính là không có sẵn khí đốt tự nhiên để chạy các tua-bin khí nhằm bổ sung cho công suất RE ngày càng tăng trong hỗn hợp phát điện. Đội ngũ khổng lồ các nhà máy điện chạy bằng than thuộc dòng 200 MW của Ấn Độ đã hơn 25 năm tuổi, chạy trên công nghệ cũ và không hứa hẹn độ tin cậy cao. Hơn nữa, xét rằng nhu cầu phụ tải của Ấn Độ còn lâu mới bão hòa, cần phải thay thế các nhà máy chạy bằng than lỗi thời bằng các nhà máy chạy bằng than siêu tới hạn có hiệu suất cao như một mục tiêu trung gian cho quá trình chuyển đổi toàn diện. Tuy nhiên, điều này có thể không được cộng đồng quốc tế chấp nhận trước cuộc khủng hoảng khí hậu sắp xảy ra.
“Ấn Độ sẽ phải cân bằng hành động của mình một cách cẩn thận. Chúng ta phải giảm tỷ lệ phần trăm công suất chạy bằng than bằng cách đóng cửa đội tàu hoạt động kém hiệu quả, đồng thời bổ sung công suất linh hoạt mới để đáp ứng yêu cầu phụ tải. Ravinder, cựu Chủ tịch Cơ quan Điện lực Trung ương (CEA) cho biết, cần có điều khoản để chuyển đổi công suất từ than đá sang hỗn hợp nhiên liệu khí đốt và hydro.
Về những lo ngại cụ thể về lưu trữ năng lượng khi xem xét phần lớn công suất bổ sung đến từ năng lượng tái tạo, một quan chức cấp cao của chính phủ cho biết một trong những yêu cầu là lưu trữ và yêu cầu khác là tính linh hoạt của các nhà máy nhiệt điện. “Chúng tôi đã ban hành quy định các nhà máy nhiệt điện sẽ linh hoạt tới 55%. Giai đoạn tiếp theo, sau 3 năm, chúng tôi phải giảm xuống 40%, nghĩa là ban ngày chạy 40%, mặt trời lặn mới tăng lên. Giờ đây, bộ lưu trữ pin đắt đỏ ở mức 10 Rs mỗi kilowatt mỗi giờ… Có một động lực mới để theo đuổi các dự án thủy điện được bơm,” quan chức này cho biết.
ii) Công suất phát điện lắp đặt hiện tại của quốc gia là 404 GW (1 gigawatt là 1.000 megawatt) trong khi nhu cầu tối đa là khoảng 215 GW
. Về công suất lắp đặt, tổng công suất lắp đặt điện từ các nguồn năng lượng không dựa trên nhiên liệu hóa thạch là 173,14 GW vào ngày 30 tháng 11 năm 2022, chiếm 42,3% tổng công suất lắp đặt điện, chủ yếu là năng lượng mặt trời và gió. Để bù đắp cho sự gián đoạn, các nhà máy thủy điện tích năng được bơm - nơi lưu trữ năng lượng dưới dạng thế năng hấp dẫn của nước thường được bơm từ hồ chứa ở độ cao thấp hơn đến hồ chứa ở độ cao cao hơn khi có năng lượng tái tạo, sau đó được giải phóng để di chuyển một tuabin để tạo ra điện khi không có nguồn điện tái tạo – đang được coi là giải pháp thay thế khả thi nhất.
Do đó, các dự án này hoạt động tương tự như một cục pin khổng lồ, bởi vì chúng có thể lưu trữ năng lượng và sau đó giải phóng nó khi cần thiết. Theo ấn bản năm 2021 của Báo cáo thị trường thủy điện, thủy điện tích năng được bơm hiện chiếm 93% tổng lượng lưu trữ năng lượng ở quy mô tiện ích tại Hoa Kỳ. Tuy nhiên, các hồ chứa PSH có thể có tác động sinh thái đối với khu vực mà chúng đến, phù hợp với loại vấn đề mà các dự án thủy điện dựa trên hồ chứa phải đối mặt.
Cơ quan Điện lực Trung ương, bộ phận chính sách của Bộ Điện lực Liên minh, đã đánh giá yêu cầu 41 GW/190 GWh (gigawatt giờ) của Hệ thống Lưu trữ Năng lượng để tích hợp 500 GW điện không dựa trên nhiên liệu hóa thạch vào lưới điện bằng cách 2030. Liên minh lưu trữ năng lượng Ấn Độ, một liên minh công nghiệp tập trung vào phát triển lưu trữ năng lượng, hydro xanh và di động điện tử đã ước tính yêu cầu về Hệ thống lưu trữ năng lượng khoảng 160 GWh vào năm 2030 trong một báo cáo có tiêu đề “Tầm nhìn lưu trữ năng lượng 2030 cho Ấn Độ” .
