Lưu trữ năng lượng là quan trọng để tạo ra hệ thống điện giá cả phải chăng, đáng tin cậy, khử cacbon sâu

Lưu trữ năng lượng là quan trọng để tạo ra hệ thống điện giá cả phải chăng, đáng tin cậy, khử cacbon sâu

    [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]

    Lưu trữ năng lượng là quan trọng để tạo ra hệ thống điện giá cả phải chăng, đáng tin cậy, khử cacbon sâu

    bởi Tom Melville, Viện Công nghệ Massachusetts , Tech Xplore

    May be an image of sky

    Photo: Public Domain CC0

    Trong các hệ thống năng lượng đã khử cacbon tận dụng khả năng thâm nhập cao của năng lượng tái tạo biến đổi (VRE), cần có bộ lưu trữ năng lượng để giữ cho đèn sáng và dòng điện chạy khi mặt trời không chiếu sáng và gió không thổi — khi sản xuất từ ​​các nguồn VRE này thấp hoặc nhu cầu cao. Nghiên cứu Tương lai về Lưu trữ Năng lượng của Sáng kiến ​​Năng lượng MIT làm rõ nhu cầu lưu trữ năng lượng và khám phá các con đường sử dụng các nguồn và lưu trữ VRE để đạt được hiệu quả các hệ thống điện khử cacbon vào năm 2050.

    "Tương lai của lưu trữ năng lượng", một báo cáo đa ngành mới của MIT Energy Initiative (MITEI), kêu gọi chính phủ đầu tư vào các công cụ phân tích phức tạp để lập kế hoạch, vận hành và điều tiết hệ thống điện nhằm triển khai và sử dụng hiệu quả việc lưu trữ. Bởi vì các công nghệ lưu trữ sẽ có khả năng thay thế hoặc bổ sung về cơ bản cho tất cả các yếu tố khác của hệ thống điện, bao gồm sản xuất, truyền tải và đáp ứng nhu cầu, nên những công cụ này sẽ rất quan trọng đối với các nhà thiết kế, vận hành và quản lý hệ thống điện trong tương lai. Nghiên cứu cũng khuyến nghị hỗ trợ thêm cho các chương trình bổ sung nhân sự và nâng cao kỹ năng tại các cơ quan quản lý ở cấp tiểu bang và liên bang.

    Báo cáo của MITEI cho thấy rằng việc lưu trữ năng lượng làm cho quá trình khử cacbon sâuhệ thống điện đáng tin cậy với giá cả phải chăng. Giám đốc MITEI Robert Armstrong, Giáo sư Kỹ thuật Hóa học của Chevron và là chủ tịch của Tương lai năng lượng cho biết: “Các nhà điều hành nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch có truyền thống đáp ứng nhu cầu về điện - trong bất kỳ thời điểm nào - bằng cách điều chỉnh nguồn cung cấp điện vào lưới điện. Nghiên cứu lưu trữ. "Tuy nhiên, các nguồn tài nguyên VRE như gió và mặt trời phụ thuộc vào sự thay đổi hàng ngày và theo mùa cũng như biến động thời tiết; chúng không phải lúc nào cũng có sẵn để điều động theo nhu cầu điện. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng việc lưu trữ năng lượng có thể giúp các hệ thống điện do VRE chi phối cung và cầu trong khi duy trì độ tin cậy theo cách hiệu quả về mặt chi phí - do đó có thể hỗ trợ quá trình điện khí hóa nhiều hoạt động sử dụng cuối ngoài ngành điện. "

    Nghiên cứu kéo dài 3 năm này được thiết kế để giúp chính phủ, ngành công nghiệp và học viện vạch ra lộ trình phát triển và triển khai các công nghệ lưu trữ năng lượng điện như một cách khuyến khích điện khí hóa và khử cacbon trong toàn bộ nền kinh tế, đồng thời tránh những gánh nặng quá mức hoặc không công bằng.

    Tập trung vào ba khu vực riêng biệt của Hoa Kỳ, nghiên cứu cho thấy sự cần thiết phải có một cách tiếp cận đa dạng để lưu trữ năng lượng và thiết kế hệ thống điện ở các vùng khác nhau của đất nước. Sử dụng các công cụ mô hình hóa để hướng tới năm 2050, nhóm nghiên cứu cũng tập trung ra ngoài Hoa Kỳ, đến các quốc gia có nền kinh tế đang phát triển và thị trường mới nổi (EMDE), đặc biệt là đại diện bởi Ấn Độ. Các phát hiện làm nổi bật vai trò mạnh mẽ của lưu trữ có thể đóng trong các quốc gia EMDE. Các quốc gia này dự kiến ​​sẽ chứng kiến ​​sự tăng trưởng mạnh về nhu cầu điện trong 30 năm tới, do tốc độ phát triển kinh tế tổng thể nhanh chóng và việc áp dụng ngày càng nhiều các công nghệ tiêu thụ điện như điều hòa không khí. Đặc biệt,

    Các tác giả nhận thấy rằng đầu tư vào VRE kết hợp với dự trữ được ưu tiên hơn so với sản xuất than mới trong trung và dài hạn ở Ấn Độ, mặc dù các nhà máy than hiện tại có thể tạm dừng hoạt động trừ khi bị buộc phải thực hiện các biện pháp chính sách như định giá carbon.

    Nhà cung cấp: Viện Công nghệ Massachusetts

    Robert Stoner, phó giám đốc khoa học và công nghệ của MITEI và một trong những tác giả báo cáo cho biết: “Các nước đang phát triển là một phần quan trọng của thách thức khử cacbon toàn cầu. "Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra cách họ có thể tận dụng lợi thế của việc giảm chi phí năng lượng tái tạo và lưu trữ trong những thập kỷ tới để trở thành các nhà lãnh đạo khí hậu mà không phải hy sinh phát triển kinh tế và hiện đại hóa."

    Nghiên cứu xem xét bốn loại công nghệ lưu trữ: điện hóa, nhiệt, hóa học và cơ khí. Một số công nghệ này, chẳng hạn như pin lithium-ion, thủy điện lưu trữ được bơm và một số tùy chọn lưu trữ nhiệt, đã được chứng minh và có sẵn để triển khai thương mại. Báo cáo khuyến nghị chính phủ nên tập trung các nỗ lực R & D vào các công nghệ lưu trữ khác, công nghệ này sẽ cần được phát triển thêm vào năm 2050 hoặc sớm hơn — trong số đó, có các dự án cải tiến công nghệ lưu trữ điện hóa thay thế dựa trên các vật liệu dồi dào trên trái đất. Nó cũng đề xuất các khuyến khích và cơ chế của chính phủ khen thưởng thành công nhưng không can thiệp vào việc quản lý dự án. Báo cáo kêu gọi chính phủ liên bang thay đổi một số quy tắc quản lý các dự án trình diễn công nghệ để cho phép nhiều dự án lưu trữ hơn. Báo cáo cho rằng các chính sách yêu cầu chia sẻ chi phí để đổi lấy quyền sở hữu trí tuệ không khuyến khích việc phổ biến kiến ​​thức. Báo cáo ủng hộ các yêu cầu của liên bang đối với các dự án trình diễn chia sẻ thông tin với các thực thể khác của Hoa Kỳ.

    Báo cáo cho biết nhiều nhà máy điện hiện tại đang ngừng hoạt động có thể được chuyển đổi thành các cơ sở lưu trữ năng lượng hữu ích bằng cách thay thế các lò hơi sử dụng nhiên liệu hóa thạch bằng các kho chứa nhiệt và máy tạo hơi nước mới. Việc trang bị thêm này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các công nghệ có sẵn trên thị trường và có thể hấp dẫn các chủ sở hữu nhà máy và cộng đồng — sử dụng các tài sản mà nếu không sẽ bị bỏ đi khi hệ thống điện khử cacbon.

    Nghiên cứu cũng xem xét hydro và kết luận rằng việc sử dụng nó để lưu trữ có thể sẽ phụ thuộc vào mức độ hydro được sử dụng trong nền kinh tế tổng thể. Báo cáo cho biết việc sử dụng hydro rộng rãi đó sẽ được thúc đẩy bởi chi phí sản xuất, vận chuyển và lưu trữ hydro trong tương lai — và bởi tốc độ đổi mới trong các ứng dụng sử dụng cuối cùng của hydro.

    Nghiên cứu của MITEI dự đoán việc phân phối giá bán buôn theo giờ hoặc giá trị biên theo giờ của năng lượng sẽ thay đổi trong các hệ thống điện đã khử cacbon sâu — với giá rất thấp nhiều giờ nữa và giá cao hơn nhiều giờ so với thị trường bán buôn ngày nay. Do đó, báo cáo khuyến nghị các hệ thống áp dụng các phương án quản lý giá bán lẻ và quản lý phụ tải bán lẻ để thưởng cho tất cả người tiêu dùng vì đã chuyển việc sử dụng điện từ thời điểm giá bán buôn cao cho thấy sự khan hiếm sang thời điểm giá bán buôn thấp báo hiệu sự dồi dào.

    Nghiên cứu Tương lai của Lưu trữ Năng lượng là nghiên cứu thứ chín trong loạt bài "Tương lai của" MITEI, khám phá các vấn đề phức tạp và quan trọng liên quan đến năng lượng và môi trường. Các nghiên cứu trước đây tập trung vào năng lượng hạt nhân, năng lượng mặt trời, khí đốt tự nhiên, năng lượng địa nhiệt và than đá (với việc thu giữ và hấp thụ khí thải carbon dioxide), cũng như trên các hệ thống như lưới điện của Hoa Kỳ.

    Zalo
    Hotline