Sức mạnh của pin lưu trữ để mở rộng năng lượng tái tạo đang bắt đầu phát triển trên khắp thế giới
Vai trò của pin lưu trữ đang bắt đầu thu hút nhiều sự chú ý hơn. Trong chuyên mục này, tôi muốn đề cập đến vai trò và sức mạnh của pin lưu trữ, không chỉ ở Nhật Bản mà còn ở bang California của Hoa Kỳ, nơi chúng đã được giới thiệu với số lượng lớn hơn nhiều và là nơi có thể nhìn thấy kết quả hoạt động thực tế.
Mục tiêu lưu trữ năng lượng gấp 6 lần được đặt ra tại cuộc họp cấp bộ trưởng G7
Tại Hội nghị Bộ trưởng Khí hậu, Năng lượng và Môi trường G7 tổ chức tại Turin, Ý từ cuối tháng 4, chìa khóa để đạt được mức không carbon vào năm 2050 là các cơ sở sản xuất năng lượng tái tạo sẽ tăng gấp ba lần vào năm 2030 và kho lưu trữ năng lượng như pin lưu trữ. sẽ là chìa khóa. Mục tiêu là giới thiệu số lượng cơ sở vật chất nhiều gấp sáu lần. Tại Nhật Bản, việc hỗ trợ tích cực cho việc giới thiệu và sử dụng pin tích điện cũng đang được xem xét. Bối cảnh là sự gia tăng nhanh chóng trong việc kiểm soát đầu ra của các cơ sở sản xuất năng lượng tái tạo đang lan rộng từ khu vực Kyushu đến cả nước và số lượng đơn đăng ký kết nối pin lưu trữ vào lưới điện gần đây đã tăng lên đáng kể.
Công suất lưu trữ (GW) cần thiết để đạt được lượng carbon bằng không Nguồn: IEA, Cơ quan Tài nguyên và Năng lượng
Mục tiêu này phù hợp với dự báo triển khai quan trọng của IEA được trình bày trong biểu đồ trên, trong đó hình dung công suất lưu trữ toàn cầu là 1.500 GW. Cụ thể là 2/3 tổng số sẽ là pin lưu trữ cho lưới điện, phần còn lại sẽ là pin lưu trữ và phát điện bơm cho người tiêu dùng như hộ gia đình.
Nhu cầu tăng đáng kể cũng có nghĩa là công suất lắp đặt hiện tại khá thiếu. Đặc biệt tại Nhật Bản, số người cân nhắc việc kết nối pin lưu trữ vào lưới chắc chắn đã tăng lên nhanh chóng, nhưng mức độ áp dụng hợp đồng tính đến cuối tháng 3 chỉ ở mức khoảng 3,3GW.
Mặt khác, nếu bạn nhìn khắp thế giới, có những ví dụ về pin lưu trữ thực sự được sử dụng ở cấp chính quyền địa phương. Bang California ở Mỹ được cho là tiên tiến nhất.
California đang tích cực giới thiệu pin lưu trữ
Chính quyền bang California đã quyết định tích cực giới thiệu pin lưu trữ vào năm 2018 như một công cụ quan trọng để mở rộng việc sử dụng năng lượng tái tạo.
Giới thiệu pin lưu trữ tại California, Hoa Kỳ (tích lũy) Nguồn: Website chính thức của tiểu bang
Nhờ đó, công suất của pin lưu trữ vốn chỉ 0,5GW vào năm 2018 đã tăng hơn 20 lần lên hơn 10GW chỉ sau vài năm. Chính quyền tiểu bang có kế hoạch tiếp tục mở rộng và dự báo sẽ có thêm 3,8GW vào cuối năm 2024. Họ cũng tin rằng sẽ cần tổng cộng 52 GW vào năm 2045.
Hiệu quả của việc giới thiệu trên 10GW đã thấy rõ.
Biểu đồ sau đây hiển thị cơ cấu nguồn điện ở California tính đến ngày 20 tháng 6 năm 2024.
Cơ cấu cung cấp điện California (20 tháng 6 năm 2024) Nguồn: Engaging-Data
Nhìn nhanh cho thấy hầu hết nhu cầu ban ngày (đường chấm màu đen) được đáp ứng bởi các nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng mặt trời (màu vàng), năng lượng gió (màu cam) và thủy điện (màu xanh). 20% còn lại là nhiên liệu hóa thạch (màu đen) và năng lượng hạt nhân (màu xám). Nhân tiện, ba nguồn năng lượng tái tạo là nguồn năng lượng chính ở California được gọi là WWS (Gió, Nước, Mặt trời).
Ngày mà tôi vừa đề cập đến không hẳn là một ngày đặc biệt. Nhiều biểu đồ như thế này là từ những ngày cuối tuần khi nhu cầu thấp, nhưng ngày này là thứ Năm và mặc dù có những mức tăng và giảm riêng lẻ nhưng hầu hết các ngày đều giống với biểu đồ này.
Bây giờ, ở đây có vai trò của pin lưu trữ. Đầu tiên, hãy lưu ý rằng đây là một trong các cấu hình nguồn điện và được mã hóa màu. Như bạn có thể đã biết, ở Nhật Bản, cuối cùng, các quy định đã được đưa ra để coi pin lưu trữ lớn là ``nguồn điện = phương tiện phát điện.''
Pin lưu trữ trong biểu đồ được hiển thị bằng màu xanh đậm hoặc tím, tạo cho chúng vẻ ngoài đặc biệt. Đầu tiên, nó xuất hiện thoáng qua bên dưới đường cầu chấm đen (bên trong vòng tròn màu xanh nhạt ở phía trên bên trái) vào khoảng 6 giờ sáng. Điện được tạo ra trước khi bắt đầu sản xuất điện mặt trời được bao phủ bởi sự phóng điện, mặc dù một lượng nhỏ. Sau đó, từ trước 7 giờ, nó di chuyển xuống phía dưới trục thẳng đứng phát điện (0) (hình bầu dục màu xanh nhạt phía dưới) và chuyển sang phía tích điện cho đến trước 18h. Trong thời gian đó, việc sản xuất năng lượng mặt trời đang hoạt động ở mức 15 đến 20 GW và việc sạc được thực hiện từ phần dư vượt quá đường chấm chấm màu đen. Từ 18h, pin lưu trữ sẽ lại bắt đầu đóng vai trò phát điện (hình elip ở phía trên bên phải). Có thể thấy rằng việc phóng điện lên tới vài GW đang được thực hiện để phù hợp với sự suy giảm nhanh chóng trong sản xuất điện mặt trời.
Vai trò cơ bản của pin lưu trữ được thể hiện ở California. Rất có khả năng loại hình sử dụng này cuối cùng sẽ được sử dụng, kể cả ở Nhật Bản. Tôi nghĩ rằng tôi đã hiểu điều này, nhưng sau khi nhìn vào biểu đồ này, cuối cùng tôi đã bị thuyết phục.
Lợi ích của pin lưu trữ được định lượng
Sơ đồ bên dưới là của tổ chức nghiên cứu Ember của Châu Âu và cho thấy giá trị gia tăng của việc sản xuất năng lượng mặt trời bằng cách bổ sung thêm pin lưu trữ.
Tăng giá trị sản xuất điện mặt trời ở mỗi quốc gia bằng cách giới thiệu pin lưu trữ Nguồn: Ember
Giải thích chi tiết không phải là mục đích của chuyên mục này nên tôi sẽ đơn giản hóa mà giả định rằng 100 MW phát điện từ năng lượng mặt trời sẽ đi kèm với một cục pin lưu trữ 60 MW có thể sạc trong 2 giờ.
Đường màu xanh lá cây là giá trị không có pin và đường màu đen là giá trị không có pin và giá trị dự kiến sẽ tăng trung bình vài phần trăm lên chỉ dưới 20% mỗi năm.
Các con số thay đổi đáng kể tùy thuộc vào quốc gia do sự ra đời của năng lượng mặt trời, sự xuất hiện của giá âm,
Điều này là do tình hình ngăn chặn đầu ra là khác nhau. Chắc chắn rằng tình hình ở Nhật Bản sẽ giống như ở châu Âu, và tôi nghĩ đây sẽ là một điểm tham chiếu nhất định.
Nhân tiện, EU yêu cầu sử dụng 200GW pin lưu trữ vào năm 2030.
Một loạt các cải tiến về tính linh hoạt, không chỉ riêng pin lưu trữ
Tôi sẽ không lật ngược cái bàn đã được bày ra, nhưng trong chuyên mục này tôi không có ý nói rằng pin lưu trữ là cách duy nhất để mở rộng việc đưa vào sử dụng năng lượng tái tạo. Các nước EU cũng đang nỗ lực đáp ứng nhu cầu và sử dụng hiệu quả lưới điện. Trên hết, những phương pháp này có thể được thực hiện với chi phí thấp hơn rất nhiều. Tuy nhiên, để cung cấp một lượng lớn năng lượng tái tạo một cách đáng tin cậy, cần phải mượn sức mạnh của pin lưu trữ.
Ở Nhật Bản, ngày càng có nhiều cơ hội xem xét sử dụng pin lưu trữ để đề phòng lượng điện dư thừa từ việc sản xuất điện mặt trời, nhưng trong nhiều trường hợp, họ từ bỏ việc lắp đặt pin nếu tính toán vẫn không hợp lý. Nếu không phải A thì là B. Nó không phải là tất cả hoặc không có gì, nhưng nó đòi hỏi phải có nhiều lựa chọn và đưa ra những ý tưởng phù hợp với hoàn cảnh đất nước.
