Pin lưu trữ năng lượng – Giải pháp lưu trữ điện toàn diện

Pin lưu trữ là gì?

Lưu trữ năng lượng là thu giữ năng lượng được sản xuất tại một thời điểm để sử dụng sau đó. Có nhiều loại và quy mô khác nhau của công nghệ lưu trữ năng lượng. Đặc biệt, hệ thống lưu trữ điện bằng Pin Lithium-Ion dự kiến ​​sẽ tăng trưởng đáng kể trong những năm tới và sẽ là một phần quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng sạch. Khi ngành năng lượng phát triển và bổ sung thêm nhiều năng lượng được tạo ra từ năng lượng tái tạo, việc hiểu rõ hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin và cách chúng hoạt động có thể giúp chúng ta thấy tầm quan trọng của nó đối với tương lai của nguồn cung cấp năng lượng sạch linh hoạt.

Hệ thống Pin lưu trữ năng lượng là gì? (BESS)

Hệ thống Pin lưu trữ năng lượng là một loại bộ lưu trữ năng lượng sử dụng một nhóm pin để lưu trữ năng lượng điện.

Lưu trữ năng lượng là việc thu giữ năng lượng khi nó được sản xuất. Phần năng lượng này sau đó sẽ được sử dụng vào thời điểm cần thiết. Lưu trữ năng lượng có thể làm giảm sự mất cân bằng giữa cung và cầu năng lượng mà không cần tăng sản lượng. Có một số loại công nghệ lưu trữ năng lượng, mỗi loại có trường hợp sử dụng khác nhau. Công nghệ lưu trữ năng lượng hứa hẹn nhất để mở rộng quy mô năng lượng tái tạo là Pin Lithium-Ion. 

Khi chúng ta ngừng sử dụng nhiên liệu hóa thạch, việc tăng khả năng lưu trữ năng lượng cho các nơi sản xuất năng lượng tái tạo trở nên quan trọng hơn. Điều này là do hầu hết các nguồn năng lượng tái tạo, không giống như nhiên liệu hóa thạch, không thể tăng sản lượng, số giờ nắng hoặc sản lượng gió để đáp ứng nhu cầu năng lượng tăng cao. 

Nhưng bộ lưu trữ pin có thể thu được năng lượng tái tạo khi nó được sản xuất và xả ra sử dụng khi cần thiết sau này.

Pin lưu trữ năng lượng - Giải pháp lưu trữ điện toàn diện

Hình 1: Quá trình sử dụng năng lượng của hệ thống

Các loại hệ thống Pin lưu trữ năng lượng 

Có nhiều loại hệ thống Pin lưu trữ năng lượng (BESS) khác nhau có thể được sử dụng và mỗi loại đều có chi phí và lợi ích khác nhau liên quan đến chúng. Chi phí và trường hợp sử dụng của từng loại bộ lưu trữ pin được đánh giá dựa trên vị trí đặt, cách quản lý, công suất điện (kW) và công suất năng lượng (kWh). Các loại pin khác nhau có thể lưu trữ lượng năng lượng khác nhau trong khoảng thời gian khác nhau trước khi xả. 

Có một số loại BESS chính bao gồm:

Pin quy mô tiện ích FTM

Lưu trữ pin quy mô lưới là công nghệ cho phép các Công ty Điện lực và người vận hành hệ thống lưu trữ lượng lớn năng lượng để sử dụng sau này. Chúng đôi khi còn được gọi là hệ thống lưu trữ Pin trước đồng hồ đo (FTM) hoặc Pin quy mô tiện ích. Pin quy mô tiện ích FTM được kết nối trực tiếp với mạng phân phối. Điều này rất quan trọng cho việc đáp ứng nhu cầu và các kế hoạch linh hoạt về năng lượng.

Pin sau đồng hồ đo BTM

BESS sau đồng hồ đo (BTM) có khả năng lưu trữ năng lượng nhỏ hơn so với pin quy mô tiện ích. Chúng là những loại pin cố định được lắp đặt tại địa điểm của khách hàng và được kết nối với hệ thống phân phối ở phía khách hàng qua đồng hồ dịch vụ của Công ty Điện lực. Điều này có nghĩa là họ không được kiểm soát tập trung bởi mạng lưới phân phối. Pin BTM thường được kết nối với các thiết bị tiêu thụ năng lượng như máy móc, quạt, máy bơm hoặc các tài sản nhiệt và điện kết hợp (CHP).

Pin cùng vị trí

Pin cùng vị trí là sự kết hợp giữa hệ thống lưu trữ pin và một tài sản tạo năng lượng khác – thường là năng lượng mặt trời . Các nhà đầu tư năng lượng tái tạo thường quan tâm đến hệ thống pin đặt cùng vị trí vì chúng có thể dễ dàng lắp đặt bên cạnh các dự án năng lượng hiện có. 

Pin lưu trữ năng lượng - Giải pháp lưu trữ điện toàn diện

Hình 2:  T-BAT-SYS-HV-S2.5/3.6 do LITHACO phân phối từ SolaX Power

Hệ thống Pin lưu trữ năng lượng hoạt động như thế nào? 

Hệ thống Pin lưu trữ năng lượng sẽ cho phép chuyển đổi năng lượng sạch – nhưng chúng hoạt động như thế nào? 

Thị trường toàn cầu hiện nay về lưu trữ pin quy mô lưới bị chi phối bởi Pin Lithium-ion. Những đổi mới công nghệ và năng lực sản xuất được cải thiện đã khiến Pin Lithium-ion trở nên hiệu quả hơn trong việc lưu trữ nhiều năng lượng hơn trong loại pin nhỏ hơn, trong khi chi phí giảm mạnh. Giá được dự đoán sẽ còn giảm hơn nữa, khiến chúng hiệu quả hơn về mặt chi phí, đặc biệt là khi được triển khai trên quy mô lớn.

BESS được sạc khi chúng thu năng lượng điện từ lưới điện hoặc nhà máy điện và lưu trữ nó cho đến khi nó được gửi đi và sử dụng sau đó. Bằng cách sạc BESS bằng năng lượng chi phí thấp được tạo ra trong thời kỳ sản xuất năng lượng tái tạo cao và điều động trong thời gian có nhu cầu cao, BESS có thể vừa giảm chi phí năng lượng bán buôn vừa giúp khử cacbon cho mạng lưới điện. 

Chi phí pin giảm kết hợp với việc triển khai nhanh chóng và theo mô-đun công nghệ lưu trữ pin, khiến chúng trở thành giải pháp lưu trữ năng lượng hấp dẫn nhất trong nhiều trường hợp. Các cơ quan trong ngành bao gồm IEA ước tính rằng việc triển khai bộ Pin lưu trữ toàn cầu sẽ cần hàng trăm gigawatt trong tương lai gần.

Những yếu tố tương tự này cũng đã tăng cường sức hấp dẫn của BESS quy mô lưới điện nhằm giảm sự mất cân bằng giữa nhu cầu năng lượng và cung cấp năng lượng cho các tiện ích. 

Lợi ích của BESS

BESS rất quan trọng trong việc giải quyết sự biến đổi của năng lượng tái tạo, đặc biệt khi hỗn hợp năng lượng toàn cầu bao gồm nhiều năng lượng gió và năng lượng mặt trời hơn để đạt được mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050.

Khi nguồn cung cấp năng lượng tái tạo được bổ sung vào lưới điện nhiều hơn, BESS trở nên quan trọng hơn. Điều này là do lưới điện phải chịu thêm áp lực từ các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và năng lượng gió.

Nếu không có nơi lưu trữ năng lượng, năng lượng tạo ra phải được sử dụng vào thời điểm nó được tạo ra. Đây là rào cản đối với việc cung cấp năng lượng linh hoạt. Với việc tăng cường lưu trữ năng lượng, nhiều năng lượng tái tạo hơn có thể được bổ sung vào lưới điện và được lưu trữ để sử dụng khi cần thiết. Bởi vì điều này, pin quy mô tiện ích FTM có tiềm năng tăng đáng kể. Trong các kịch bản cơ bản, dự trữ năng lượng được ước tính sẽ đạt ít nhất gấp 5 lần công suất hiện nay vào năm 2050.

Bộ Pin lưu trữ có thể nâng cao tính linh hoạt của hệ thống điện và cho phép tích hợp năng lượng tái tạo ở mức độ cao. Đối với các nhà phát triển năng lượng tái tạo, lợi ích lớn nhất của pin quy mô tiện ích FTM được mở ra bằng cách tham gia cân bằng thị trường.

Các nhà sản xuất năng lượng tạo ra năng lượng tái tạo có thể cung cấp dịch vụ cân bằng năng lượng cho thị trường. Sau đó, các nhà điều hành dịch vụ truyền tải điện sẽ xác định cách sử dụng tốt nhất các dịch vụ này. Ví dụ, họ có thể yêu cầu một máy phát điện để tăng sản lượng cho việc đáp ứng nhu cầu, sau đó máy phát điện sẽ được thanh toán thông qua thị trường cân bằng cho lượng năng lượng bổ sung được sử dụng để cân bằng lưới điện. 

Các nhà sản xuất năng lượng có thể truy cập thông qua BESS và nhận các khoản thanh toán để cho phép tải linh hoạt cho nhà điều hành lưới điện, người có thể đưa nhiều năng lượng tái tạo hơn vào lưới điện. Đó là một tình huống đôi bên cùng có lợi.

BESS có thể hỗ trợ quá trình chuyển đổi năng lượng như thế nào?

Trong lịch sử, khi nhu cầu năng lượng tăng lên, các nhà sản xuất năng lượng sử dụng nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn như các nhà máy điện đốt than, đã đốt nhiều than hơn để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đó. Đây là cách lưới điện xử lý sự mất cân bằng cung và cầu. 

Nhưng năng lượng tái tạo có thể thay đổi điều này. Chúng tạo ra năng lượng dồi dào vào những thời điểm nhất định và rất ít hoặc không có năng lượng vào những thời điểm khác. BESS giúp cân bằng lưới điện bằng cách thu năng lượng khi nó được sản xuất với giá rẻ bằng năng lượng tái tạo và giải phóng nó khi nhu cầu năng lượng tăng cao sau đó. 

Đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trong khi sản xuất điện khử cacbon là thách thức chính đối với ngành điện. Vì vậy tất cả các nhà máy điện, lưới điện và Pin tích trữ năng lượng cần phải được khai thác.

Nói chung, BESS có thể được triển khai nhanh chóng và tăng cường theo module khi cần thiết. Nhưng điều quan trọng cần nhớ là nhu cầu về BESS được xem xét cùng với các biện pháp khác có thể được sử dụng để đáp ứng nguồn cung cấp năng lượng linh hoạt. Ví dụ về các biện pháp khác này bao gồm đáp ứng nhu cầu và lưới điện thông minh giúp tăng cường mạng lưới điện và tăng cường tính linh hoạt tổng thể. Trong nhiều trường hợp, các biện pháp như đáp ứng nhu cầu và lưu trữ năng lượng có thể phối hợp với nhau để đạt được tính linh hoạt cao hơn nữa trong một mạng lưới được cung cấp năng lượng chủ yếu bằng năng lượng tái tạo. 

Nhìn chung, tính linh hoạt là yếu tố quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng hướng tới một hệ thống năng lượng tái tạo hoàn toàn. Bộ Pin lưu trữ có thể nâng cao tính linh hoạt của hệ thống điện và cho phép tích hợp năng lượng tái tạo ở mức độ cao. 

Lưu trữ năng lượng là một lĩnh vực mới nổi và có nhiều loại công nghệ đầy hứa hẹn có thể lưu trữ năng lượng tái tạo. Nhưng trong tương lai gần có vẻ như hệ thống lưu trữ năng lượng bằng Pin sẽ chiếm ưu thế. Mặc dù vậy, sự đổi mới và chi phí giảm có thể có nghĩa là các hình thức lưu trữ năng lượng mới và khác nhau sẽ được sử dụng chủ yếu khi ngành này phát triển. Trong bất kỳ kịch bản nào, có khả năng BESS sẽ là một phần quan trọng trong tương lai năng lượng sạch toàn cầu.

Nguồn: sympower.net


Quý khách hàng có nhu cầu tìm hiểu dịch vụ và bảng giá lắp đặt trọn gói điện năng lượng mặt trời mới nhất từ LITHACO, vui lòng liên hệ với chúng tôi theo các cách sau:

2 Bình luận

  1. Quốc Hiệu viết:

    Bài viết rất hay, tôi được học hỏi được rất nhiều kiến thức từ bài này.

Bình luận