Các nguồn năng lượng tái tạo không sử dụng nhiên liệu hóa thạch thường dao động và khó sử dụng nhất quán. Sử dụng năng lượng mặt trời: ở một số khu vực nhất định trên thế giới có rất nhiều ánh nắng mặt trời, nhưng nếu không thể tiết kiệm được lượng dư thừa thì không thể sử dụng vào ban đêm.
Các chuyên gia năng lượng mặt trời có trụ sở tại Úc RayGen đang vượt qua thử thách này. Họ đã phát triển một hệ thống lưu trữ năng lượng tiên tiến tại một nhà máy thử nghiệm ở Carwarp, Victoria, sử dụng cả năng lượng quang điện mặt trời và năng lượng nhiệt mặt trời để cung cấp năng lượng tái tạo cho lưới điện địa phương.
Điện khi lưới điện cần nhiều nhất
RayGen đang thu thập năng lượng mặt trời bằng cách sử dụng một trường gương lớn và chuyển đổi nó thành điện bằng quang điện. Gương thu thập ánh sáng mặt trời, sau đó được chuyển hướng đến tháp năng lượng mặt trời, từ đó tạo ra điện. Điện năng này sau đó được sử dụng để cấp điện cho lưới điện theo cách thông thường, hoặc để làm mát một vùng nước đến gần đóng băng dưới dạng lưu trữ năng lượng.
Vậy, nước lạnh có thể lưu trữ năng lượng mặt trời như thế nào? Vì pin mặt trời có nồng độ cao, chúng tạo ra rất nhiều nhiệt, có thể được sử dụng để làm nóng một vùng nước thứ hai đến gần điểm sôi. Với sự chênh lệch nhiệt độ này, việc sử dụng chu trình Rankine hữu cơ ( ORC - xem hộp riêng ) và công nghệ turboexpander của Tập đoàn Atlas Copco mở ra khả năng tạo ra điện bất cứ lúc nào - kể cả sau khi mặt trời lặn.
"Khi bạn nói về lưu trữ năng lượng, mọi người nghĩ đến pin trước, nhưng việc lưu trữ năng lượng trong 12 đến 24 giờ sẽ rất tốn kém. Bộ mở rộng của chúng tôi chuyển đổi năng lượng nhiệt thành điện khi lưới điện cần nó nhất," Louis Mann, Giám đốc Tiếp thị và R&D tại Atlas Copco Mafi-Trench ở California cho biết.
"Không có nhiều ứng dụng trên thế giới sử dụng lưu trữ năng lượng theo cách mà nhà máy này làm", đồng nghiệp của Louis, Kỹ sư Kinh doanh và Ứng dụng, Ysabel Murguia cho biết thêm.
Hình ảnh bên trái: Công nghệ Turboexpander mở ra khả năng tạo ra điện bất cứ lúc nào.
Hình ảnh bên phải: Nhà máy thử nghiệm của RayGen ở Úc sử dụng cả năng lượng quang điện mặt trời và năng lượng nhiệt mặt trời để cung cấp năng lượng tái tạo cho lưới điện địa phương. (Ảnh do RayGen Resources Pty Ltd. cung cấp)
Mở rộng quy mô
Atlas Copco đã được RayGen tiếp cận do kinh nghiệm lâu năm của công nghệ turboexpander ORC, kéo dài từ những năm 1980. Nhà máy thử nghiệm bắt đầu hoạt động vào năm 2022, và thành công ban đầu và sự quan tâm ngày càng tăng của các công ty tiện ích ở các khu vực khác nhau trên thế giới đã dẫn đến việc mở rộng tham vọng của dự án.
"Đối với nhà máy thử nghiệm, chúng tôi đã chế tạo một máy phát điện bộ mở rộng khung số bốn được thiết kế tích hợp với hộp số," Ysabel giải thích. "Một khung số bốn là một dòng máy cỡ trung bình, trong khi hệ thống thương mại sẽ yêu cầu kích thước khung lớn nhất mới được phát triển. Chúng tôi hiện đang phát triển một giải pháp toàn diện cùng với RayGen."
Giải pháp tiên tiến
Minh chứng thực sự nằm ở quy mô thương mại; để cho thế giới thấy rằng loại lưu trữ năng lượng này không chỉ khả thi về mặt kỹ thuật mà còn khả thi về mặt thương mại.
"Có một xu hướng hướng tới các máy móc lớn hơn trong quá trình chuyển đổi năng lượng nói chung để làm cho các công nghệ này hoạt động hiệu quả hơn thông qua các nền kinh tế quy mô," Louis nói.
Do đó, quan hệ đối tác này đang giúp đưa ra một công nghệ chuyển đổi có thể cung cấp cho ngành năng lượng năng lượng tái tạo đáng tin cậy hơn và nhất quán hơn với chất thải tối thiểu.
"Bộ lưu trữ năng lượng như thế này không phổ biến, nhưng nó có tiềm năng thay đổi quan điểm của thế giới về việc cung cấp năng lượng tái tạo," Ysabel nói.
Bạn quan tâm đến giải pháp này hoặc công nghệ turboexpander nói chung? Tìm hiểu thêm trong bài đăng blog này.
