Cơ hội và trở ngại của -hệ thống không gian lưu trữ năng lượng pin lưu thông

Chuyên gia lĩnh vực lưu trữ năng lượng và người ủng hộ đổi mới năng lượng sạch Anthony Price chỉ rõ về phong cách và vật liệu được xem xét tại hội nghị diễn đàn Thảo luận Pin Dòng chảy Quốc tế gần đây tại Brussels, Bỉ, đặt cuộc họp trong bối cảnh khử cacbon quốc tế cũng như hiện đại hóa hệ thống năng lượng.

Ông lưu ý rằng Bộ Năng lượng và Phương pháp tiếp cận Công nghiệp (BEIS) của chính phủ Anh đã tuyên bố phản ứng với chỉ định năm 2021 về lưu trữ năng lượng dài hạn rằng 'chúng tôi sẽ đảm bảo rằng các hệ thống lưu trữ điện thời gian dài (LLES) quy mô lớn được triển khai đầy đủ, đồng thời Ổn định hoạt động của hệ thống điện bằng cách thiết lập các kế hoạch phù hợp để đảm bảo đầu tư nhiều hơn vào năm 2024.'

Phản ứng này diễn ra trước Diễn đàn thảo luận pin dòng chảy quốc tế (IFBF) tại Brussels vào cuối tháng 6, với hy vọng rằng các chính sách sẽ tác động và hướng dẫn các nhà tài trợ đầu tư vào hệ thống không gian lưu trữ năng lượng thời gian dài (LLES) quy mô lớn.

Rate cho biết pin dòng phù hợp với nhiều ứng dụng lưu trữ năng lượng quy mô lớn và thời gian dài cũng như nhiều hãng trong thị trường pin dòng sẽ mong đợi phản ứng từ Bộ Năng lượng và Chiến lược Công nghiệp (BEIS) của chính phủ Anh, hy vọng rằng kế hoạch của họ sẽ không chỉ phù hợp với kế hoạch năng lượng không đổi của Vương quốc Anh và phù hợp với các chính sách năng lượng ở Châu Âu, Bắc Mỹ cũng như ở những nơi khác.

Ngoài việc phản hồi cuộc tham vấn, Phòng Năng lượng và Kỹ thuật Công nghiệp (BEIS) của chính phủ Vương quốc Anh cũng đã đưa ra báo cáo 'Sự tiện lợi của Không gian lưu trữ năng lượng trong thời gian dài', một báo cáo đo lường giá trị của không gian lưu trữ năng lượng. Các tùy chọn lưu trữ năng lượng giúp giảm chi phí hệ thống internet từ 13 tỷ bảng đến 24 tỷ bảng. Các giải pháp lưu trữ năng lượng trong thời gian dài có thể cung cấp các giải pháp lưu trữ năng lượng lớn hơn cần thiết với giá rẻ hơn so với các giải pháp lưu trữ năng lượng trong thời gian ngắn.

Những con số này rất có thể phù hợp với quan điểm được chia sẻ tại cuộc họp Diễn đàn thảo luận pin dòng chảy quốc tế (IFBF), mang lại niềm tin rằng pin dòng chắc chắn sẽ là một trong những công nghệ không gian lưu trữ năng lượng pin quan trọng trong tương lai.

Điều đáng ngạc nhiên là phản hồi của chính phủ liên bang Anh không xác định chính xác những gì cấu thành nên một hệ thống lưu trữ năng lượng khổng lồ có thời gian sử dụng lâu dài. Vấn đề là những cách giải thích chặt chẽ tạo ra những giới hạn có thể loại bỏ các nhiệm vụ hoặc công nghệ không gian lưu trữ năng lượng có thể mang lại các dịch vụ hoặc lợi ích quan trọng cho hệ thống điện.

Tại Diễn đàn Trực tuyến về Pin Tuần hoàn Quốc tế (IFBF), những người tham dự đã hiểu rõ hơn về cách giải thích về pin tuần hoàn: 'Pin dòng chảy là một bộ chuyển đổi năng lượng điện hóa sử dụng môi trường chạy làm vật liệu hoạt động hoặc kết hợp với một vật liệu mang năng lượng được sử dụng với nhau và cũng có thể đảo ngược phản ứng điện hóa.'.

Mọi người cũng đã đạt được thỏa thuận về lợi ích của pin tuần hoàn: tuổi thọ dài, tuổi thọ dài, ảnh hưởng đến cài đặt thấp, tốc độ phục hồi cao, v.v., tuy nhiên khi hệ thống lưu trữ năng lượng pin thường sử dụng pin lithium-ion thì nhiều nhà lập trình công việc lưu trữ năng lượng lại không sử dụng. Nhìn thấy những khu dân cư hoặc thương mại này, họ thực sự thất vọng.

Một vấn đề là tần suất ghi chép trên các hệ thống không gian lưu trữ năng lượng bằng pin bỏ qua pin tuần hoàn hoặc giảm thiểu vai trò thiết yếu của chúng. Do đó, cuộc thảo luận giữa những người chơi trên thị trường về thế nào là 'kiên cường' hay 'lớn' chắc chắn sẽ tiếp tục.

Cũng cần nhớ rằng 49MW dự án lưu trữ năng lượng đã được xây dựng và triển khai ở Anh như một giải pháp nhằm ngăn chặn nhu cầu cấp thêm giấy phép chuẩn bị và các vấn đề vận hành, một ví dụ về các giới hạn yêu cầu thay đổi thói quen trên thị trường năng lượng. Mọi người cần hiểu cách giải thích về việc lưu trữ năng lượng lâu dài để khuyến khích đầu tư tài chính vào các dự án không gian lưu trữ năng lượng đỉnh cao.

Diễn đàn thảo luận pin dòng chảy quốc tế (IFBF) năm nay được tổ chức chung với Circulation Battery Europe, hiệp hội thị trường pin dòng chảy châu Âu.

Cơ hội để những người tham gia và những người tham dự Diễn đàn Trực tuyến Pin Dòng chảy Quốc tế (IFBF) gặp nhau và chia sẻ những hiểu biết sâu sắc cũng như không chỉ nói về những đổi mới gần đây cũng như sự phát triển của ngành mà còn hợp tác về một số mục tiêu của ngành.

Các cuộc trò chuyện sôi nổi từ cộng đồng pin lưu thông lớn tại Diễn đàn trực tuyến về pin lưu thông quốc tế (IFBF) đã tạo ra tinh thần tình bạn và hợp tác, cũng như khuyến khích một số lo ngại về tranh chấp và trò chuyện giữa những người tham gia. Các thành viên của Flow Battery Europe mong muốn giới thiệu bí quyết của họ và đưa ra một số thách thức đối với các nhà hoạch định chính sách của Châu Âu cũng như các quốc gia khác trong việc hợp tác với những người tham gia thị trường pin dòng chảy để mang lại hệ thống lưu trữ năng lượng lâu dài, hiệu suất cao, giá cả phải chăng hơn, giảm thiểu ảnh hưởng sinh thái.

Tham gia với các nhà hoạch định chính sách có nghĩa là phải chú ý và đối thoại.

Diễn đàn Trực tuyến Pin Dòng chảy Quốc tế (IFBF) được tổ chức tại Brussels, trụ sở của Ủy ban Châu Âu và Nghị viện Châu Âu. Diễn đàn đã thu hút sự quan tâm của các nhà sản xuất chính sách và cả các cố vấn có cơ hội trao đổi về đổi mới pin lưu thông với các chuyên gia thị trường. Một phần công việc của nó là đảm bảo rằng những thông tin chi tiết nhất sẽ được đưa vào các tài liệu và danh sách chính sách, nhưng điều quan trọng nữa là phải lắng nghe và chia sẻ quan điểm với các nhà hoạch định chính sách.

Karlis Goldstein, Cố vấn Kế hoạch về Hiệu quả Năng lượng tại Tổng cục Năng lượng Thanh toán Châu Âu (DGENER), đã phát biểu tại hội nghị. Ông được hỏi về nhiệm vụ lưu trữ năng lượng do các hoạt động hiện tại trong lĩnh vực điện để hiểu rõ quan điểm của Cơ quan thanh toán Châu Âu về công nghệ hiện đại lưu trữ năng lượng. Ông mô tả rằng hoạt động này là cần thiết để tăng lịch sử dụng năng lượng và giảm thiểu nhu cầu thông qua hiệu suất năng lượng.

Hệ thống lưu trữ năng lượng đóng một vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ hoạt động sản xuất điện và mạng lưới. Trên hết, việc triển khai các hệ thống lưu trữ điện và sự phát triển của công nghệ không gian lưu trữ điện ở châu Âu đã khẳng định động lực thúc đẩy sự phát triển kinh tế ở EU.

Goldstein tiếp tục thảo luận rằng sự kết hợp của các đổi mới về không gian lưu trữ năng lượng phụ thuộc vào công suất lắp đặt, thời gian và chi phí khác nhau. Ông luôn nhớ rằng không gian lưu trữ năng lượng vẫn là một công nghệ hiện đại rất sớm cần được hỗ trợ nhiều hơn. Trước câu hỏi thẳng thắn về cách khuyến khích đầu tư vào đổi mới không gian lưu trữ năng lượng lâu dài, ông trả lời: 'cung cấp an ninh quản lý'.

Jenny Condron thuộc Hiệp hội ngành lưu trữ năng lượng Ireland đã đăng ký tham gia cuộc thảo luận với Karlis Goldstein, đề cập đến tầm quan trọng của việc đổi mới lưu trữ năng lượng không chỉ sử dụng năng lượng điện từ lưới điện mà còn hỗ trợ tích cực các thủ tục lưới điện. Tổ chức Thị trường Lưu trữ Năng lượng Ireland hy vọng rằng chính phủ liên bang Ireland sẽ xây dựng các chính sách thúc đẩy việc triển khai lưu trữ năng lượng.

Goldstein ủng hộ vai trò của chính phủ liên bang trên toàn quốc trong việc thúc đẩy triển khai không gian lưu trữ năng lượng, đồng thời nhấn mạnh sự hỗ trợ và tài trợ cho công nghệ hiện đại lưu trữ năng lượng do Mạng lưới điện châu Âu ở cấp độ EU cung cấp.

Mark Smith của Tập đoàn Vanadi Hoa Kỳ nhận xét rằng mặc dù hỗ trợ tỷ lệ ngành pin lưu thông nhưng ngành pin tuần hoàn, giống như bất kỳ ngành nào khác, đòi hỏi sự bền vững lâu dài.

Một số ví dụ điển hình về việc triển khai pin dòng chảy đã thực sự được nghe tại Diễn đàn thảo luận về pin lưu thông quốc tế (IFBF) - Tim Rose của EDF Renewables thảo luận về việc vận hành hệ thống lưu trữ năng lượng pin tuần hoàn hiện tại tại trung tâm Power Super ở hệ thống Oxford, Vương quốc Anh.

Dự án đã phát hành một hệ thống không gian lưu trữ năng lượng pin dòng oxi hóa khử vanadi với hệ thống lưu trữ năng lượng pin lithium-ion lớn hơn, nhưng công nghệ lai này cho thấy khả năng thích ứng của hai loại pin. Pin dòng oxi hóa khử vanadi của nhiệm vụ được cung cấp bởi Invinity. Jean-Louis Cols, phó giám đốc hiện trạng thiết kế của công ty, đã xác định kỹ lưỡng quy trình vận chuyển, thiết lập cũng như chỉ định của dự án và nhấn mạnh rằng pin cần phải được lắp đặt đúng tiến độ, chắc chắn và đáng tin cậy.

Các nhà sản xuất và nhà phát triển pin dòng chảy khác cũng chắc chắn - Shibata Toshikazu của Công ty Sumitomo mô tả một dự án được triển khai gần đây ở Trạng thái vàng và pin 51MWh được đưa vào vận hành vào tháng 4 năm 2022 cho khách hàng của ông là Chi tiết về hệ thống lưu trữ năng lượng của Công ty Điện lực Hokkaido. Điều này nhằm tăng cường khả năng kết nối lưới điện trong giai đoạn đầu tiên của dự án sản xuất điện gió quy mô lớn 1GW trên đảo Hokkaido

Thách thức về giá của pin dòng chảy.

Alexander Schoenfeldt của nhà sản xuất pin tuần hoàn vanadi Cellcube đã đưa ra đánh giá về các hoạt động kinh doanh của họ, đồng thời đồng nghiệp của ông là Magdalena Neidhart đã thực hiện phân tích kỹ lưỡng về quy trình hoạt động của pin tuần hoàn vanadi. Neidhart kết luận rằng pin dòng vanadi có thể vượt xa đáng kể pin lithium titanate (LTO) về khả năng giảm thiểu hiện tượng nóng lên toàn cầu và việc tái sử dụng các sản phẩm pin dòng chảy thậm chí có thể làm giảm tác động đến môi trường của chúng nhiều hơn.

Chất điện phân vanadi được biết là có nhiều công dụng và nó cũng có thể được chuyển từ pin vanadi này sang pin khác mà không gặp khó khăn gì, nhưng hãy hiểu rằng giá thành của vật liệu vanadi có thể thay đổi. Giá của nó cho thấy xu hướng thị trường và việc tăng giá hiện tại đã gây ra một số lý do sáng tạo từ các nhà sản xuất pin vanadi cũng như các nhà sản xuất vanadi.

Paul Vollant của Largo Resources, một nhà sản xuất pin tuần hoàn vanadi, đã đề xuất duy trì việc sử dụng pin tuần hoàn vanadi bằng cách thành lập một công ty tên là 'Largo Physica lVanadium', công ty này sẽ đóng vai trò là người giám sát pin tuần hoàn vanadi, cho phép khách hàng của mình tự sở hữu pin, nhưng chất điện phân có thể được thuê. Điều này loại bỏ chi phí vốn ban đầu để mua vanadi (hiện rất đắt đỏ) khi các công việc lưu trữ năng lượng bắt đầu được giải phóng.

Có nhiều giải pháp khác cho vấn đề chi phí: Alan Greenshiels của ESS đã chọn hệ thống pin tuần hoàn sử dụng vật liệu điện hóa clorua sắt. Do chất điện phân sử dụng vật liệu có chi phí thấp hơn nên loại hệ thống pin tuần hoàn đa dạng này có thể giảm thiểu chi phí trong sản xuất hàng loạt. Ông khẳng định điều này sẽ mang lại cho ESS một lợi thế đáng kể so với nhiều nhà sản xuất khác.

Vừa trình bày chi tiết trên sàn chứng khoán New York, ESS hiện rất tự tin về lượng khách hàng tiềm năng phát triển trong tương lai, mong muốn phát triển và vận hành các trung tâm sản xuất tại nhiều quốc gia.

Có một số điều đáng kinh ngạc đang diễn ra trên thị trường pin lưu thông-- đặc biệt là việc thúc đẩy sự đa dạng của các hệ thống pin lưu thông, nhiều hệ thống trong số đó đang được sản xuất dựa trên các sản phẩm rẻ tiền, đang được theo đuổi mạnh mẽ.

Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin sắt-crom do hai công ty tạo ra đang phục hồi trở lại, cùng với các nhà sản xuất pin sử dụng kẽm-không khí, hydro bromua và nhiều loại sản phẩm tự nhiên. Một trong những lợi ích của cuộc họp tại Diễn đàn thảo luận pin dòng chảy quốc tế (IFBF) là lợi thế của từng công nghệ lưu trữ pin có thể được vượt qua, đồng thời hiểu và tôn trọng quan điểm của các đối thủ cạnh tranh cũng như cộng tác viên.

Điều thú vị không chỉ là thành phần hóa học của pin mà những người tham gia thị trường còn đi sâu vào nhiều yếu tố trong thiết kế và sản xuất pin: liên kết vật liệu, xác định chiến lược vận hành và sử dụng các thiết kế bộ pin tốt hơn, đồng thời nhắm mục tiêu pin lưu thông cho vận tải đường bộ và đường biển. Cuộc điều tra đã kích thích cuộc thảo luận sôi nổi.

Diễn đàn thảo luận đã thể hiện cực kỳ rõ ràng rằng có rất nhiều sự tự tin về vai trò của pin lưu thông trong tổ hợp năng lượng trong tương lai, với các sự kiện hiện tại thu hút sự quan tâm đặc biệt và cố gắng nhận ra lý do tại sao phải mất nhiều thời gian như vậy để triển khai ở phạm vi rộng.

Nhưng dường như không thiếu công nghệ hiện đại và ngày nay có rất nhiều ví dụ về các thiết bị chạy bằng pin chạy hoàn toàn. Lĩnh vực năng lượng không thiếu nhà tư bản, nhưng dường như vẫn còn một số trở ngại trong việc thúc đẩy đổi mới, dẫn đến giảm thiểu chi phí sản xuất, đồng thời tạo đơn hàng để nâng cao năng lực sản xuất và trình độ làm việc.

Tích cực đối mặt với các vấn đề trong một diễn đàn mở.

Các cá nhân tiếp cận những mối quan tâm này một cách trung thực. Lakshmi Srinivasan thuộc Viện Nghiên cứu Năng lượng Điện (EPRI) đã thực hiện công việc kéo dài nhiều năm để nghiên cứu các bối cảnh sự cố, mối nguy hiểm cũng như kinh nghiệm vận hành pin dòng, sẽ sớm được xuất bản.

Trong phần tóm tắt của báo cáo, những thách thức về năng lượng, công suất và hiệu suất khứ hồi của pin tuần hoàn dưới mức thông số kỹ thuật, cùng với các vấn đề tích hợp giữa pin cũng như bộ biến tần đã được nêu. Srinivasan kết luận rằng cần có nhiều dữ liệu và tính cởi mở hơn nếu nghiên cứu điển hình này được xác minh chính xác. Giảm thiểu nguy hiểm là điều cần thiết để đảm bảo sự thành công của việc triển khai trong tương lai.

Những người trong lĩnh vực không gian lưu trữ năng lượng có thể nhớ một số nhận xét tương tự về nhiều loại pin khác trong quá trình triển khai rất sớm của họ. Đăng những vấn đề này lên một diễn đàn mở có thể mang lại sự đảm bảo lâu dài hơn rằng cuối cùng chúng sẽ được giải quyết.

Diễn đàn thảo luận về pin lưu thông quốc tế (IFBF) là một cơ hội tuyệt vời để chia sẻ kinh nghiệm trong việc thúc đẩy pin dòng chảy trên toàn thế giới. Ví dụ: phần lớn pin ở trạng thái vàng có thời lượng sử dụng lên đến 4 giờ và dần dần trở thành tiêu chuẩn. Nhu cầu thị trường như vậy chắc chắn sẽ thúc đẩy đầu tư tài chính nhiều hơn vào các hệ thống không gian lưu trữ năng lượng dài hạn và chi phí thấp cũng như quy mô lớn.

Kết quả là, khi ngành công nghiệp không gian lưu trữ năng lượng vẫn tiếp tục phát triển và ngày càng có nhiều nhà sản xuất pin lưu thông tham gia sản xuất số lượng lớn, chất lượng sẽ tăng lên, do đó nâng cao độ tin cậy và hiệu quả của sản phẩm. Như một ví dụ về những gì có thể đạt được, một chuyến tham quan trang web về nhiệm vụ lưới điện siêu nhỏ do nhà thiết kế cơ khí John Cockerill vận hành ở Seraing, Bỉ, vào cuối cuộc họp đã mang đến cho các đại biểu cơ hội được xem pin dòng chảy do hệ thống không gian lưu trữ năng lượng Sumitomo Electric triển khai.

Những cải tiến về pin dòng chảy này đang dẫn đầu xu hướng thời trang trong ngành. Chúng sẽ mở đường cho việc triển khai toàn diện hơn các loại pin lưu thông khác nhau theo nhiều cách sắp xếp và ứng dụng khác nhau. Và việc triển khai thêm sẽ đòi hỏi nhiều năng lực sản xuất hơn và tạo ra nhiều công việc hơn nữa.