Top 5 Công Nghệ Lưu Trữ Năng Lượng tại Đức cho năm 2024

Trong suốt lịch sử, Đức đã là một nhân tố quan trọng trong việc thực hiện các giải pháp năng lượng sạch và tiếp tục đứng ở hàng đầu của các giải pháp năng lượng sạch ngày nay. Thông tin cho thấy rằng đất nước này tích cực làm việc về nền kinh tế xanh, do đó trong trường hợp này, công nghệ lưu trữ năng lượng đã trở nên vô cùng quan trọng. Khi đất nước cam kết chấm dứt việc đốt than và cắt giảm khí thải carbon, thì Đức đã đi đầu trong việc thiết kế và xây dựng các hệ thống lưu trữ năng lượng tốt hơn. Bài viết này tập trung vào bảng xếp hạng các công nghệ lưu trữ năng lượng được kỳ vọng sẽ ảnh hưởng đến cơ cấu năng lượng của Đức vào năm 2024.

Tổng Quan Về Các Công Nghệ:

1. Pin Lithium-ion

Pin lithium ion là loại pin được biết đến nhiều nhất, có đặc điểm là mật độ năng lượng cao, tuổi thọ chu kỳ dài và hiệu suất năng lượng cao. Ở Đức, chúng được sử dụng rộng rãi cả trong xe điện và hệ thống lưu trữ năng lượng lớn, giúp rất nhiều trong việc khắc phục sự bất ổn trong lưới điện. Nhờ sự phát triển liên tục trong công nghệ hóa học pin và sản xuất, pin lithium-ion dự kiến sẽ giảm chi phí và tăng độ bền.

2. Pin dòng chảy

Một ví dụ điển hình về pin dòng chảy là pin dòng chảy oxi hóa vonfram, đang chứng kiến nhu cầu ngày càng tăng do dễ dàng mở rộng quy mô và có tuổi thọ chu kỳ dài. Mặt khác, pin dòng chảy lưu trữ năng lượng trong các chất điện phân lỏng trong các container bên ngoài, vì vậy nó phù hợp cho việc lưu trữ hàng loạt điện năng. Đức đang sử dụng công nghệ pin dòng chảy nhằm tăng khả năng lưu trữ năng lượng tái tạo chủ yếu từ gió và mặt trời.

3. Pin rắn

Còn về các SSB, chúng có thể được đặc trưng bởi mức độ an toàn được nâng cao, mật độ năng lượng cao hơn và tuổi thọ chu kỳ dài hơn so với các LIB đang được sử dụng hiện nay. Vấn đề của những pin này là chúng sử dụng chất điện phân rắn thay vì chất lỏng, điều này làm giảm khả năng bị tràn và bốc cháy. Các ngành công nghiệp và cơ sở nghiên cứu ở miền nam Đức là những nhà tiên phong trong lĩnh vực này và một số dự án dẫn đầu đang được triển khai để đưa công nghệ pin này vào thị trường.

4. Lưu trữ hydro

Việc lưu trữ hydro là yếu tố then chốt trong việc phát triển kế hoạch hydro quốc gia của Đức, nhằm thiết lập Đức trở thành trung tâm nền kinh tế hydro. Được ghi nhận rằng hydro có thể được tạo ra từ các nguồn năng lượng tái tạo và được giữ lại để sử dụng sau này trong sản xuất điện, vận tải và các ứng dụng công nghiệp khác. Đức có tiềm năng rộng khắp và đang tập trung vào cơ sở hạ tầng lưu trữ hydro quy mô lớn để dẫn đầu trong quá trình phi vật chất hóa nền kinh tế và đảm bảo an ninh năng lượng cũng như chủ quyền.

5. Lưu trữ nhiệt

Tess = hệ thống lưu trữ nhiệt cho nhiệt, điều này có nghĩa là một số loại vật liệu khối lượng nhiệt có thể lưu trữ nhiệt để đáp ứng nhu cầu khi nguồn cung thấp. Những hệ thống này phù hợp nhất cho sử dụng công nghiệp và hệ thống sưởi ấm cho cộng đồng, nơi cần lưu trữ và kiểm soát một lượng lớn nhiệt. Có nhiều hệ thống lưu trữ nhiệt tiên tiến đã được triển khai ở Đức như vật liệu thay đổi pha và muối nóng chảy, những điều này đã giúp Đức cân bằng việc sản xuất điện và giảm phát thải khí nhà kính.

Ứng dụng chính: Ứng dụng trong công nghiệp, thương mại và nhà ở

Ứng dụng Công nghiệp

Các công nghệ lưu trữ năng lượng trong ngành công nghiệp là yếu tố cần thiết để kiểm soát nhu cầu năng lượng trong lĩnh vực tiêu thụ và đạt được việc giảm chi phí, cũng như hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang Năng lượng Tái tạo (RENE). Ngày càng nhiều cơ sở lớn như nhà máy và các nhà máy sản xuất ở Đức có thể tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin để cải thiện hiệu quả năng lượng đồng thời đảm bảo nguồn cung cấp điện ổn định. Ví dụ, các loại pin ion lithium và pin dòng (flow batteries) đang được triển khai để làm phẳng đầu ra của năng lượng tái tạo và cung cấp điện dự phòng trong trường hợp mất điện.

Trường hợp sử dụng thương mại

Ngay cả trong việc áp dụng vào các tòa nhà thương mại bao gồm văn phòng, trung tâm mua sắm và bệnh viện cùng các loại khác, hệ thống lưu trữ năng lượng tiên tiến cũng rất hữu ích. Các công nghệ này cũng có thể được sử dụng để giảm chi phí năng lượng và làm cho nguồn tài nguyên năng lượng trở nên đáng tin cậy hơn cho một doanh nghiệp tiếp cận, từ đó giúp các tổ chức đạt được mục tiêu bền vững. Pin lithium-ion và hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt đang được lắp đặt vào các tòa nhà thương mại ở Đức để quản lý nhu cầu năng lượng và cho phép tích hợp nhiều hơn nguồn năng lượng tái tạo.

Trường hợp sử dụng trong dân cư

Những cải tiến trong công nghệ lưu trữ dành cho sử dụng cá nhân cho phép người dùng tận dụng các hệ thống năng lượng tái tạo của mình, chẳng hạn như hệ thống pin mặt trời. Ngoài ra, việc hoàn thiện thêm lưới điện và tiết kiệm chi phí sẽ mang lại lợi ích khi cần có sự thúc đẩy. Xu hướng sử dụng thiết bị lưu trữ năng lượng trong lĩnh vực dân cư tại Đức có khả năng sẽ tiếp tục tăng trưởng, vì chi phí của pin đã giảm xuống và ngày càng nhiều người quan tâm đến ý tưởng tự tiêu thụ năng lượng.

Xu hướng tương lai: Những tiến bộ sắp tới và dự án Nghiên cứu và Phát triển

Tương lai, mặt khác, đối với Đức sẽ trở nên quyết liệt hơn khi họ tìm cách vượt lên trước các quốc gia khác cũng như hướng đến mục tiêu trở thành nhà lãnh đạo thị trường trong công nghệ lưu trữ năng lượng thông qua những phát minh mới và các hoạt động nghiên cứu & phát triển. Điều này đặc biệt đúng đối với các công nghệ đột phá như pin rắn và lưu trữ hydro, cho которых các khoản đầu tư hàng triệu euro đang được thực hiện hiện nay. Đức cũng đang - một cách tích cực - phát triển các hệ thống lưu trữ năng lượng liên quan đến giao tiếp lưới điện thông minh và đang tìm kiếm các vật liệu và thiết kế có khả năng lưu trữ hiệu quả năng lượng tái tạo.

Kết luận: Tại sao những công nghệ này lại dẫn dắt tương lai năng lượng của Đức.

Do đó, năm công nghệ ESS then chốt: pin lithium-ion, pin dòng chảy, pin rắn, lưu trữ hydro và lưu trữ nhiệt là những yếu tố quyết định chính của quá trình chuyển đổi năng lượng ở Đức. Những sáng kiến này không chỉ giúp tận dụng nguồn năng lượng tái tạo mà còn cải thiện an ninh năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính và thúc đẩy phát triển kinh tế. Sự cam kết tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển có nghĩa là Đức sẽ không ngừng đổi mới hệ thống lưu trữ năng lượng công nghệ cao để cung cấp thêm an ninh năng lượng vào năm 2024 và xa hơn nữa.