“Pin sạc dự phòng” rộng hơn 56,5 ha giữa sa mạc
Ngày 2/10 vừa qua, dự án lưu trữ năng lượng điện sử dụng khí CO₂ nén Xinjiang Mulei của Tập đoàn Huadian Trung Quốc đã lần đầu hòa lưới điện thành công.
Theo CCTV News, nhà máy điện của dự án được xây dựng ở giữa vùng sa mạc Gobi thuộc huyện Mulei, Tân Cương, Trung Quốc. Cụm nhà máy điện có tổng diện tích 56,5 ha với 5 kho chứa khí, 141 đơn vị lưu trữ CO₂ dạng lỏng và 97 đơn vị tích trữ nhiệt.
Toàn bộ hệ thống sử dụng CO₂ làm môi chất tuần hoàn trong một chu trình kín. Đây là công nghệ lưu trữ năng lượng dựa trên sự chuyển đổi qua lại giữa trạng thái khí và trạng thái lỏng của khí CO₂. Công nghệ không phụ thuộc vào điều kiện địa chất, có yêu cầu áp suất và nhiệt độ thấp, độ tin cậy cao và chi phí thấp.
Nhà máy được ví như một “pin sạc dự phòng khổng lồ” do có nguyên lý hoạt động đặc biệt. Khi nhu cầu của lưới điện ở giai đoạn thấp điểm, cụm nhà máy sẽ tiến hành lưu trữ năng lượng và phát điện ở giai đoạn cao điểm.
Cụm nhà máy nằm ở sa mạc Gobi, Tân Cương, có tổng diện tích 56,5 ha với 5 kho chứa khí (Ảnh Stdaily)
Nguyên lý hoạt động của “pin sạc dự phòng khổng lồ” tại Trung Quốc
Ông Ma Guojiang, người phụ trách chính của dự án, giải thích rằng ở giai đoạn “sạc”, tức thời điểm nhu cầu sử dụng điện thấp, nguồn điện dư thừa được dùng để vận hành động cơ và máy nén. CO₂ ở điều kiện nhiệt độ, áp suất thông thường sẽ được nén lại.
Quá trình này sinh ra lượng nhiệt đáng kể, tương tự hiện tượng chiếc bơm nóng lên khi bơm lốp xe. Thay vì để lượng nhiệt này thất thoát, hệ thống thu hồi và lưu trữ để sử dụng về sau.
CO₂ sau khi được nén tiếp tục được làm lạnh, ngưng tụ thành dạng lỏng để lưu trữ. Việc chuyển CO₂ sang trạng thái lỏng giúp tăng mật độ năng lượng, nhờ đó có thể lưu giữ nhiều năng lượng hơn trong một thể tích nhất định.
Đến giờ cao điểm, quá trình được đảo ngược. CO₂ lỏng được đưa qua thiết bị bay hơi để trở lại trạng thái khí. Nguồn nhiệt đã tích trữ trước đó tiếp tục được sử dụng để gia nhiệt CO₂ lên nhiệt độ và áp suất cao. Dòng khí sau đó làm quay tuabin, từ đó kéo máy phát điện tạo ra nguồn điện sạch và thân thiện với môi trường.
Tổ máy phát điện tạo ra nguồn điện sạch, thân thiện với môi trường (Ảnh CCTV)
Không cần đốt nhiên liệu trong quá trình phát điện
Theo chuyên gia Ma Guojian,toàn bộ quá trình phát điện “nói không” với việc đốt cháy và phát thải khí thải. Thông tin từ Nhật báo Khoa học và Công nghệ Trung Quốc cho biết hệ thống còn có khả năng thu hồi CO₂ do các doanh nghiệp công nghiệp ở khu vực lân cận thải ra để đưa vào tuần hoàn và tái sử dụng.
Theo đơn vị vận hành, hiệu suất phát điện của tổ máy cao hơn trên 10% so với phát điện nhiệt điện truyền thống. Cụ thể, tổ máy phát điện có thể lưu trữ 290 triệu kWh điện sạch mỗi năm trong giai đoạn thấp điểm và cung cấp 180 triệu kWh trong khoảng thời gian cao điểm. Khi dự án hoàn thành và đi vào hoạt động chính thức, ước tính sản lượng điện hàng năm của nhà máy đạt khoảng 200 triệu kWh.
Ngoài ra, dự án lưu trữ điện bằng CO₂ nén cũng có thể tiết kiệm được 50.000 tấn than và giảm khoảng 170.000 tấn khí thải CO₂ mỗi năm, ông Ma Guojian cho biết.
Dự án cũng được áp dụng các giải pháp vận hành tự động như khởi động nhanh, điều khiển tải thông minh và hệ thống kiểm tra an toàn tự động, hướng tới mô hình “khởi động bằng một nút bấm, không cần người trực”.
Dự án cũng mở ra một hướng đi mới cho việc lưu trữ năng lượng điện bằng khí CO₂ nén công suất lớn theo hướng thân thiện với môi trường, không phát thải carbon, hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
Hoặc