Một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu tại MIT đưa ra cách đánh giá về lựa chọn công nghệ, bao gồm pin, thủy điện, khí nén, và chứng minh được với mức giá hiện nay của các công nghệ này thì những hệ thống lưu trữ này có giá trị kinh tế với khu vực nào. Nghiên cứu này do Jessika Trancik, giáo sư Nghiên cứu Năng lượng tại MIT, và hai sinh viên William Braff, Joshua Mueller thực hiện, đã được công bố trên tạp chí Nature Climate Change.

Trancik giải thích "Các nhà nghiên cứu và các học viên đã so sánh chi phí của các công nghệ lưu trữ khác nhau, do các công nghệ có chi phí khác nhau và thực tế là không có công nghệ nào ưu thế về mọi mặt. Các công nghệ lưu trữ chỉ có thể được so sánh bằng cách nhìn vào bối cảnh sử dụng". Nghiên cứu cho thấy rằng bất kể hoàn cảnh cụ thể nào tại một địa điểm nhất định nào đó, những đặc điểm về cách giá điện dao động lại là yếu tố phổ biến và quyết định đến sự yêu thích đối với một số giải pháp lưu trữ nào đó. 

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng ở Texas, hệ thống bơm thủy lực có thể mang lại giá trị gia tăng cho việc lắp đặt năng lượng mặt trời và năng lượng gió. Trong các hệ thống này, điện dư thừa được dùng để bơm nước lên một hồ chứa, và sau đó nước chảy qua một tuabin để phát điện khi cần.

Hơn nữa, họ phát hiện ra rằng việc lưu trữ bằng cách bơm nước này đem lại nhiều giá trị hơn so với một hệ thống lưu trữ sử dụng pin axit chì mặc dù các thành phần công suất điện sẽ tốn kém hơn vài lần. Điều này là do hệ thống bơm thủy lực có chi phí năng lượng thấp hơn so với hệ thống ắc quy chì-axit. (Công suất năng lượng là tổng năng lượng có thể được lưu trữ trong hệ thống, và công suất điện là lượng điện có thể được phát tại một thời điểm nhất định từ hệ thống). Một hệ thống lưu trữ khí nén cũng có thể bổ sung giá trị tương đương với hệ thống bơm thủy lực. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu vẫn lưu ý rằng pin là một lựa chọn hấp dẫn bởi chúng có thể được lắp đặt bất cứ nơi nào và không phụ thuộc vào đặc điểm tự nhiên ở một số khu vực.

Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng, có rất nhiều nghiên cứu về hệ thống lưu trữ cho các nguồn năng lượng tái tạo, đã tập trung vào việc sử dụng các hệ thống để điều chỉnh các kết quả đầu ra liên tục để đáp ứng tốt hơn khi nhu cầu biến động. Nhưng trong thực tế, hầu hết các năng lượng gió hoặc năng lượng mặt trời này được cho vào lưới điện, vì vậy điều đáng quan tâm đối với các nhà đầu tư tiềm năng là đường cong về giá chứ không phải là đường cầu.

Đáng ngạc nhiên, mặc dù có sự khác biệt về giá cả trung bình và sự biến đổi trong nhu cầu và giá cả giữa các vùng, "công nghệ lưu trữ tốt nhất tại một địa điểm cũng là tốt nhất tại địa điểm khác," Trancik nói. "Điều này là do sự tương đồng giữa các khu vực trong việc phân bổ thời gian của đợt tăng giá điện. Mô hình này có thể xuất hiện do những hạn chế của chu kỳ hàng ngày, và tương đồng về thời gian đi làm và thời gian có mặt tại nhà, và cách sử dụng thời gian nói chung của người dân".

Cho dù một hệ thống lưu trữ năng lượng là đáng giá thì giá cả vẫn rất khác nhau theo vị trí lắp đặt, vì sự khác biệt lớn về tần suất và cường độ của các đột biến trong giá cả và cách thức các nguồn tài nguyên năng lượng mặt trời và gió dao động theo thời gian. 

Tại thời điểm này, nghiên cứu cho thấy, chi phí của hệ thống như vậy vẫn chưa đem lại đủ lợi nhuận mà không có chính sách hỗ trợ để áp dụng rộng rãi. Trancik nói, nghiên cứu này cho thấy rằng việc chấp nhận thị trường đã có ý nghĩa ở một số địa điểm và có thể được củng cố với sự hỗ trợ chính sách của nhà nước, từ đó sẽ kích thích cải tiến công nghệ trong lưu trữ.

Đối với nghiên cứu này, nhóm đã thử nghiệm tại 3 bang: Texas, California, và Massachusetts. Họ tìm ra rằng, hiện nay, các hệ thống lưu trữ này chỉ có ý nghĩa với Texas, California. Họ đang lên kế hoạch mở rộng nghiên cứu nhiều địa điểm hơn nữa để xem có được áp dụng rộng rãi hơn hay không. 

Văn phòng CPSI
Nguồn dịch: www.sciencedaily.com