Hệ thống pin nhiệt 100 MWh: Bước tiến mới trong năng lượng công nghiệp xanh

Bước đột phá trong lưu trữ năng lượng nhiệt công nghiệp

Theo Electrek ngày 16/10, công ty Rondo Energy (Mỹ) vừa đưa vào hoạt động hệ thống pin nhiệt công suất 100 MWh, được xem là lớn nhất thế giới hiện nay, tại nhà máy Holmes Western Oil ở bang California. Toàn bộ năng lượng của hệ thống được cung cấp bởi cụm pin mặt trời tại chỗ, chứng minh khả năng chuyển hóa trực tiếp năng lượng tái tạo thành nhiệt độ cao cho ngành công nghiệp nặng.

Trong suốt 10 tuần vận hành thương mại liên tục, hệ thống đạt hiệu suất sạc – xả hơn 97%, hoạt động ổn định ở nhiệt độ trên 1.000°C. Lượng nhiệt mà pin tạo ra tương đương nhu cầu sưởi của 10.000 hộ gia đình, hoặc có thể cấp hơi nước áp suất cao cho các nhà máy hóa chất, luyện kim, chế biến dầu và thực phẩm.

Điểm đặc biệt của pin nhiệt Rondo là khả năng lưu trữ năng lượng mặt trời dưới dạng nhiệt, thay vì điện, giúp cung cấp hơi nước và nhiệt ổn định 24/7 – điều mà các hệ thống điện tái tạo thông thường khó đáp ứng do phụ thuộc vào thời tiết. Ban ngày, hệ thống sử dụng khoảng 6 giờ năng lượng mặt trời để sạc đầy; ban đêm, pin giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt, duy trì vận hành không gián đoạn cho nhà máy.

Nhờ thiết kế tương thích, pin Rondo có thể kết nối với lò hơi đốt gas hiện có mà không cần cải tạo hạ tầng, giảm chi phí chuyển đổi sang năng lượng sạch. Công nghệ này đang mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp phát thải cao trong lộ trình trung hòa carbon toàn cầu.

Công nghệ pin nhiệt, giải pháp thay thế nhiên liệu hóa thạch

Hiện nay, sản xuất nhiệt cho công nghiệp chiếm tới 25% tổng tiêu thụ năng lượng toàn cầu, phần lớn đến từ than, dầu và khí đốt. Các lĩnh vực như xi măng, thép, hóa chất, thực phẩm đều cần nguồn nhiệt lớn, liên tục và khó điện hóa hoàn toàn.

Pin nhiệt Rondo Energy mang lại giải pháp đơn giản nhưng hiệu quả. Hệ thống sử dụng vật liệu phổ biến như gạch chịu nhiệt và dây điện trở để hấp thụ và lưu trữ năng lượng mặt trời, loại bỏ nhu cầu về khoáng chất hiếm hoặc pin lithium-ion đắt đỏ. Nhiệt năng được giữ ổn định nhiều giờ, có thể cung cấp hơi nước áp suất hơn 100 bar, đáp ứng yêu cầu của đa số quy trình công nghiệp hiện nay.

Theo đại diện Rondo Energy, “chúng tôi muốn biến năng lượng tái tạo thành nguồn cung nhiệt đáng tin cậy nhất cho công nghiệp. Công nghệ này không chỉ an toàn, không rò rỉ hóa chất độc hại, mà còn loại bỏ hoàn toàn nguy cơ cháy nổ vốn có ở pin điện truyền thống.”

So với các giải pháp như bơm nhiệt hoặc lò điện, pin nhiệt Rondo linh hoạt hơn vì có thể tận dụng điện mặt trời dư thừa ban ngày, lưu trữ dưới dạng nhiệt mà không gây thất thoát đáng kể. Ngoài ra, việc không dùng hóa chất lưu trữ cũng giúp hệ thống dễ tái chế và bảo trì, giảm chi phí vận hành dài hạn.

Sau dự án tại California, Rondo Energy đang triển khai nhiều dự án tương tự tại châu Âu, châu Á và Australia, với mục tiêu mở rộng quy mô thương mại lên hàng gigawatt nhiệt mỗi năm. Các nhà máy xi măng, nhà máy hóa chất và lọc dầu đang được xem là khách hàng tiềm năng hàng đầu, khi nhu cầu chuyển đổi sang năng lượng tái tạo ngày càng cấp thiết.

Các chuyên gia năng lượng nhận định, sự xuất hiện của pin nhiệt công nghiệp như Rondo là bước ngoặt trong lộ trình khử carbon toàn cầu, giúp năng lượng mặt trời trở thành nguồn cung ổn định cho công nghiệp nặng – lĩnh vực vốn được coi là khó “xanh hóa” nhất.

Với hiệu suất cao, chi phí thấp và khả năng mở rộng quy mô nhanh, pin nhiệt 100 MWh được kỳ vọng sẽ thay đổi cách các nhà máy trên thế giới vận hành, đưa nhân loại tiến gần hơn đến mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050.