Polar Night Energy của Finland đã kích hoạt thứ mà họ tuyên bố là pin cát lớn nhất thế giới, nhưng cộng đồng công nghệ đang đặt ra những câu hỏi nhọn về tính kinh tế thực tế của dự án. Trong khi công ty khoe khoang về triển vọng tài chính hấp dẫn, họ đã từ chối tiết lộ chi phí thực sự của dự án, khiến các nhà quan sát tự hỏi liệu các con số có thực sự phù hợp hay không.
Khoảng Cách Giữa Lời Hứa và Thực Tế
Khái niệm pin cát nghe có vẻ đơn giản. Làm nóng cát bằng điện tái tạo, lưu trữ năng lượng nhiệt đó trong nhiều tháng, sau đó sử dụng để sưởi ấm các tòa nhà thông qua hệ thống sưởi ấm khu vực. Hệ thống 100 MWh của Polar Night Energy có thể đạt nhiệt độ 500°C và về mặt lý thuyết cung cấp một giải pháp thay thế rẻ hơn so với pin lithium-ion với giá khoảng 25 đô la Mỹ mỗi kilowatt-giờ so với 115 đô la Mỹ của lithium.
Nhưng đây là nơi mọi thứ trở nên mờ mịt. Công ty đã nhận được tài trợ nhiều lần so với những gì ước tính chi phí của chính họ sẽ gợi ý cho đơn vị 100 MWh này. Nếu ước tính 25 đô la Mỹ mỗi kWh trước đó của họ là đúng, dự án này sẽ có chi phí khoảng 2,5 triệu đô la Mỹ. Tuy nhiên, họ đã bảo đảm được khoản tài trợ lớn hơn đáng kể so với con số đó.
So sánh chi phí Pin cát vs Pin Lithium-Ion
- Pin cát (ước tính): 25 USD mỗi kWh
- Pin lithium-ion: 115 USD mỗi kWh
- Lợi thế chi phí của pin cát: rẻ hơn khoảng 78% mỗi kWh
Những Hạn Chế Kỹ Thuật Nổi Lên
Các cuộc thảo luận cộng đồng tiết lộ một số mối quan tâm thực tế mà các tài liệu tiếp thị có xu hướng bỏ qua. Hệ thống chỉ hoạt động cho các ứng dụng sưởi ấm, không phải để tạo ra điện. Điều này làm cho nó kém linh hoạt hơn nhiều so với pin truyền thống. Công nghệ này cũng đòi hỏi không gian vật lý đáng kể và phải được đặt gần cả nguồn điện và mạng lưới sưởi ấm, hạn chế tính hữu dụng của nó ở những khu vực có chi phí bất động sản cao.
Có lẽ quan trọng nhất, mô hình kinh tế dựa vào sự biến động giá điện hàng ngày nhất quán. Trong khi Finland thực sự thấy những biến động giá đáng kể - đôi khi từ định giá âm đến hơn 13 xu mỗi kWh trong một ngày - duy trì hoạt động có lợi nhuận đòi hỏi những điều kiện này phải tồn tại trong nhiều thập kỷ.
Có rất nhiều ngày khi giá di chuyển trong phạm vi hẹp hoặc thậm chí nếu có một số chuyển động thì cũng không đủ.
Những Hạn Chế Chính Của Công Nghệ Pin Cát
- Đầu ra chỉ giới hạn cho các ứng dụng sưởi ấm (không thể tạo ra điện một cách hiệu quả)
- Yêu cầu không gian vật lý đáng kể (hàng trăm đến hàng nghìn mét khối)
- Phải được đặt gần cả nguồn điện và mạng lưới phân phối sưởi ấm
- Khả năng sinh lời phụ thuộc vào sự biến động giá điện hàng ngày ổn định
- Yêu cầu cách nhiệt cao để giảm thiểu tổn thất nhiệt
Bức Tranh Tổng Thể
Bất chấp sự hoài nghi, pin cát thực sự giải quyết những thách thức thực tế trong lưu trữ năng lượng tái tạo. Chúng sử dụng vật liệu dồi dào, rẻ tiền thay vì lithium khan hiếm. Chúng hoạt động tốt trong khí hậu lạnh nơi pin lithium-ion gặp khó khăn. Và chúng có thể giúp ổn định lưới điện bằng cách hấp thụ năng lượng tái tạo dư thừa trong các giai đoạn sản xuất cao điểm.
Công nghệ này cũng không hoàn toàn mới. Các kỹ sư đã sử dụng cát và sỏi để lưu trữ nhiệt từ những năm 1950. Điều khác biệt bây giờ là các hệ thống điều khiển thông minh có thể phản ứng với định giá điện thời gian thực.
Thông số kỹ thuật - Pin cát Polar Night Energy
- Dung lượng: 100 MWh lưu trữ năng lượng nhiệt
- Nhiệt độ hoạt động: Lên đến 500°C
- Kích thước vật lý: 4 mét chiều cao × 4 mét đường kính
- Tuổi thọ dự kiến: Vài thập kỷ
- Khả năng giữ năng lượng: Có thể lưu trữ trong nhiều tháng
Kết Luận
Pin cát của Finland đại diện cho một cách tiếp cận hấp dẫn đối với lưu trữ năng lượng, nhưng việc thiếu dữ liệu chi phí minh bạch làm suy yếu niềm tin vào khả năng kinh tế của nó. Trong khi công nghệ cơ bản có giá trị cho các ứng dụng cụ thể như sưởi ấm khu vực ở khí hậu lạnh, khoảng cách giữa các tuyên bố quảng cáo và thực tế tài chính được tiết lộ cho thấy giải pháp này có thể bị hạn chế hơn so với những gì được trình bày ban đầu. Sự hoài nghi của cộng đồng công nghệ có vẻ có cơ sở cho đến khi Polar Night Energy cung cấp sự minh bạch tài chính rõ ràng hơn.
Tham khảo: Finland warms up the world's largest sand battery, and the economics look appealing