Một góc cát ở Đông Nam Morocco là nơi có thể là chìa khóa để đạt được tham vọng không phát thải ròng của thế giới. Đây là một trung tâm nghiên cứu về lưu trữ năng lượng tái tạo do Masen , Cơ quan Năng lượng Bền vững Morocco, xây dựng, tiến hành nghiên cứu và thử nghiệm các phương pháp mới để tạo ra và lưu trữ năng lượng mặt trời. ESMAP của Ngân hàng Thế giới đã hợp tác với một số công ty tư nhân sáng tạo để hỗ trợ trung tâm nghiên cứu này, được thiết kế riêng để phục vụ nhu cầu lưu trữ năng lượng của các nước đang phát triển.
Tại sao điều này lại quan trọng như vậy? Lưu trữ năng lượng là chìa khóa để đảm bảo nguồn cung cấp năng lượng tái tạo liên tục cho các hệ thống điện – ngay cả khi mặt trời không chiếu sáng và gió không thổi. Lưu trữ năng lượng cung cấp giải pháp để đạt được tính linh hoạt, nâng cao độ tin cậy của lưới điện và chất lượng điện, đồng thời đáp ứng nhu cầu mở rộng quy mô năng lượng tái tạo. Nhưng hầu hết các hệ thống lưu trữ năng lượng được phát triển cho đến nay đều không phù hợp với các điều kiện và trường hợp sử dụng riêng biệt của các nước đang phát triển.
Hệ thống lưu trữ năng lượng không tuân theo một cách tiếp cận phù hợp với tất cả. Và nhu cầu của các nước đang phát triển thường bị bỏ qua. Các nước đang phát triển thường có lưới điện yếu. Những lưới điện này được đặc trưng bởi tính bảo mật nguồn cung kém, do sự kết hợp của công suất phát điện không đủ, không đáng tin cậy và không linh hoạt, cơ sở hạ tầng lưới điện chưa phát triển hoặc không tồn tại, thiếu thiết bị giám sát và kiểm soát đầy đủ và thiếu bảo trì. Trong bối cảnh này, lưu trữ năng lượng có thể giúp tăng cường độ tin cậy. Được triển khai cùng với năng lượng tái tạo biến đổi như gió và mặt trời, nó có thể giúp thay thế điện được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch tốn kém và gây ô nhiễm, đồng thời tăng cường tính bảo mật nguồn cung. Việc lưu trữ cũng có thể giúp trì hoãn hoặc tránh việc xây dựng cơ sở hạ tầng lưới điện mới.
Đó là lý do tại sao địa điểm thử nghiệm Masen, còn được gọi là bệ thử nghiệm, nằm trong môi trường sa mạc khắc nghiệt. Không chỉ có thể mô phỏng các điều kiện khí hậu nơi các hệ thống lưu trữ sẽ được đặt, mà còn có thể cung cấp các điều kiện thử nghiệm cho các trường hợp sử dụng cuối cùng của chúng, chẳng hạn như cung cấp nguồn điện áp thấp vào ban đêm cho các nhu cầu quan trọng như bệnh viện địa phương.
Các bệ thử nghiệm đang được xây dựng với những điều kiện, nhu cầu và trường hợp sử dụng này. Ý tưởng là với các hệ thống lưu trữ phù hợp, tiềm năng thực sự của năng lượng tái tạo có thể được đáp ứng và với điều đó, thế giới có thể bắt đầu đáp ứng các nghĩa vụ ròng bằng không.
Hệ thống lưu trữ mở rộng
Ngày càng rõ ràng rằng việc triển khai năng lượng tái tạo trên toàn cầu phụ thuộc vào việc mở rộng hệ thống lưu trữ. Đây là ranh giới phải vượt qua để đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 và tiếp cận năng lượng sạch toàn cầu vào năm 2030. Ví dụ, Maroc đặt mục tiêu có 52% công suất lắp đặt đến từ các nguồn tái tạo, nhưng đây không phải là mục tiêu mà nước này có thể đạt được nếu không có hệ thống lưu trữ năng lượng để cung cấp tính linh hoạt cần thiết cho việc sản xuất năng lượng tái tạo ở quy mô lớn.
Điện mặt trời PV hiện là nguồn điện rẻ nhất nhưng nếu không có hệ thống lưu trữ, nó không thể được khai thác đúng cách. Cách duy nhất để đưa nhiều điện mặt trời hơn vào lưới điện hoặc vào các kế hoạch quốc gia để mở rộng công suất là nếu có hệ thống lưu trữ để đáp ứng nhu cầu và sản lượng điện.
Sự phát triển của năng lượng tái tạo đã diễn ra theo hai giai đoạn riêng biệt. Từ năm 2010 đến năm 2020, giá chung của các hệ thống năng lượng tái tạo – đặc biệt là năng lượng mặt trời và năng lượng gió – đã giảm xuống dưới hoặc ngang bằng với nhiên liệu hóa thạch ở hầu hết các quốc gia. Điều này đã thúc đẩy sự gia tăng mạnh mẽ các dự án mới. Nhưng kể từ đó, điều đã trở nên rõ ràng là các dự án năng lượng mặt trời và năng lượng gió đã gây áp lực rất lớn lên các hệ thống lưới điện quốc gia, vốn thường chỉ có thể hấp thụ khoảng 30% năng lượng mặt trời và năng lượng gió mới được tạo ra.
Ngoài các công nghệ lưu trữ mới, các hệ thống lưu trữ năng lượng còn cần một môi trường thuận lợi cho việc tài trợ và triển khai, đòi hỏi sự hỗ trợ rộng rãi từ nhiều bên liên quan. ESMAP đã tạo ra và tổ chức Quan hệ đối tác lưu trữ năng lượng (ESP), với mục tiêu tài trợ 17,5 gigawatt giờ (GWh) lưu trữ pin vào năm 2025 – gấp hơn ba lần so với 4,5 GWh hiện đang được lắp đặt tại tất cả các nước đang phát triển. Cho đến nay, chương trình đã huy động được 725 triệu đô la tiền tài trợ ưu đãi và sẽ cung cấp 4,7 GWh lưu trữ pin (các dự án đang hoạt động), bổ sung thêm 2,4 GWh (dự án trong tương lai).
ESP hiện đang làm việc để phát triển khuôn khổ thỏa thuận mua điện lai (PPA) kết hợp giữa pin mặt trời và lưu trữ pin. PPA là xương sống của tất cả các dự án điện vì chúng giúp xác định, ví dụ, ai sẽ mua điện và với giá nào. Điều này mang lại sự chắc chắn cần thiết để có được các dự án tài trợ.
Việc tạo ra khuôn khổ PPA này như một hàng hóa toàn cầu sẽ cho phép triển khai có hệ thống các hệ thống lưu trữ trên toàn thế giới, vượt ra ngoài cách tiếp cận từng dự án. Nó cũng sẽ cho phép khối lượng tài chính lớn hơn nhiều vào lĩnh vực này, đặc biệt là từ khu vực tư nhân.
Việc đưa các hệ thống lưu trữ năng lượng vào hoạt động chính thống ở các nước đang phát triển sẽ là một bước ngoặt. Chúng sẽ đẩy nhanh khả năng tiếp cận điện rộng rãi hơn, đồng thời cho phép sử dụng năng lượng tái tạo nhiều hơn, do đó giúp thế giới đạt được mục tiêu không phát thải carbon ròng.
Energy Storage Partnership đã tổ chức Diễn đàn các bên liên quan và Cuộc họp Đối tác ESP lần thứ 9 từ ngày 26 đến 30 tháng 6 năm 2023, với sự tham gia của hơn 40 quốc gia. Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn đến các đơn vị chủ nhà, Chính phủ Vương quốc Anh – thông qua Bộ An ninh Năng lượng và Net Zero của Vương quốc Anh, và Văn phòng Đối ngoại, Khối thịnh vượng chung và Phát triển (FCDO) – và Đại học Loughborough. Đây là lần đầu tiên Diễn đàn các bên liên quan của ESP được tổ chức tại Vương quốc Anh.
Tác giả: Demetrios Papathanasiou
