Trung Quốc lại khiến cả thế giới trầm trồ: Sắp vận hành “pin không khí siêu lạnh” lớn nhất thế giới trên sa mạc, sản xuất 180 triệu kWh điện/năm

Trung Quốc đang tiến thêm một bước quan trọng trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng khi chuẩn bị đưa vào vận hành cơ sở lưu trữ năng lượng bằng không khí hóa lỏng (LAES) lớn nhất thế giới tại sa mạc Gobi, thuộc khu vực ngoại ô thành phố Golmud, tỉnh Thanh Hải, tây bắc Trung Quốc.

Theo nhật báo Khoa học và Công nghệ, dự án – được gọi là Siêu Ngân hàng Năng lượng Không khí hiện gần như đã hoàn tất và sẵn sàng đi vào hoạt động. Cơ sở này do Tập đoàn Đầu tư Phát triển Xanh Trung Quốc xây dựng, phối hợp với Viện Vật lý và Hóa học Kỹ thuật thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (TIPC-CAS).

Hệ thống lưu trữ này gồm một loạt bể chứa lớn màu trắng, nơi không khí được nén và làm lạnh xuống khoảng -194°C. Ở mức nhiệt độ cực thấp này, không khí chuyển sang trạng thái lỏng và được lưu trữ trong thời gian dài.

Khi cần phát điện, không khí lỏng sẽ được làm ấm để bay hơi. Quá trình này khiến thể tích không khí giãn nở gấp hơn 750 lần, tạo ra áp suất lớn để vận hành tua-bin, từ đó phát điện. Nguồn năng lượng thu được đến từ sự giãn nở mạnh mẽ của không khí , thay vì phản ứng hóa học như trong pin truyền thống.

Theo South China Morning Post, đây hiện là nhà máy lưu trữ năng lượng bằng không khí lỏng lớn nhất thế giới, có khả năng cung cấp 600.000 kWh điện trong mỗi chu kỳ xả, với thời gian vận hành liên tục lên tới 10 giờ.

Về quy mô, nhà máy dự kiến sản xuất khoảng 180 triệu kWh điện mỗi năm, đủ đáp ứng nhu cầu cho khoảng 30.000 hộ gia đình. Hệ thống được thiết kế để lưu trữ điện vào thời điểm nguồn năng lượng tái tạo – đặc biệt là điện mặt trời và điện gió dư thừa, sau đó giải phóng khi nhu cầu tăng cao.

Trong bối cảnh Trung Quốc đẩy mạnh phát triển năng lượng tái tạo, vấn đề gián đoạn và biến động nguồn cung ngày càng trở nên rõ rệt. Ông Wang Junjie, nhà nghiên cứu tại TIPC-CAS, cho biết điện mặt trời và điện gió mang tính ngẫu nhiên và không liên tục, dễ gây mất cân đối cung – cầu, ảnh hưởng tới độ ổn định của lưới điện quốc gia.

“Các hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn như LAES đóng vai trò quan trọng trong việc san bằng sự chênh lệch này,” ông Wang nhấn mạnh.

Theo phía nghiên cứu, cơ sở tại Golmud đạt hiệu suất bảo quản lạnh trên 95%, trong khi hiệu suất chu trình khép kín vượt 55% – mức tương đối cao đối với các hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn hiện nay. Dự án cũng tận dụng nhiệt thải và năng lượng dư thừa vốn dễ bị lãng phí trong quá trình sản xuất điện.

Nguồn điện đầu vào của nhà máy chủ yếu đến từ một trang trại điện mặt trời công suất 250 MW nằm ngay tại sa mạc Gobi, giúp hình thành một mô hình tích hợp giữa sản xuất và lưu trữ năng lượng tái tạo.

Không chỉ Trung Quốc, nhiều quốc gia khác cũng đang quan tâm đến công nghệ LAES. Tháng 9 vừa qua, Viện Cơ khí và Vật liệu Hàn Quốc (KIMM) đã vận hành thành công hệ thống lưu trữ không khí hóa lỏng quy mô lớn đầu tiên của nước này. Trong khi đó, tại Vương quốc Anh, một nhà máy LAES tại Carrington (Manchester) dự kiến hoàn thành vào năm 2026 và bắt đầu phát điện từ năm sau.

Việc đưa “pin không khí siêu lạnh” lớn nhất thế giới vào hoạt động cho thấy Trung Quốc đang đầu tư mạnh mẽ vào các giải pháp lưu trữ năng lượng dài hạn, nhằm hỗ trợ quá trình chuyển dịch sang nền kinh tế carbon thấp.

Trong dài hạn, các hệ thống như LAES được kỳ vọng sẽ trở thành một phần quan trọng của hạ tầng năng lượng, giúp nâng cao độ ổn định của lưới điện, tối ưu hóa khai thác năng lượng tái tạo và giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.