Hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo dưới đáy biển

Hệ thống gồm bể chứa, bơm và turbine của Ocean Grazer có thể hoạt động 20 năm, lưu trữ năng lượng tái tạo và giải phóng khi cần cung cấp điện.

Hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo dưới đáy biển
Các bộ phận chính trong hệ thống Ocean Battery gồm bong bóng mềm (ở trên cùng bên trái), bể bê tông dưới cùng bên trái) và tổ hợp máy móc (màu vàng ở giữa) chứa bơm và turbine. (Ảnh: Ocean Grazer)

Dù rất hữu ích, các nguồn năng lượng tái tạo vẫn cần những hệ thống lưu trữ để dự phòng khi không có ánh nắng Mặt Trời hoặc lúc lặng gió. Ocean Battery là một hệ thống lưu trữ năng lượng mới vận hành giống đập thủy điện ở đáy biển.

Phát triển bởi công ty khởi nghiệp Ocean Grazer ở Hà Lan, Ocean Battery được thiết kế để lắp đặt ở đáy biển gần các máy phát năng lượng tái tạo ngoài khơi như turbine gió, trang trại mặt trời nổi, năng lượng thủy triều và năng lượng sóng. Hệ thống bao gồm 3 bộ phận hoạt động dựa theo nguyên tắc tương tự đập thủy điện.

Chôn dưới đáy biển là một bể hồ xây bằng bê tông có sức chứa 20 triệu lít nước ngọt, lưu trữ ở áp suất thấp. Một hệ thống bơm và turbine nối hồ chứa nước này với một bong bóng mềm nằm trên đáy biển. Điện dư thừa từ nguồn năng lượng tái tạo có thể được dùng để bơm nước từ hồ chứa vào bong bóng. Khi cần điện, dưới áp suất của nước biển bên trên, bong bóng giải phóng và dồn nước trở lại hồ chứa, làm quay turbine để sản xuất điện và cung cấp cho lưới điện.

Nhóm nghiên cứu của Ocean Grazer cho biết hiệu suất của hệ thống lên đến 70 - 80%, có thể vận hành theo chu kỳ không hạn chế trong hơn 20 năm. Quy mô của hệ thống cũng tương đối lớn. Mỗi hồ chứa bằng bê tông có công suất 10 MWh, vì vậy xây thêm hồ chứa có thể giúp tăng tổng công suất. Các kỹ sư cũng có thể bổ sung thêm máy bơm và turbine để tăng cường công suất phát điện.

Thiết kế của Ocean Battery rất độc đáo, nhưng không phải hệ thống pin dưới biển duy nhất đang được phát triển. Công ty Subhydro của Đức cũng đưa ra ý tưởng bơm nước biển từ bể chứa đặt ở đáy biển, sau đó đổ nước trở lại để làm quay turbine khi cần điện. Viện Công nghệ Massachusetts ở Mỹ cũng mô tả một thiết kế tương tự sử dụng những khối cầu bê tông rỗng.

Từ khóa liên quan: