ภายในระบบ 'แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง' ขนาดยักษ์ของจีน

ภายในโครงสร้างไร้หน้าต่างขนาดใหญ่ที่ผุดขึ้นทั่วประเทศจีนคือเขตแดนใหม่แห่งพลังงาน: แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงขนาดยักษ์

นับเป็นก้าวสำคัญในด้านเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงาน จีนได้เริ่มการนำ “แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง” ขนาดใหญ่มาใช้อย่างแพร่หลาย ซึ่งการดำเนินการดังกล่าวอาจเปลี่ยนแปลงวิธีการกักเก็บพลังงานหมุนเวียนทั่ว โลก ไปอย่างสิ้นเชิง

แนวทางเชิงนวัตกรรมนี้ท้าทายการครองตลาดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและยังมอบผลประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมที่น่าสนใจ เนื่องจากประเทศต่างๆ ต่างแข่งขันกันมุ่งสู่โซลูชันพลังงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

“แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง”

“แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง” ทำงานโดยการยกและลดบล็อกวัสดุหนักๆ เพื่อกักเก็บและปล่อยพลังงาน พลังงานจะถูก “เติม” ลงในบล็อกวัสดุ เช่น คอนกรีตขนาดใหญ่หรือแหล่งน้ำ ขณะที่ถูกยกขึ้น

พลังงานนี้จะถูกเก็บไว้จนกว่ามวลจะลดลง ซึ่ง ณ จุดนี้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือกังหันจะแปลงพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ลงเป็นพลังงานไฟฟ้า ข้อได้เปรียบของเทคโนโลยีนี้เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ทั่วไปคือพลังงานจะไม่เสื่อมสภาพไปตามกาลเวลา

ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของเทคโนโลยีที่มีศักยภาพนี้คือโครงการ “Evx” ในประเทศจีน ซึ่งเป็นผลจากความร่วมมือระหว่าง รัฐบาล จีนและบริษัทพลังงานของสวิส Energy Vault

โครงสร้างขนาดใหญ่นี้สูงกว่า 120 เมตร แต่ไม่มีประตูหรือหน้าต่าง ภายในมี “อิฐ” น้ำหนัก 25 ตัน จำนวน 3,500 ก้อน ถูกเคลื่อนย้ายขึ้นลงด้วยระบบลิฟต์และรางที่ซับซ้อน อิฐจะถูกยกขึ้นเมื่อแหล่งพลังงานหมุนเวียนผลิตไฟฟ้าส่วนเกิน และจะถูกยกลงเมื่อมีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง

ระบบ "แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง" สูง 120 เมตร ในเมืองหรูตง เซี่ยงไฮ้ ประเทศจีน ภาพ: EnergyVault

ด้วยกำลังการผลิตที่รายงานสูงถึง 100 MW/ชม. ระบบ EVx แสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นของจีนต่อเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานทางเลือก แม้ว่าประเทศจะมีอำนาจเหนือตลาดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็ตาม

ในปัจจุบันจีนควบคุมการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วโลกประมาณ 72% แต่ยังคงตระหนักถึงความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของการกระจายวิธีการจัดเก็บพลังงาน

แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงเชิงพาณิชย์รุ่นแรกของ Energy Vault ในประเทศจีนถูกสร้างขึ้นติดกับฟาร์มกังหันลม ด้วยความจุสำรองไฟฟ้าที่น่าประทับใจถึง 100 เมกะวัตต์ชั่วโมง (MWh) เมื่อชาร์จเต็มแล้ว ระบบนี้สามารถจ่ายพลังงานให้กับรถยนต์ไฟฟ้าได้ประมาณ 4,600 คัน เป็นระยะทาง 100 กิโลเมตร

“เราไม่ได้คาดคิดว่าโรงงานแห่งแรกของเราจะถูกสร้างในประเทศจีน” Robert Piconi ซีอีโอของ Energy Vault กล่าวกับ SWI

Yan Shengjun ประธานบริษัท China Tianying Group ยืนยันว่า "เทคโนโลยีปฏิวัติวงการ" ของ Energy Vault จะช่วยเร่งการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานของจีน

ตามที่ Forbes ระบุ ผู้กำหนดนโยบายของจีนให้ความสำคัญกับศักยภาพของการใช้ทรัพยากรธรรมชาติในท้องถิ่นในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานนี้ เช่นเดียวกับอายุการใช้งาน 35 ปีของโครงสร้างพื้นฐานดังกล่าว

ขณะนี้ระบบแบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงที่คล้ายกันสามระบบกำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างในประเทศจีน และอีกหกระบบกำลังอยู่ในขั้นตอนการวางแผน ระบบเหล่านี้จะมีความจุในการกักเก็บพลังงานรวมกัน 3,700 เมกะวัตต์ชั่วโมง

ศักยภาพมหาศาล

แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงทำงานคล้ายกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบน้ำ ระบบเหล่านี้จะสูบน้ำขึ้นสู่แหล่งกักเก็บน้ำสูงเมื่อมีพลังงานส่วนเกิน และปล่อยน้ำออกผ่านกังหันในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด

สมาคมพลังงานน้ำระหว่างประเทศ (International Hydropower Association) ระบุว่า ระบบเหล่านี้มีสัดส่วนมากกว่า 94% ของความจุในการกักเก็บพลังงานที่ติดตั้งทั่วโลก ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพมหาศาลและความน่าเชื่อถือที่ได้รับการพิสูจน์แล้วของการใช้แรงโน้มถ่วงในการกักเก็บพลังงาน

แม้จะมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูง แต่ระบบเหล่านี้ก็ต้องการคุณลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจง เช่น อ่างเก็บน้ำที่สูงและอ่างน้ำขนาดใหญ่ ซึ่งหลายพื้นที่ไม่มี

ระบบ EVx ของ Energy Vault ติดตั้งในโครงการสาธิตในสวิตเซอร์แลนด์ ภาพ: Energy Vault

ในทางตรงกันข้าม แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงที่ใช้ตุ้มน้ำหนักแบบตันสามารถสร้างได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น โดยมีข้อจำกัดหลักคือโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่สำหรับการยกและลดภาระ สิ่งนี้เปิดโอกาสสำหรับการใช้งานเทคโนโลยีแบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงที่หลากหลายยิ่งขึ้นในหลายพื้นที่ทั่วโลก โดยไม่ถูกจำกัดด้วยปัจจัยด้านภูมิประเทศตามธรรมชาติ

แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงยังมีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมหลายประการเหนือกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ระบบ EVx ใช้ส่วนประกอบที่ทำจากวัสดุที่หาได้ง่าย เช่น ทรายหรือขยะรีไซเคิล ซึ่งช่วยลดความต้องการแร่ธาตุหายากได้อย่างมาก

ผลกระทบทางสังคมจากโครงการแบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงในประเทศจีนก็เป็นไปในเชิงบวกเช่นกัน โครงการเหล่านี้สร้างงานให้กับแรงงานในท้องถิ่นและใช้ประโยชน์จากทรัพยากรที่มีอยู่ในพื้นที่ จึงช่วยลดความต้องการด้านการขนส่งและปัญหาห่วงโซ่อุปทาน

แนวทางเฉพาะพื้นที่นี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับห่วงโซ่อุปทานระดับโลกที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต่อการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งอาจรบกวนแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติและคุกคามระบบนิเวศที่เปราะบางได้

ที่มา: https://znews.vn/ben-trong-he-thong-pin-trong-luc-khong-lo-cua-trung-quoc-post1549060.html