ภายในระบบ ‘แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง’ ขนาดยักษ์ของจีน

ภายในโครงสร้างไร้หน้าต่างขนาดมหึมาซึ่งผุดขึ้นทั่วประเทศจีนนั้นมีขอบเขตใหม่ของพลังงาน: แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงขนาดยักษ์

ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในด้านเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงาน จีนได้เริ่มนำ “แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง” ขนาดใหญ่มาใช้อย่างแพร่หลาย ซึ่งถือเป็นก้าวที่มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงวิธีการกักเก็บพลังงานหมุนเวียนทั่วโลก ไปอย่างสิ้นเชิง

แนวทางที่สร้างสรรค์นี้กำลังท้าทายความเป็นผู้นำของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและยังมอบผลประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมที่น่าสนใจเนื่องจากประเทศต่างๆ กำลังแข่งขันกันมุ่งสู่โซลูชันพลังงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

“แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง”

“แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง” ทำงานโดยการยกและลดบล็อกวัสดุที่มีน้ำหนักมากเพื่อเก็บและปล่อยพลังงาน พลังงานจะถูก “เติม” ลงในบล็อกวัสดุ เช่น บล็อกคอนกรีตขนาดใหญ่หรือแหล่งน้ำ ขณะที่วัสดุถูกยกขึ้น

พลังงานนี้จะถูกเก็บไว้จนกว่ามวลจะลดลง เมื่อถึงจุดนั้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือกังหันจะแปลงพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ลงเป็นพลังงานไฟฟ้า ข้อได้เปรียบของเทคโนโลยีนี้เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่แบบเดิมคือ พลังงานจะไม่เสื่อมสภาพลงตามกาลเวลา

ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของเทคโนโลยีที่มีศักยภาพนี้คือโครงการ “Evx” ในประเทศจีน ซึ่งเป็นผลจากความร่วมมือระหว่าง รัฐบาล จีนและบริษัทพลังงานของสวิตเซอร์แลนด์ Energy Vault

โครงสร้างขนาดใหญ่นี้มีความสูงกว่า 120 เมตร แต่ไม่มีประตูหรือหน้าต่าง ภายในมี "อิฐ" น้ำหนัก 25 ตัน จำนวน 3,500 ก้อน ที่ถูกเคลื่อนย้ายขึ้นและลงโดยใช้ระบบลิฟต์และรางที่ซับซ้อน อิฐจะยกขึ้นเมื่อแหล่งพลังงานหมุนเวียนผลิตไฟฟ้าส่วนเกิน และจะยกลงเมื่อมีความต้องการไฟฟ้าสูง

ระบบ “แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง” สูง 120 เมตร ในเมืองรูดง เซี่ยงไฮ้ ประเทศจีน ภาพ: EnergyVault

ด้วยรายงานความจุที่สูงถึง 100 MW/ชม. ระบบ EVx แสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นของจีนในการพัฒนาเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานทางเลือก แม้ว่าประเทศนี้จะมีอำนาจเหนือตลาดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็ตาม

ในปัจจุบัน จีนควบคุมการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วโลกประมาณ 72% แต่ยังคงตระหนักถึงความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของการกระจายวิธีการจัดเก็บพลังงาน

แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงเชิงพาณิชย์รุ่นแรกของ Energy Vault ในประเทศจีนถูกสร้างขึ้นข้างๆ ฟาร์มกังหันลม โดยระบบนี้สามารถเก็บพลังงานได้มากถึง 100 เมกะวัตต์ชั่วโมง (MWh) เมื่อชาร์จจนเต็มแล้ว ระบบดังกล่าวสามารถจ่ายไฟให้กับรถยนต์ไฟฟ้าได้ประมาณ 4,600 คันในระยะทาง 100 กิโลเมตร

Robert Piconi ซีอีโอของ Energy Vault บอกกับ SWI ว่า “เราไม่ได้คาดการณ์ไว้ว่าโรงงานแห่งแรกของเราจะสร้างขึ้นในประเทศจีน”

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

ตามที่ Forbes ระบุ ผู้กำหนดนโยบายของจีนให้ความสำคัญกับศักยภาพของการใช้ทรัพยากรท้องถิ่นในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานดังกล่าว เช่นเดียวกับอายุการใช้งาน 35 ปีของโครงสร้างพื้นฐานดังกล่าว

ปัจจุบัน จีนกำลังก่อสร้างระบบแบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงที่คล้ายกัน 3 ระบบ และมีแผนจะสร้างอีก 6 ระบบในระยะวางแผน ระบบเหล่านี้จะมีความจุในการกักเก็บพลังงานรวมกัน 3,700 เมกะวัตต์ชั่วโมง

ศักยภาพมหาศาล

แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงทำงานในลักษณะเดียวกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบน้ำ ระบบเหล่านี้จะสูบน้ำขึ้นไปยังอ่างเก็บน้ำที่สูงเมื่อมีพลังงานส่วนเกิน และปล่อยน้ำออกผ่านกังหันในช่วงที่มีความต้องการพลังงานสูงสุด

ตามข้อมูลของ International Hydropower Association ระบบเหล่านี้คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 94% ของความจุในการกักเก็บพลังงานที่ติดตั้งทั้งหมดทั่วโลก ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพมหาศาลและความน่าเชื่อถือที่พิสูจน์แล้วของการใช้แรงโน้มถ่วงในการกักเก็บพลังงาน

แม้จะมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูง แต่ระบบเหล่านี้ก็ต้องการคุณลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจง เช่น อ่างเก็บน้ำที่สูงและแอ่งน้ำขนาดใหญ่ ซึ่งหลายพื้นที่ไม่มี

ระบบ EVx ของ Energy Vault ได้รับการติดตั้งในโครงการสาธิตในสวิตเซอร์แลนด์ ภาพ: Energy Vault

ในทางกลับกัน แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงที่ใช้ตุ้มถ่วงสามารถสร้างได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น โดยมีข้อจำกัดหลักคือโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่เพื่อยกและลดภาระ สิ่งนี้เปิดโอกาสให้มีการใช้งานเทคโนโลยีแบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงได้หลากหลายมากขึ้นในสถานที่ต่างๆ มากมายทั่วโลก โดยไม่ต้องถูกจำกัดด้วยปัจจัยภูมิประเทศตามธรรมชาติ

แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงยังให้ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมหลายประการเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ระบบ EVx ใช้ส่วนประกอบที่ทำจากวัสดุที่หาได้ง่าย เช่น ทรายหรือขยะรีไซเคิล ช่วยลดความจำเป็นในการใช้แร่ธาตุหายากได้อย่างมาก

ผลกระทบทางสังคมจากโครงการแบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงในประเทศจีนก็ถือเป็นผลดีเช่นกัน โครงการเหล่านี้สร้างงานให้กับแรงงานในพื้นที่และใช้ประโยชน์จากทรัพยากรที่มีอยู่ในพื้นที่ จึงช่วยลดความต้องการด้านการขนส่งและปัญหาห่วงโซ่อุปทาน

แนวทางเฉพาะพื้นที่นี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับห่วงโซ่อุปทานทั่วโลกที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต่อการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งมีศักยภาพที่จะทำลายแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติและคุกคามระบบนิเวศที่เปราะบาง

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