ภายในระบบ "แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง" ขนาดยักษ์ของจีน

ภายในโครงสร้างขนาดมหึมาไร้หน้าต่างที่ผุดขึ้นทั่วประเทศจีนนั้น คือความก้าวหน้าใหม่ในอุตสาหกรรมพลังงาน นั่นก็คือ แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงขนาดยักษ์

ในความก้าวหน้าครั้งสำคัญด้านเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงาน จีนได้เริ่มติดตั้ง "แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง" ขนาดใหญ่หลายชุด ซึ่งมีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงวิธีการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน ทั่วโลก อย่างพื้นฐาน

แนวทางใหม่นี้กำลังท้าทายการครองตลาดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และให้ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมที่น่าสนใจ ในขณะที่หลายประเทศกำลังเร่งพัฒนาโซลูชันด้านพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง

"แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง" ทำงานโดยใช้หลักการยกและลดระดับวัสดุหนักเพื่อเก็บและปล่อยพลังงาน พลังงานนี้จะถูก "ลงทุน" ในมวลของวัสดุ เช่น ก้อนคอนกรีตขนาดใหญ่หรือแหล่งน้ำ ในขณะที่มันถูกยกขึ้นไปยังระดับที่สูงขึ้น

พลังงานนี้จะถูกเก็บสะสมไว้จนกว่าวัสดุจะถูกลดระดับลง ณ จุดนั้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือกังหันจะแปลงพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ลงด้านล่างให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ข้อดีของเทคโนโลยีนี้เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมคือ พลังงานจะไม่เสื่อมลงตามเวลา

ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของเทคโนโลยีที่มีอนาคตสดใสนี้คือโครงการ "Evx" ในประเทศจีน ซึ่งเป็นการร่วมมือกันระหว่าง รัฐบาล จีนและบริษัทพลังงานสัญชาติสวิส Energy Vault

นี่คือโครงสร้างขนาดมหึมา สูงกว่า 120 เมตร แต่ไม่มีประตูหรือหน้าต่าง ภายในมี "อิฐ" 3,500 ก้อน แต่ละก้อนหนัก 25 ตัน ซึ่งถูกเคลื่อนย้ายขึ้นลงด้วยระบบลิฟต์และรางที่ซับซ้อน อิฐเหล่านี้จะถูกยกขึ้นเมื่อแหล่งพลังงานหมุนเวียนผลิตกระแสไฟฟ้าส่วนเกิน และจะถูกลดระดับลงเมื่อความต้องการใช้ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

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

ด้วยกำลังการผลิตที่รายงานว่าสูงถึง 100 เมกะวัตต์/ชั่วโมง ระบบ EVx แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความมุ่งมั่นของจีนต่อเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานทางเลือก แม้ว่าประเทศจีนจะเป็นผู้นำในตลาดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็ตาม

ปัจจุบัน จีนควบคุมการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วโลกประมาณ 72% แต่ยังคงตระหนักถึงความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของการกระจายวิธีการจัดเก็บพลังงาน

ระบบแบตเตอรี่แบบแรงโน้มถ่วงเชิงพาณิชย์แห่งแรกของ Energy Vault ในประเทศจีน ถูกสร้างขึ้นติดกับฟาร์มกังหันลม ด้วยความจุในการจัดเก็บพลังงานที่น่าประทับใจถึง 100 เมกะวัตต์ชั่วโมง (MWh) เมื่อชาร์จเต็มแล้ว ระบบนี้สามารถจ่ายพลังงานให้กับรถยนต์ไฟฟ้าได้ประมาณ 4,600 คัน ในระยะทาง 100 กิโลเมตร

"เราไม่เคยคิดมาก่อนเลยว่าโรงงานแห่งแรกของเราจะถูกสร้างขึ้นในประเทศจีน" โรเบิร์ต พิโคนี ซีอีโอของ Energy Vault กล่าวกับ SWI

หยาน เซิงจุน ประธานกลุ่มบริษัทไชน่า เทียนหยิง กรุ๊ป กล่าวว่า "เทคโนโลยีปฏิวัติวงการ" ของเอนเนอร์จี วอลท์ จะช่วยเร่งการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานของจีน

จากข้อมูลของ Forbes ผู้กำหนดนโยบายของจีนตระหนักถึงศักยภาพของการใช้วัตถุดิบในท้องถิ่นในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานนี้ รวมถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า 35 ปี

ปัจจุบัน ระบบแบตเตอรี่แบบใช้แรงโน้มถ่วงที่คล้ายกัน 3 ระบบกำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างในประเทศจีน และอีก 6 ระบบอยู่ในขั้นตอนการวางแผน โดยรวมแล้ว ระบบเหล่านี้จะมีกำลังการจัดเก็บพลังงานรวมกันได้มากถึง 3,700 เมกะวัตต์ชั่วโมง

ศักยภาพมหาศาล

หลักการทำงานของแบตเตอรี่แบบใช้แรงโน้มถ่วงคล้ายคลึงกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ ระบบเหล่านี้จะสูบน้ำขึ้นไปยังอ่างเก็บน้ำต้นน้ำเมื่อมีพลังงานส่วนเกิน และปล่อยน้ำผ่านกังหันในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด

จากข้อมูลของ สมาคมพลังงานน้ำระหว่างประเทศ ระบบเหล่านี้คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 94% ของกำลังการจัดเก็บพลังงานทั้งหมดที่ติดตั้งทั่วโลก ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพอันมหาศาลและความน่าเชื่อถือที่ได้รับการพิสูจน์แล้วของการใช้แรงโน้มถ่วงในการจัดเก็บพลังงาน

แม้ว่าระบบเหล่านี้จะมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูง แต่ก็ต้องการลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจง เช่น อ่างเก็บน้ำที่อยู่สูงและแอ่งน้ำขนาดใหญ่ ซึ่งหลายภูมิภาคขาดแคลน

ระบบ EVx ของ Energy Vault ถูกติดตั้งในโครงการสาธิตในประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ภาพ: Energy Vault

ในทางกลับกัน เซลล์แรงโน้มถ่วงซึ่งใช้น้ำหนักคงที่ สามารถสร้างได้อย่างยืดหยุ่นกว่า โดยข้อจำกัดหลักอยู่ที่โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่สำหรับการยกและลดระดับวัสดุ สิ่งนี้เปิดโอกาสให้มีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเซลล์แรงโน้มถ่วงในวงกว้างขึ้นในสถานที่ต่างๆ ทั่วโลก โดยไม่ถูกจำกัดด้วยปัจจัยทางภูมิประเทศตามธรรมชาติ

นอกจากนี้ แบตเตอรี่แบบใช้แรงโน้มถ่วงยังมีข้อดีด้านสิ่งแวดล้อมหลายประการเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ระบบ EVx ใช้ส่วนประกอบที่ทำจากวัสดุที่หาได้ง่าย เช่น ทรายหรือขยะรีไซเคิล ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาแร่ธาตุหายากได้อย่างมาก

ผลกระทบทางสังคมของโครงการแบตเตอรี่แบบแรงโน้มถ่วงในประเทศจีนก็แสดงให้เห็นสัญญาณที่ดีเช่นกัน โครงการเหล่านี้สร้างงานให้กับแรงงานในท้องถิ่นและใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ในภูมิภาค ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการขนส่งและปัญหาห่วงโซ่อุปทานที่เกี่ยวข้อง

แนวทางที่เน้นพื้นที่เฉพาะนี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับห่วงโซ่อุปทานระดับโลกที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการทำลายถิ่นที่อยู่ตามธรรมชาติและคุกคามระบบนิเวศที่เปราะบาง

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