Lưu trữ thủy điện theo mùa - giải pháp hợp lí để dự trữ năng lượng tái tạo

Theo nghiên cứu mới của IIASA được công bố trên tạp chí Nature Communications, lưu trữ thủy điện được bơm theo mùa (SPHS) có thể là một biện pháp hợp lí và bền vững để dự trữ năng lượng và nước hằng năm. So sánh với các phương pháp lâu đời khác, ví dụ như khí đốt tự nhiên, nghiên cứu chỉ ra rằng SPHS sẽ đem lại tiềm năng đáng kể bởi chi phí lưu trữ năng lượng, nhờ công nghệ này, có tính cạnh tranh cao.

IIASA Julian Hunt, tác giải chính của nghiên cứu cho biết: "Hầu hết các quốc gia đang trải qua giai đoạn chuyển đổi sang năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng gió và mặt trời. Các nguồn năng lượng này gián đoạn và biến đổi theo mùa. Vì vậy chúng ta cần các giải pháp thay thế để đáp ứng yêu năng lượng cầu bất cứ lúc nào. Hiện nay, các giải pháp dự trữ năng lượng ngắn hạn sử dụng pin đang được ứng dụng để giải quyết vấn đề này, tuy nhiên, nó chưa có tính cạnh tranh kinh tế cao.”

Phương pháp lưu trữ thủy điện theo mùa được thực hiện bằng cách bơm nước vào trong một bể chứa sâu được xây dựng theo cấu trúc song song với một con sông lớn trong suốt thời gian lưu lượng nước lên cao hoặc nhu cầu sử dụng năng lượng thấp. Khi nguồn nước trở nên khan hiếm và hoặc nhu cầu năng lượng tăng cao, nước lưu trữ sẽ được xả ra từ hồ chứa, để sản xuất điện.

Các chuyên gia đã đã tiến hành một nghiên cứu chuyên sâu về tiềm năng và chi phí cho công nghệ SPHS. Trong đó, các chuyên gia đã đánh giá tiềm năng toàn cầu về mặt lí thuyết, tập trung vào vị trí có tiềm năng cao nhất và tiêu tốn chi phí thấp nhất. Họ nhận thấy một vài vùng tiềm năng để áp dụng công nghệ này là phần thấp của dãy Himalayas, Andes, Alps, núi Rocky, phía Bắc Trung Đông,…

Nghiên cứu cũng chỉ ra một số mối quan tầm về vấn đề môi trường đối với thủy điện. Do các hồ chứa SPHS sâu và được xây dựng song song, thay vì trong dòng sông, nên các tác động đối với môi trường và diện tích sử dụng đất có thể ít hơn từ 10 đến 50 lần so với các nhà máy thủy điện truyền thống. 

Hunt cũng chỉ ra: "Với nhu cầu xây dựng một thế giới bền vững hơn với lượng khí thải CO2 thấp hơn, năng lượng tái tạo và lưu trữ năng lượng sẽ đóng một vai trò lớn trong tương lai gần. Với tiềm năng lớn chưa được khai thác cùng chi phí rẻ, SPHS sẽ sớm phát huy tác dụng trong việc lưu trữ năng lượng và nước hàng năm."

Lan Anh (Theo https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200219152854.htm)