GIẢI PHÁP LƯU TRỮ NĂNG LƯỢNG NHIỆT (THERMAL ENERGY STORAGE)

1. Tổng quan

Lưu trữ năng lượng nhiệt (Thermal Energy Storage - TES) là công nghệ hiệu quả về chi phí để tích trữ nhiệt từ mặt trời, sử dụng cho:
✅ Phát điện (thông qua tuabin hơi)
✅ Sưởi ấm công nghiệp
✅ Hệ thống điều hòa không khí

Hiệu suất chuyển đổi: 70-90%
Thời gian lưu trữ: Vài giờ đến vài tháng

2. Các công nghệ chính

2.1. Hệ thống muối nóng chảy (Molten Salt Storage)

• Nguyên lý:

  • Muối nitrate (NaNO₃/KNO₃) được làm nóng đến 290-565°C

  • Lưu trữ trong bồn cách nhiệt

  • Khi cần, nhiệt được dùng để tạo hơi nước chạy tuabin

• Ưu điểm:

  • Công suất lớn (100MW+)

  • Chi phí thấp (~$20/kWh)

• Ứng dụng:

  • Nhà máy điện mặt trời tập trung (CSP)

2.2. Hệ thống đá/xi măng tích nhiệt

• Nguyên lý:

  • Vật liệu rắn (đá, gốm, bê tông) được nung nóng bằng không khí nóng

  • Nhiệt độ làm việc: 400-1000°C

• Ưu điểm:

  • Tuổi thọ >30 năm

  • Không cần vật liệu đắt tiền

2.3. Hệ thống PCM (Phase Change Materials)

• Nguyên lý:

  • Vật liệu chuyển pha (sáp, muối hydrat) hấp thụ nhiệt khi nóng chảy

  • Nhiệt độ làm việc: 50-150°C

• Ưu điểm:

  • Nhỏ gọn, phù hợp cho ứng dụng thương mại

3. So sánh các công nghệ TES

4. Ứng dụng trong hệ thống NLMT

4.1. Nhà máy điện mặt trời tập trung (CSP)

• Ví dụ: Nhà máy Noor Ouarzazate (Morocco) - Công suất 510MW, lưu trữ 7.5h bằng muối nóng chảy

4.2. Hệ thống sưởi ấm công nghiệp

• Tích hợp với bơm nhiệt mặt trời

• Ứng dụng trong nhà máy dệt, chế biến thực phẩm

4.3. Điều hòa không khí thương mại

• Sử dụng bể chứa nước đá (Ice Storage) để làm mát vào giờ cao điểm

5. Xu hướng phát triển

📌 2024-2025:

• Vật liệu PCM thế hệ mới (nhiệt độ cao, giá rẻ)

• Tích hợp AI để tối ưu hóa quá trình sạc/xả

📌 2026-2030:

• Ứng dụng vật liệu nano tăng hiệu suất

• Kết hợp với pin lithium để hệ thống hybrid

6. Kết luận

Lưu trữ nhiệt là giải pháp bền vững cho hệ thống NLMT:
✓ Chi phí thấp hơn pin lithium 5-10 lần
✓ Tuổi thọ cực dài (>25 năm)
✓ Hiệu quả cao cho ứng dụng công nghiệp