Công ty Rondo Energy (có trụ sở tại Hoa Kỳ) và nhà sản xuất vật liệu Covestro vừa khởi công xây dựng hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt quy mô lớn tại khu phức hợp hóa chất Brunsbüttel của Covestro, ở miền bắc nước Đức. Đây là một trong những dự án lưu trữ nhiệt công nghiệp lớn nhất thế giới.
Dự án này nhắm đến một trong những vấn đề lớn của ngành công nghiệp nặng: sản xuất hơi nước ổn định mà không cần đốt nhiên liệu hóa thạch. Hệ thống được thiết kế để chuyển đổi điện năng tái tạo dư thừa thành nhiệt năng công nghiệp, giảm lượng khí thải, đồng thời hỗ trợ lưới điện ngày càng phụ thuộc vào điện gió và điện mặt trời.
Quá trình chuyển đổi năng lượng của Đức đôi khi tạo ra sự mất cân bằng giữa cung và cầu. Đó là các khoảng thời gian mà sản lượng điện từ năng lượng tái tạo vượt quá nhu cầu. Pin nhiệt của Rondo được xây dựng để hấp thụ lượng điện dư thừa đó và sử dụng nó ở những nơi mà ngành công nghiệp cần nhất.
Hệ thống pin nhiệt tại Brunsbüttel sẽ có dung lượng lưu trữ 100 MWh, dự kiến đi vào hoạt động cuối năm 2026. Khi đi vào hoạt động, hệ thống có khả năng sạc điện trong thời gian nguồn điện tái tạo giá rẻ, sau đó cung cấp hơi nước ổn định ở nhiệt độ cao cho các quy trình công nghiệp vào bất kỳ lúc nào.
Hệ thống lưu trữ năng lượng dưới dạng nhiệt bên trong các viên gạch thiết kế đặc biệt. Khi giá điện giảm do sản lượng điện tái tạo cao, pin được sạc bằng cách làm nóng các viên gạch này. Nhiệt lượng lưu trữ đó, sau đó sử dụng để vận hành lò hơi, tạo ra hơi nước mà không phát thải trực tiếp. Mục tiêu là thay thế các lò hơi đốt bằng nhiên liệu hóa thạch.
Với dung lượng 100 MWh, hệ thống Brunsbüttel tương đương với hệ thống pin nhiệt của Rondo đi vào hoạt động tại California tháng 10/2025, trở thành hệ thống pin nhiệt công nghiệp lớn nhất thế giới. Pin nhiệt tại Brunsbüttel được hỗ trợ bởi Breakthrough Energy Catalyst và Ngân hàng đầu tư châu Âu, cho thấy sự tin tưởng mạnh mẽ từ các nhà đầu tư quan tâm đến vấn đề khí hậu.
Sản xuất hơi nước là một trong những nhu cầu năng lượng lớn nhất tại Brunsbüttel của Covestro. Hiện nay, phần lớn hơi nước ở đây vẫn sản xuất từ khí đốt tự nhiên. Khi hệ thống lưu trữ nhiệt đi vào hoạt động hoàn toàn, dự kiến nó sẽ cung cấp khoảng 10% nhu cầu hơi nước tại Brunsbüttel.
Sự thay đổi này có thể giảm lượng khí thải carbon dioxide lên đến 13.000 tấn mỗi năm. Đối với một nhà máy hóa chất hoạt động liên tục, việc điện khí hóa chỉ một phần hệ thống nhiệt cũng có thể mang lại lợi ích đáng kể cho khí hậu. Dự án này cũng đóng vai trò thử nghiệm cho việc mở rộng điện khí hóa hệ thống nhiệt trong các ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều năng lượng.
Công nghệ cốt lõi đằng sau hệ thống của Rondo Energy được thiết kế đơn giản. Gạch đã được chứng minh là vật liệu lưu trữ nhiệt trong nhiều thế kỷ. Rondo kết hợp vật liệu đã được chứng minh này với tự động hóa hiện đại và điều khiển kỹ thuật số để mang lại hiệu suất chính xác và đáng tin cậy.
Điện năng tái tạo được dùng để làm nóng các viên gạch đến nhiệt độ cao. Nhiệt lượng tích trữ sau đó được truyền vào nước trong lò hơi tiêu chuẩn để tạo ra hơi nước. Quá trình này tạo ra hơi nước mà không phát thải khí thải từ quá trình đốt cháy. Sự đơn giản này giúp giảm chi phí và cải thiện độ tin cậy, hai yếu tố quan trọng đối với khách hàng công nghiệp.
Theo Rondo Energy, công nghệ này không chỉ là công cụ khử carbon mà còn hỗ trợ cân bằng lưới điện. Bằng cách hấp thụ lượng điện năng tái tạo dư thừa trong thời kỳ nhu cầu thấp, hệ thống pin giúp ổn định thị trường điện và giảm thiểu việc cắt giảm năng lượng sạch.
