Startup จากอเมริกาพัฒนาระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าด้วยความร้อนสู่ภาคธุรกิจ
เมื่ออาทิตย์ที่แล้วได้ Update ข่าวที่จีนเตรียมสร้างโรงไฟฟ้าสูบกลับเพื่อเสริมความมั่นคงให้กับระบบไฟฟ้าเพื่อรองรับการนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ในอนาคต มาวันนี้เราจะมาดูทางฝั่งอเมริกากันบ้าง
อย่างที่เราพอจะได้ยินข่าวกันอยู่บ้างแล้วว่ามีหลายกิจการเริ่มเข้ามาทำธุรกิจให้บริการระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้ากันมากขึ้นในอเมริกา ดังที่เห็นมีโรงไฟฟ้าแบตเตอรี่(BESS) เริ่มเข้ามาให้บริการกันมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้
Tehachapi Energy Storage Project, โรงไฟฟ้าแบตเตอรี่ในแคลิฟอร์เนีย
มาวันนี้ Antora บริษัท Startup จากอเมริกาที่เพิ่งได้รับทุนสนับสนุนจาก บิล เกตต์ เมื่อต้นปี 2022 กว่า 50 ล้านดอลล่าร์ก็ได้เริ่มโครงการก่อสร้างโรงไฟฟ้าแบตเตอรี่ในรูปแบบของ thermal battery หรือการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าในรูปแบบพลังงานความร้อนแทนการใช้แบตเตอรี่
โดยเทคโนโลยีเบื้องหลังของ Antora นั้นคือการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดพิเศษที่เรียกว่า thermophotovoltaic cells หรือ TPV ซึ่งจะแปลงพลังงานจากโฟตอนที่แผ่รังสีออกมาจากวัตถุที่ร้อนจัดจนแปล่งแสงส่องสว่างให้เป็นกระแสไฟฟ้า
ตัว TPV ที่ Antora พัฒนาขึ้นมานั้นอาศัยเทคนิคการติดตั้งแผ่นสะท้อนโฟตอนที่แผ่ออกมาจากอิฐคาร์บอนที่ร้อนกว่า 1500 องศา ทำให้มีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานสูงเกือบ 40% เลยทีเดียว
สำหรับหลักการของระบบกักเก็บพลังงานในรูปแบบพลังงานความร้อนนี้คือ
1. แปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานความร้อนด้วยการใช้อิฐคาร์บอนซึ่งจะทำหน้าที่เป็นเหมือนขดลวดความร้อนในเตาอบไฟฟ้า ที่เมื่อผ่านกระแสไฟเข้าไปก็จะร้อนจนแดงเปล่งแสงสว่างและรังสีความร้อนออกมา
2. เมื่อต้องการนำพลังงานไฟฟ้ากลับมาใช้ก็ทำได้ผ่านการใช้แผง TPV ในการแปลงรังสีความร้อนที่แผ่ออกมาจากอิฐคาร์บอนที่ร้อนจนแปล่งแสงเจิดจ้าอยู่ในตู้เก็บความร้อนที่หุ้มฉนวนเป็นอย่างดีเพื่อลดการสูญเสียความร้อนออกไปโดยไม่ได้ใช้ประโยชน์ ซึ่งในช่วงที่ยังไม่ต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าก็เพียงแค่ปิดตัวม่านกันแสงและเก็บพลังงานรอไว้ใช้ในยามที่ต้องการเหมือนเป็นแบตเตอรี่
แผนภาพแสดงหลักการทำงานของ thermal battery ที่พัฒนาโดย Antora
ซึ่งรูปแบบและหลักการของ thermal battery ที่พัฒนาโดย Antora นี้มีข้อได้เปรียบเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าแบตเตอรี่หลายด้าน อาทิเช่น
1. ต้นทุนของวัสดุกักเก็บพลังงานที่ทำมาจากอิฐคาร์บอนที่มีราคาถูกกว่าแบตเตอรี่ลิเธียม 50 เท่า รวมถึง Supply chain ในตลาดที่มีมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมกว่า 50 เท่าอีกเช่นกัน
โมดูลต้นแบบของ Antora
2. อุปกรณ์ในระบบรวมถึงวัสดุกักเก็บพลังงานเป็นของที่มีใช้ในภาคอุตสาหกรรมอยู่แล้ว ไม่จำเป็นต้องออกแบบหรือหาสายการผลิตใหม่
3. ความจุพลังงานต่อปริมาตรสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียม ทั้งนี้สำหรับโมดูลมาตราฐานขนาดเท่าตู้คอนเทนเนอร์ thermal battery ของ Antora จะสามารถเก็บพลังงานไฟฟ้าได้กว่า 15,000 หน่วยมากกว่าตู้โมดูลแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีขนาดใกล้เคียงกันเกือบ 5 เท่า
ตู้โมดูลมาตราฐานที่เริ่มมีการติดตั้งไปแล้ว
จากข้อได้เปรียบที่กล่าวมาทำให้ทาง Antora เครมว่าระบบ thermal battery ของตนจะทำให้ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ถูกกว่าโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานร่วมกับโรงไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BESS)
ทั้งนี้ปัจจุบันเริ่มมีกิจการที่ต้องการขายไฟฟ้าจากพลังงงานหมุนเวียนด้วยสัญญาแบบ Firm (สัญญาที่รับประกันว่าจะจ่ายไฟฟ้าให้กับระบบตามจำนวนในสัญญา ถ้าไม่ทำตามเราจะถูกปรับเงิน) โดยใช้โซล่าฟาร์มคู่กับระบบกักเก็บพลังงานซึ่งกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นในปัจจุบัน
thermal battery จะมีต้นทุนต่อหน่วยการกักเก็บพลังงานต่ำกว่าใช้แบตเตอรี่ลิเธียมกว่าครึ่ง
ทั้งนี้หัวใจหลักของโรงไฟฟ้า thermal battery ของ Antora นี้ก็คือตัวแผง TPV ที่วิจัยและพัฒนาขึ้นโดย David Bierman และ Jordan Kearns สองผู้ก่อตั้งซึ่งเป็นศิษย์เก่า MIT ทั้งคู่
ซึ่งปัจจุบัน Antora ก็ได้มีโรงงานผลิตแผง PTV ของตัวเองซึ่งมีกำลังการผลิตแผงได้ปีละ 2 เมกกะวัตต์และกำลังเร่งขยายกำลังการผลิตเพิ่มเพื่อรองรับตลาดที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว
แผง PTV ที่อยู่ระหว่างตรวจสอบคุณภาพการผลิต
และถ้าสามารถแก้ปัญหาคอขวดในการผลิตแผง TPV นี้ได้ thermal battery ของ Antora ก็จะสามารถพัฒนาเพิ่มกำลังการผลิตได้แบบก้าวกระโดด ทั้งนี้เพราะการขยายเพิ่มกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้า thermal battery นี้สามารถทำได้ง่ายเพราะการออกแบบที่เป็นโมดูลแบบเดียวกับโรงไฟฟ้าแบตเตอรี่ลิเธียม
ปัจจุบัน Antora ได้เริ่มการก่อสร้าง thermal battery ขนาดกำลังการผลิต 1 เมกกะวัตต์โดยมีความสามารถในการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าได้ 100,000 หน่วย
ข้อมูลโครงการแรกของ Antora
และกำลังจะก่อสร้าง thermal battery ขนาดกำลังการผลิต 3 เมกกะวัตต์เพิ่มอีกในปีนี้ รวมถึงยังมีโครงการขนาด 30 เมกกะวัตต์ที่อยู่ระหว่างการพัฒนาโครงการร่วมกับลูกค้า
ก็นับว่าเป็นอีกเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานที่น่าสนใจเลยทีเดียวยิ่งถ้าสามารถเพิ่มสเกลการผลิตได้ด้วยต้นทุนที่แข่งขันได้และความจุพลังงานที่ดีกว่าแบตเตอรี่ลิเธียม เมื่อนำมาใช้ร่วมกับพลังงานหมุนเวียนที่กำลังเพิ่มเข้ามาอย่างมากมายในปัจจุบัน ไม่แน่ว่าแผนการใช้พลังงานแบบปลอดการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อาจทำได้เร็วกว่าที่เราหวังกันไว้
อ้างอิง:
- 5
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
