Một ngã rẽ trong tương lai của ngành lưu trữ năng lượng

Chúng ta đang dần quen với những năm phá kỷ lục về lưu trữ năng lượng, và năm 2024 cũng không ngoại lệ. Nhà sản xuất Tesla đã triển khai 31,4 GWh, tăng 213% so với năm 2023, và nhà cung cấp thông tin thị trường Bloomberg New Energy Finance đã nâng dự báo hai lần, kết thúc năm với dự đoán gần 2,4 TWh năng lượng lưu trữ bằng pin vào năm 2030. Con số đó có thể vẫn còn thấp hơn thực tế.

Các vòng phản hồi tích cực và sự tăng trưởng theo cấp số nhân nổi tiếng là khó dự đoán. Con người không được trang bị tốt để xử lý các số mũ. Năm 2019, hệ thống lưu trữ thủy điện tích năng (PHS) cung cấp 90% sản lượng điện lưu trữ toàn cầu (đo bằng gigawatt), nhưng pin dự kiến ​​sẽ vượt qua con số đó vào năm 2025 và dung lượng lưu trữ năng lượng liên quan, tính bằng gigawatt-giờ, vào năm 2030.

Pin là một công nghệ, không phải là nhiên liệu, và có tốc độ giảm giá tương tự như chất bán dẫn trong thiết bị năng lượng mặt trời hơn là các tài sản năng lượng truyền thống. Theo các nhà nghiên cứu tại viện nghiên cứu RMI, chi phí sản xuất pin đã giảm khoảng 29% cho mỗi lần quy mô thị trường tăng gấp đôi trong những thập kỷ gần đây.

Thế hệ pin lithium ferro-phosphate (LFP) “3xx Ah” mới – 305Ah, 306Ah, 314Ah, 320Ah – đã được đưa vào sản xuất, mang lại mật độ năng lượng cao hơn và chi phí đơn vị thấp hơn so với pin 280Ah. Chúng chỉ cần cấu hình lại dây chuyền sản xuất ở mức tối thiểu do có hình dạng lăng trụ tương tự.

Nhu cầu xe điện (EV) chậm hơn dự kiến ​​đã gây ra tình trạng dư cung, làm giảm thêm giá nguyên liệu sản xuất pin và dẫn đến cạnh tranh giá cả gay gắt. Năm 2024, giá trung bình của hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS) đã giảm 40% xuống còn 165 USD/kWh, mức giảm mạnh nhất từ ​​trước đến nay. Chi phí tại Trung Quốc thấp hơn đáng kể, bằng chứng là gói thầu 16 GWh của PowerChina đã đưa giá ESS trung bình xuống mức...66,3 USD/kWh vào tháng 12 năm 2024.

Nhảy cóc kéo dài

Chi phí sản xuất pin giảm mạnh mang lại lợi ích đáng kể cho các hệ thống lưu trữ năng lượng có thời gian hoạt động dài hơn. Những dự án này, với các thành phần có chi phí sản xuất pin cao hơn, đang trở nên khả thi nhanh hơn dự kiến, do đó các địa điểm sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng thời gian dài hơn đang "vượt mặt" các loại pin có thời gian hoạt động từ một đến hai giờ trong việc điều chỉnh tần số lưới điện và chuyển đổi tải ở Hoa Kỳ và Úc.

Ví dụ, Dự án Biển Đỏ của Ả Rập Xê Út hiện đang sở hữu “mạng lưới điện siêu nhỏ lớn nhất thế giới” – một hệ thống năng lượng mặt trời 400 MW và hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) 225 MW/1,3 GWh.

Ả Rập Xê Út hiện có 33,5 GWh pin lưu trữ năng lượng đang hoạt động, đang xây dựng hoặc đang đấu thầu – tất cả đều có thời gian lưu trữ từ bốn đến năm giờ – và dự kiến ​​sẽ có thêm 34 GWh nữa theo chiến lược năng lượng Tầm nhìn 2030. Điều này có thể đưa Ả Rập Xê Út vào top 5 thị trường lưu trữ năng lượng hàng đầu thế giới vào năm 2026. Những động thái tương tự có thể diễn ra trên khắp khu vực Trung Đông và Bắc Phi (MENA), từ Maroc đến Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất, định vị khu vực này như một nhà xuất khẩu năng lượng sạch, và tất cả đều nằm ngoài tầm chú ý của các nhà dự báo, nhờ tốc độ phát triển nhanh chóng.

Địa phương và toàn cầu

Mặc dù có những xu hướng đầy hứa hẹn, chuỗi cung ứng pin vẫn bị chi phối bởi Trung Quốc. Những nỗ lực nhằm củng cố chuỗi cung ứng khu vực phần lớn đều gặp khó khăn trong việc cạnh tranh. Sự sụp đổ của Britishvolt ở Vương quốc Anh và việc Northvolt nộp đơn xin bảo hộ phá sản tại Liên minh châu Âu là những ví dụ rõ ràng. Điều đó không ngăn cản những nỗ lực cải thiện chuỗi cung ứng pin trong bối cảnh thế giới ngày càng có xu hướng bảo hộ mậu dịch.

Đạo luật giảm lạm phát của Mỹ đã khuyến khích sản xuất hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) trong nước và áp thuế nhập khẩu đối với các sản phẩm của Trung Quốc nhằm tạo việc làm và giảm sự phụ thuộc vào hàng nhập khẩu. Tuy nhiên, những biện pháp này có nguy cơ làm chậm quá trình áp dụng hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lưới điện và xe điện do chi phí ngắn hạn cao hơn.

Trung Quốc đã đáp trả bằng cách đưa ra giả thuyết.một kế hoạchCấm xuất khẩu thiết bị sản xuất cực âm và cực dương cũng như công nghệ khai thác và tinh chế lithium. Ngay cả khi sản xuất hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS) và pin được nội địa hóa, nguyên liệu thô vẫn sẽ tập trung ở Trung Quốc, đẩy điểm nghẽn lên phía thượng nguồn.

Năm 2025, thị trường lưu trữ năng lượng toàn cầu có thể phân chia thành hai. Các thị trường bảo hộ như Hoa Kỳ, Ấn Độ và khu vực MENA sẽ ưu tiên chuỗi cung ứng nội địa để tạo việc làm, trong khi các nước đang phát triển sẽ tập trung vào nhập khẩu không thuế quan nhằm thúc đẩy giá cả phải chăng và tăng trưởng kinh tế.

Tình trạng này phản ánh những cuộc tranh luận lịch sử về toàn cầu hóa, chẳng hạn như Luật Ngô những năm 1800. Ngành lưu trữ năng lượng cũng đối mặt với những căng thẳng tương tự giữa sự đổi mới dựa trên thương mại và nguy cơ bất bình đẳng kinh tế cũng như mất việc làm.

Con đường phía trước

Do đó, năm 2025 sẽ đánh dấu một bước ngoặt khác đối với ngành công nghiệp lưu trữ năng lượng. Khi sự tiến bộ công nghệ và chi phí giảm dần thúc đẩy việc áp dụng và đưa vào sử dụng công nghệ lưu trữ dài hạn hơn, cũng như tính khả thi của lưới điện hoàn toàn từ năng lượng tái tạo, thị trường ngày càng sẵn sàng định hình lại diện mạo năng lượng của mình. Cuộc đua toàn cầu giành quyền thống trị chuỗi cung ứng nhấn mạnh rằng lưu trữ năng lượng không còn chỉ là một công nghệ hỗ trợ, mà là một trụ cột trung tâm của quá trình chuyển đổi năng lượng.

Sự phân chia chuỗi cung ứng toàn cầu, do các chính sách bảo hộ gây ra, đặt ra những câu hỏi cấp bách về sự công bằng và đổi mới trong lĩnh vực năng lượng. Liệu việc thúc đẩy sản xuất nội địa có tạo ra sự bền vững hay sẽ làm chậm tiến độ ở các thị trường phụ thuộc vào hàng nhập khẩu giá rẻ và chỉ đơn thuần dịch chuyển "điểm nghẽn" lên thượng nguồn?

Trong việc định hướng những động lực này, ngành lưu trữ năng lượng có tiềm năng làm được nhiều hơn là chỉ thúc đẩy nền kinh tế – nó có thể tạo tiền lệ cho cách các ngành công nghiệp cân bằng giữa cạnh tranh, hợp tác và tính bền vững khi đối mặt với những thách thức toàn cầu. Những quyết định được đưa ra ngày hôm nay sẽ có tác động lâu dài sau năm 2025, định hình không chỉ quá trình chuyển đổi năng lượng mà còn cả quỹ đạo kinh tế xã hội rộng lớn hơn trong những thập kỷ tới.