Các dự án lưu trữ quy mô lớn sử dụng năng lượng sạch như gió và mặt trời có thể đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng

Nam Phi đang ở thời điểm quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng: phấn đấu phi cacbon hóa nền kinh tế và đảm bảo mọi người đều có thể tiếp cận nguồn năng lượng đáng tin cậy và giá cả phải chăng. Việc lưu trữ năng lượng tái tạo là rất quan trọng đối với quá trình chuyển đổi này. Năng lượng mặt trời và năng lượng gió không phải lúc nào cũng có sẵn. Để duy trì sự ổn định của lưới điện quốc gia, năng lượng tái tạo phải được lưu trữ ở đâu đó và được cung cấp đáng tin cậy.
Quốc gia này đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc tích hợp năng lượng tái tạo vào lưới điện thông qua kế hoạch cung cấp điện cho các nhà máy phát điện năng lượng tái tạo độc lập. Từ năm 2010, quốc gia này đã thu hút được 110 dự án điện độc lập tư nhân và đầu tư 277,2 tỷ rand (14,6 tỷ đô la) vào năng lượng tái tạo.
Có nhiều loại lưu trữ năng lượng khác nhau. Ví dụ, pin lithium-ion có thể lưu trữ nhiều lượng năng lượng khác nhau, từ nhỏ (kích thước điện thoại) đến lớn (kích thước thành phố), tùy thuộc vào kích thước và mục đích sử dụng của chúng.
Thủy điện bơm là một cách khác để lưu trữ năng lượng. Điều này đạt được bằng cách bơm nước từ đập thấp hơn lên đập cao hơn vào giờ thấp điểm, sau đó xả nước để tạo ra điện khi cần. Điều này tương tự như pin sạc, nhưng sử dụng nước và trọng lực.
Thiết bị lưu trữ năng lượng nhiệt là một lựa chọn khác làm nóng hoặc làm mát các chất để sử dụng năng lượng trong tương lai. Hiện tại chúng tôi đang thảo luận về tiềm năng lưu trữ năng lượng của hydro xanh.
Trước đây, các dự án lưu trữ bơm là một thành phần quan trọng trong các kế hoạch mở rộng công suất phát điện của Nam Phi. Tuy nhiên, sự quan tâm của mọi người đối với hình thức lưu trữ năng lượng tái tạo này đã suy yếu. Nguyên nhân chủ yếu là do ngành công nghiệp lo ngại rằng có thể sẽ không có đủ nước trong tương lai để đạt được các mục tiêu này.
Ngày nay, khi công ty điện lực Eskom của Nam Phi bắt đầu xây dựng các hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin, các hệ thống pin năng lượng tái tạo quy mô lớn được coi là lựa chọn tốt nhất để lưu trữ năng lượng tái tạo trong tương lai.
Có một số yếu tố làm phức tạp quá trình chuyển đổi sang hệ thống năng lượng carbon thấp của Nam Phi. Đầu tiên, do sự giàu có của than và tầm quan trọng về mặt kinh tế của ngành khai khoáng, đã có sự phụ thuộc lịch sử vào than. Sự phụ thuộc này đã tạo ra sự phản kháng đối với sự thay đổi cả về mặt chính trị và kinh tế.
Thứ hai, thiếu đầu tư vào việc mở rộng lưới điện quốc gia. Lưới điện phải được hiện đại hóa để cung cấp năng lượng tái tạo. Eskom đang nợ rất nhiều. Do phần lớn thu nhập được sử dụng để trả nợ, Eskom có ​​nguồn quỹ hạn chế để cải thiện cơ sở hạ tầng.
Các cam kết chính trị ngắn hạn hoặc không nhất quán của chính phủ là một vấn đề khác. Những điều này có thể mang lại sự không chắc chắn cho tương lai của đầu tư năng lượng sạch, khiến các công ty khó có thể lập kế hoạch dài hạn.
Tuy nhiên, cần có một kế hoạch. Các nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời không liên tục và sản lượng của chúng có thể dao động tùy thuộc vào điều kiện thời tiết và thời gian trong ngày. Để giải quyết vấn đề này, các quốc gia như Anh, Đức và Hoa Kỳ đã thiết lập các hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lưới điện: các hệ thống quy mô lớn được sử dụng để lưu trữ điện để sử dụng sau. Điều này giúp cân bằng cung và cầu của lưới điện.
Lưu trữ quy mô lưới điện bao gồm pin và các công nghệ khác như lưu trữ năng lượng khí nén. Nam Phi phải đối mặt với những thách thức tương tự về tính không liên tục của năng lượng tái tạo và có thể hưởng lợi từ việc áp dụng các công nghệ lưu trữ năng lượng đã được xác thực này.
Công nghệ lưu trữ năng lượng pin có thể cung cấp các dịch vụ cơ bản cho lưới điện. Nhưng nếu không có các quy định hoặc hướng dẫn rõ ràng về cách lưu trữ năng lượng có thể cung cấp các dịch vụ này, các công ty tiện ích và nhà điều hành thị trường có thể không muốn đầu tư vào các hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo. Các quy định cần được thiết lập