TRUNG QUỐC- Một nhà máy lưu trữ năng lượng bằng CO₂ lỏng, công suất 100 MW, vừa hòa lưới thành công tại Tân Cương. Đây là dự án đầu tiên trên thế giới ở quy mô này, mở ra hướng đi mới cho lưu trữ điện gió, điện mặt trời.
Mới đây, dự án lưu trữ năng lượng CO₂ nén quy mô 100 MW của Tập đoàn Hoa Điện tại huyện Mộc Lũy, Khu tự trị Tân Cương, Trung Quốc đã hoàn thành hòa lưới lần đầu tiên.
Đây là dự án đầu tiên trên toàn cầu đạt cấp độ công suất 100 MW với công nghệ lưu trữ CO₂ chuyển pha lỏng – khí.
Khác với pin lithium-ion thông thường vốn chỉ lưu trữ được vài giờ, hệ thống này sử dụng CO₂ như một “chất lỏng công tác” kín.
Quy trình gồm bảy bước: nén CO₂ → hóa lỏng → lưu trữ → hóa khí → giãn nở → giải phóng năng lượng → phát điện.
Khi điện lưới dư thừa (ví dụ ban đêm hoặc lúc gió mạnh), hệ thống dùng điện để nén và hóa lỏng CO₂. Khi cần điện (giờ cao điểm), CO₂ lỏng được hóa khí và giãn nở để quay tuabin phát điện.
Hiệu suất và quy mô
Hệ thống đạt hiệu suất tuabin trên 90%, lưu lượng khí đầu vào 1.472,4 tấn/giờ – mức cao nhất trong các máy phát điện CO₂ nén hiện có.
Dự án được thiết kế để ghép nối với 600 MW điện gió và 400 MW điện mặt trời, giúp giảm tỷ lệ điện gió, điện mặt trời bị bỏ không (curtailment) và tăng khả năng điều tiết của lưới điện khu vực Tân Cương.
Khi đi vào vận hành đầy đủ, dự án dự kiến tiết kiệm khoảng 50.000 tấn than mỗi năm và giảm khoảng 170.000 tấn CO₂. Toàn bộ thiết bị lõi, từ máy nén, tuabin đến hệ thống điều khiển, đều do Trung Quốc tự nghiên cứu và sản xuất.
Trung Quốc hiện là quốc gia dẫn đầu thế giới về công suất điện gió và điện mặt trời. Tính đến tháng 8/2026, tổng công suất năng lượng tái tạo của nước này đạt 24,96 tỷ kW, chiếm 60,8% tổng công suất điện toàn quốc.
Riêng điện mặt trời đã vượt điện than để trở thành nguồn điện lớn nhất về công suất lắp đặt.
Nhưng bài toán lớn nhất của năng lượng tái tạo không phải là sản xuất, mà là lưu trữ. Gió và mặt trời không phát điện liên tục. Nếu không có giải pháp lưu trữ đủ dài và đủ lớn, điện tái tạo sẽ bị lãng phí.
Pin lithium-ion giải quyết được bài toán lưu trữ vài giờ. Nhưng để lưu trữ nhiều ngày, khi trời lặng gió hoặc mây mù kéo dài thì cần một công nghệ khác.
Lưu trữ CO₂ nén là một trong những câu trả lời cho bài toán đó: chi phí vật liệu thấp (CO₂ có sẵn), không cháy nổ như pin lithium, tuổi thọ dài và có thể mở rộng quy mô lên hàng nghìn MW.
Cùng ngày, Trung Quốc cũng đưa vào vận hành một dự án điện mặt trời kết hợp tại huyện Cộng Hòa, tỉnh Thanh Hải, với công suất 1 triệu kW. Đây là dự án đầu tiên của nước này sử dụng 3 tháp thu năng lượng mặt trời để phát điện.
Cả hai dự án đều nằm trong làn sóng đầu tư hạ tầng năng lượng mới được đẩy mạnh trong dịp Quốc khánh 2026.
Chi phí đầu tư ban đầu của lưu trữ CO₂ nén hiện vẫn cao hơn pin lithium-ion. Việc mở rộng quy mô và tối ưu hóa chuỗi cung ứng sẽ quyết định liệu công nghệ này có thể cạnh tranh về chi phí trong 5-10 năm tới hay không.
Nhưng với một quốc gia đang đặt mục tiêu 50% điện năng từ nguồn phi hóa thạch vào năm 2030, việc làm chủ công nghệ lưu trữ dài hạn không còn là lựa chọn – mà là điều kiện bắt buộc.
Trung Quốc không phải quốc gia duy nhất theo đuổi công nghệ này. Tại Mỹ, startup Energy Dome của Italy đã vận hành hệ thống lưu trữ CO₂ quy mô 2,5 MW tại Sardinia từ năm 2022 và đang lên kế hoạch mở rộng lên 20 MW.
Tại Đức, các dự án lưu trữ CO₂ nén quy mô nhỏ cũng đang được thử nghiệm. Nhưng với 100 MW, dự án Mộc Lũy của quốc gia tỷ dân hiện đang bỏ xa các đối thủ về quy mô.
Song song đó, các công nghệ lưu trữ dài hạn khác cũng đang cạnh tranh quyết liệt. Pin dòng chảy (flow battery) có thể lưu trữ từ 4-12 giờ. Lưu trữ hydro xanh có thể kéo dài nhiều tuần nhưng hiệu suất vòng chỉ khoảng 30-40%.
Lưu trữ nhiệt nóng chảy (molten salt) đã được thương mại hóa trong các nhà máy điện mặt trời tập trung. Lưu trữ CO₂ nén nằm ở giữa: hiệu suất cao hơn hydro, thời gian lưu trữ dài hơn pin lithium, và chi phí vật liệu thấp hơn nhiều so với các giải pháp khác.
Trong bối cảnh thế giới đang chạy đua để đạt mục tiêu net-zero vào giữa thế kỷ, mỗi bước tiến trong công nghệ lưu trữ không chỉ là một giải pháp kỹ thuật, mà là một mảnh ghép quan trọng của bức tranh năng lượng toàn cầu.
Theo Cục Năng lượng Quốc gia Trung Quốc, Tập đoàn Hoa Điện, Tân Hoa Xã, Nhân Dân Nhật Báo
