Nhật Bản đã nghiên cứu pin dòng chảy từ rất sớm và đã được coi là một trong những ngành công nghiệp chiến lược quan trọng của quốc gia. Tuy nhiên, do nghiên cứu quá sớm, thời điểm đó pin chủ yếu được dự kiến áp dụng trong các lĩnh vực như ô tô và thiết bị điện tử tiêu dùng. Pin dòng chảy có kích thước và trọng lượng lớn, không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tính năng nén về kích thước và trọng lượng. Thế nhưng, ngày nay khi nhu cầu lưu trữ năng lượng gia tăng, kích thước và trọng lượng không còn là vấn đề, pin dòng chảy đã tái xuất. Nhưng Nhật Bản đã từ bỏ không tham gia, nhường chỗ cho các doanh nghiệp Thụy Sĩ.
Tập đoàn Flexbase của Thụy Sĩ vừa mới khởi công xây dựng cơ sở lưu trữ năng lượng bằng pin dòng chảy lớn nhất châu Âu tại Laufenburg vào tháng 5. Cơ sở này có diện tích lên đến 20.000 mét vuông, nằm ở trung tâm kết nối điện lực của Laufenburg, kết nối mạng lưới điện của Thụy Sĩ, Đức và Pháp với tổng cộng 41 tuyến truyền tải điện xuyên quốc gia. Kế hoạch lưu trữ năng lượng dự kiến đạt công suất 800 megawatt và 1,6 triệu kilowatt-giờ. Kết hợp với lưu trữ năng lượng cấp lưới điện, được bổ sung bởi trung tâm dữ liệu trí tuệ nhân tạo, và nhờ vào sự tỏa nhiệt của trung tâm dữ liệu, mạng lưới sưởi ấm cho hàng chục kilomet khu vực xung quanh, bao gồm sưởi ấm cho các hộ gia đình và sử dụng làm nguồn nhiệt cho công nghiệp, sẽ trở thành một cơ sở đa chức năng. Hoạt động thương mại sẽ bắt đầu vào mùa hè năm 2028, và dự kiến tạo ra khoảng 300-350 việc làm.
Flexbase chưa tiết lộ nhà cung cấp pin dòng chảy cũng như chi phí liên quan, nhưng ước tính có thể lên đến hàng tỷ đô la.
Quy mô 1,6 triệu kilowatt-giờ được cho là vượt trội so với các cơ sở lưu trữ năng lượng hiện có. So với cơ sở lưu trữ năng lượng lớn nhất đang hoạt động tại Vương quốc Anh, có công suất lưu trữ 320.000 kilowatt-giờ, trong khi các cơ sở lưu trữ năng lượng tại Đức có công suất lưu trữ từ 50.000 đến 200.000 kilowatt-giờ, điều này khiến cho dự án lưu trữ bằng pin dòng chảy tại Laufenburg trở thành một trong những dự án lưu trữ pin lớn nhất thế giới khi hoàn thành.
Khi xem xét đến chi phí và yếu tố an toàn của pin lithium, đặc biệt là khi thay thế pin lithium bằng xe điện, xe điện yêu cầu pin có mật độ năng lượng cao, thường sử dụng pin ba thành phần. Khi pin cũ được thay thế, tính an toàn không bằng pin mới, và nếu số lượng lớn được đặt trong cơ sở lưu trữ năng lượng, nếu một pin gặp sự cố và bốc cháy, nó sẽ nhanh chóng lan sang các pin khác và gây ra tình huống khó lường. Do đó, khi lựa chọn sử dụng pin lithium trong ứng dụng lưu trữ năng lượng hiện nay, thường chuyển sang pin lithium sắt phosphate đã trở thành xu hướng chính.
Pin dòng chảy an toàn hơn rất nhiều, nhờ vào hai loại lỏng tham gia phản ứng oxi hóa khử được lưu trữ riêng biệt trong các bồn khác nhau. Khi phát điện, chỉ cần lấy một phần nhỏ từ các đường ống vào buồng phản ứng. Ngay cả khi bồn chứa bị phá hủy và hai loại lỏng bị trộn lẫn vào nhau, do 75% là nước, nó cũng không dễ cháy. Việc mở rộng quy mô pin dòng chảy cũng dễ dàng hơn nhiều so với pin lithium, chỉ cần xây dựng bồn chứa lớn hơn để chứa chất lỏng phản ứng. Trong quá khứ, pin dòng chảy bị bị loại bỏ do mật độ năng lượng thấp và tiêu tốn nhiều không gian, nhưng lại trở thành một lợi thế trong ứng dụng lưu trữ năng lượng.
Dự án tại Laufenburg sẽ có khả năng chứng minh liệu pin dòng chảy có thực sự có lợi thế và giá trị thương mại trong các ứng dụng lưu trữ năng lượng như lý thuyết. Nếu hoạt động thương mại diễn ra thuận lợi, pin dòng chảy có thể hồi sinh, một lần nữa trở thành đối thủ cạnh tranh có khả năng của nhiều loại pin chính. Pin lithium sắt phosphate, hiện cũng đang nhắm vào lĩnh vực lưu trữ pin, có thể sẽ phải cẩn thận hơn.
(Hình ảnh nguồn: Tập đoàn Flexbase)