Hai hồ chứa nằm trong hệ thống pin nước. Ảnh: Nant de Drance
Pin nước nối với hai bể nước lớn nằm ở độ cao khác nhau. Khi sản xuất điện tăng cao, điện dư thừa được sử dụng để chuyển nước từ bể thấp hơn lên bể cao hơn, tương tự cách sạc pin truyền thống. Khi nhu cầu điện tăng, nước ở độ cao lớn hơn được giải phóng. Nước đổ xuống bể thấp hơn, chảy qua turbine sản xuất điện giúp cung cấp điện trong mạng lưới. Phương pháp này đã được sử dụng ở Thụy Sĩ trong hàng thập kỷ.
Pin nước được đưa vào hoạt động gần đây ở Thụy Sĩ có công suất lưu trữ 20 triệu kWh, tương đương 400.000 xe điện, giúp ổn định lưới điện tại Thụy Sĩ và các lưới điện liên kết khác ở châu Âu. Nhà máy có 6 turbine sản xuất 900 MW điện, theo Euronews. Hệ thống pin được xây dựng giữa hai bể chứa nước Emosson và Vieux Emosson ở Valais, một tổng ở miền tây nam Thụy Sĩ. Nằm ở độ sâu gần 600 m dưới lòng đất, phòng động cơ khổng lồ của nhà máy dài khoảng 200 m và rộng hơn 32 m.
Để đưa vật liệu xây dựng tới công trường, đầu tiên các kỹ sư phải đào đường hầm xuyên qua dãy Alps. Chiều dài của đường hầm đào trong dự án lên vào khoảng 11 km. Sau khi tạo đường hầm, vật liệu xây dựng và tòa nhà đúc sẵn được chuyển vào núi trong quá trình kéo dài 14 năm. Để tăng công suất lưu trữ năng lượng của bộ pin, độ cao của đập Vieux Emosson cũng tăng lên 20 m. Sau khi hoàn thành tất cả công việc khó khăn, hiện nay bộ pin đã đi vào hoạt động và có thể cung cấp điện cho 900.000 hộ gia đình cùng lúc.
Trong khi thế giới tập trung vào khai thác năng lượng từ các nguồn tái tạo, nhu cầu lưu trữ điện cũng tăng lên, nhất là khi công tác sản xuất không liên tục tùy theo điều kiện thời tiết và thời gian trong ngày. Dù pin mật độ cao có thể trở thành giải pháp cho vấn đề này, chúng cũng cần khoáng sản như nickel, cobalt, và lithium từ khai thác mỏ và không thân thiện với môi trường. Ngoài pin nước, giới khoa học trên khắp thế giới cũng đang thử nghiệm nhiều ý tưởng lưu trữ năng lượng khác như sử dụng carbon dioxide hoặc tận dụng sức chở của thang máy trong nhà chọc trời ở khu đô thị.
An Khang (Theo Interesting Engineering)