Đảo năng lượng: Miếng bánh trên bầu trời hay chìa khóa của phát thải ròng bằng không?

Đảo năng lượng: Miếng bánh trên bầu trời hay chìa khóa của phát thải ròng bằng không?

    [Vui lòng đăng ký trang Youtube của Pacific Group tại

    https://www.youtube.com/channel/UCAxje1GxiUpZD6MEcR0f5Jg/videos

    Chúng tôi có các buổi chia sẻ về kinh doanh thực tế hàng tuần]

    Đảo năng lượng: Miếng bánh trên bầu trời hay chìa khóa của phát thải ròng bằng không?
    Các hòn đảo nhân tạo liên kết với các mảng gió rộng lớn, kho chứa pin và bình điện phân có nhiều hứa hẹn cho quá trình chuyển đổi năng lượng.

    Giờ đây, người ta đã chấp nhận rộng rãi rằng chìa khóa của số không ròng sẽ là việc triển khai một lượng lớn năng lượng mặt trời và năng lượng gió. Những loại năng lượng tái tạo này có giá thành rẻ, có thể được lắp đặt ở hầu hết các nơi trên thế giới và có thể được sử dụng ngoài ngành điện để khử cacbon trong vận tải, công nghiệp và sưởi ấm thông qua điện khí hóa.

    Tuy nhiên, các giải pháp công nghệ cao và ấn tượng hơn vẫn duy trì sức hấp dẫn của chúng. Các trang trại năng lượng mặt trời ở Sahara hoặc được lắp đặt trong không gian, và phản ứng tổng hợp hạt nhân đều có những nhà vô địch của chúng.

    Một trong những giải pháp công nghệ cao dễ tiếp cận hơn đối với số không ròng, sẽ bổ sung cho năng lượng tái tạo ngoài khơi và có thể trở thành hiện thực trong vòng một thập kỷ tới, là các hòn đảo năng lượng.


    Các hòn đảo năng lượng sẽ thu thập điện xanh từ dãy tua-bin gió rộng lớn và tối đa hóa hiệu quả năng lượng bằng cách sản xuất hydro xanh hoặc lưu trữ điện trong pin. (Nguồn: Energistyrelsen)
    Những hòn đảo, hoặc các trung tâm, sẽ thu thập điện năng xanh từ một loạt các tua-bin gió ngoài khơi xa và gửi nguồn điện đó trở lại bờ biển thông qua các bộ kết nối. Họ sẽ kết nối các quốc gia khác nhau và cũng có thể trang bị máy điện phân và / hoặc pin quy mô tiện ích để tối đa hóa năng lượng tái tạo mà họ có thể thu được mà không cần cắt giảm.

    Gió ngoài biển khơi ít ngắt quãng hơn và mạnh hơn. Các tuabin có thể ở rất xa và chúng không thể nhìn thấy từ bờ biển: một giải pháp cho vấn đề "không phải ở sân sau của tôi" và một lời bác bỏ rõ ràng đối với những người cho rằng năng lượng tái tạo chiếm quá nhiều đất. Dữ liệu từ Bản đồ gió toàn cầu cho thấy rằng phần lớn tiềm năng gió kỹ thuật của Châu Âu nằm ở xa phía Bắc và Biển Baltic.

    Tất nhiên, có những thách thức và chi phí đáng kể liên quan. Mặc dù công nghệ cần thiết để xây dựng các đảo gió đã tồn tại, nhưng việc xây dựng các đảo nhân tạo lớn, cũng như các nhà máy điện phân hydro quy mô lớn ngoài biển, cũng như gió nổi quy mô lớn (đối với khi đáy biển quá sâu) đã được thực hiện trước đây. .

    Bất chấp những thách thức này, các chuyên gia Energy Monitor đã nói chuyện rất tích cực về vai trò mà các đảo năng lượng có thể đóng trong tương lai.

    Chỉ trong một thập kỷ, năng lượng tái tạo đã chuyển từ áp dụng thích hợp (và tốn kém) sang áp dụng phổ biến (và tiết kiệm). Nhưng bây giờ, giai đoạn tiếp theo là ở chúng ta. Ngoài việc triển khai mạnh mẽ năng lượng gió và năng lượng mặt trời, thế giới cần thúc đẩy việc cấu hình lại lưới điện trước thế hệ năng lượng tái tạo tiếp theo, sự mở rộng hàng loạt của các loại xe điện (EV) và những thay đổi đối với mô hình sử dụng. Các lưới đã sẵn sàng cho sự thay đổi chưa? Họ có được chuẩn bị để quản lý hiệu suất tự động và từ xa trong khi vẫn duy trì các mạng phân phối an toàn, hiệu quả, đáng tin cậy và linh hoạt không? Sau đây, chúng tôi khám phá cách các công nghệ thông minh có thể sẵn sàng lưới điện cho giai đoạn chuyển giao năng lượng tiếp theo. Bằng cách nhấp vào nút Tải xuống Whitepaper miễn phí, bạn chấp nhận các điều khoản và điều kiện và xác nhận rằng dữ liệu của bạn sẽ được sử dụng như được mô tả trong chính sách bảo mật của Hitachi Bằng cách tải xuống Whitepaper này, bạn xác nhận rằng chúng tôi có thể chia sẻ thông tin của bạn với các đối tác / nhà tài trợ sách trắng của chúng tôi, những người có thể liên hệ trực tiếp với bạn để cung cấp thông tin về các sản phẩm và dịch vụ của họ. Truy cập chính sách bảo mật của chúng tôi để biết thêm thông tin về các dịch vụ của chúng tôi, cách chúng tôi có thể sử dụng, xử lý và chia sẻ dữ liệu cá nhân của bạn, bao gồm thông tin về quyền của bạn đối với dữ liệu cá nhân của bạn và cách bạn có thể hủy đăng ký nhận các thông tin tiếp thị trong tương lai. Dịch vụ của chúng tôi dành cho người đăng ký doanh nghiệp và bạn đảm bảo rằng địa chỉ email được gửi là địa chỉ email công ty của bạn.

    Christian Eriksen từ Quỹ Bellona, ​​một tổ chức phi chính phủ, cho biết: “Với sự khác biệt lớn trong hoạt động đối với gió gần bờ và xa bờ, điều này có vẻ hợp lý từ góc độ chi phí. "Có một trường hợp thực tế đối với các đảo năng lượng vì chúng sẽ cho phép bạn xây dựng và vận hành gió xa bờ từ một khoảng cách tương đối."

    Sam Boorman, chuyên gia tư vấn tại FTI Consulting làm việc về các thiết bị kết nối ở Biển Bắc cho biết: “Các đảo năng lượng là một triển vọng thú vị có thể cho phép sử dụng năng lượng tái tạo nhiều hơn với chi phí tổng thể thấp hơn. “Trong một số trường hợp, bằng cách bổ sung các khả năng lưu trữ như pin và hydro vào các trang trại gió lớn ngoài khơi để tạo các đảo năng lượng, có thể khai thác nhiều hơn năng lượng của gió và giảm chi phí truyền năng lượng này trở lại bờ - do đó giảm chi phí cho khách hàng của việc đạt được số không ròng ”.

    Một số dự án đảo năng lượng giai đoạn đầu đang được phát triển ở các vùng biển châu Âu, do Đan Mạch và Bỉ dẫn đầu, trong khi ở Hà Lan, các kế hoạch phát triển đảo năng lượng trước đó đã bị gác lại. Không có quốc gia nào bắt đầu xây dựng các hòn đảo của họ, cho thấy dữ liệu từ hiệp hội ngành công nghiệp WindEurope, và tất cả đều được dự kiến ​​sớm nhất vào cuối thập kỷ này.

    Đặc biệt, Đan Mạch đang tìm cách đốt cháy các đảo năng lượng và lặp lại những gì đã đạt được trong 19 

    Thập niên 90 với gió ngoài khơi, là quốc gia đầu tiên trên thế giới xây dựng và tích hợp thành công một hòn đảo vào hệ thống năng lượng của mình. Nước này đang có kế hoạch xây dựng các đảo ở cả Biển Bắc và Biển Baltic với tham vọng cuối cùng là sử dụng các cơ sở vật chất để cung cấp năng lượng tái tạo cho các nước châu Âu khác. Các dự án vô cùng phức tạp: ví dụ như hòn đảo ở Biển Bắc, dự kiến ​​tiêu tốn 210 tỷ DKr (29,82 tỷ USD) và liên quan đến quan hệ đối tác với Đức, Bỉ và Luxembourg.

    Bộ kết nối hỗn hợp
    Vương quốc Anh và Đức đang hướng tới mục tiêu phát triển ngành điện bằng không vào năm 2035, với phần còn lại của châu Âu cũng cần có nguyện vọng tương tự để đạt được mức bằng không vào năm 2050. Các mục tiêu này gần đạt được nghĩa là, ngay cả khi có ý chí chính trị lớn nhất, thì năng lượng cũng khó có thể đạt được. các đảo sẽ đóng một vai trò quan trọng trong các biểu hiện ban đầu của hệ thống năng lượng tịnh không.

    Tuy nhiên, một công nghệ then chốt cho các đảo năng lượng có thể sẽ đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của lưới không carbon: kết nối lai, hoặc đa năng, liên kết. Đây là những thiết bị kết nối hiệu quả với một trang trại điện gió ngoài khơi ở giữa, nơi bán điện do trang trại tạo ra cho bất kỳ quốc gia nào có chi phí bán buôn điện cao hơn tại một thời điểm nhất định. Nếu gió không thổi, về mặt lý thuyết, các dây cáp sẽ đi qua trang trại và chỉ cần bán điện giữa các quốc gia, như trường hợp của các bộ kết nối tiêu chuẩn.

    Eriksen nói: “Các thiết bị kết nối lai là đề xuất đơn giản hơn nhiều so với việc xây dựng các hòn đảo thực tế. Ông nói thêm, kết nối liên thông nói chung là “nền tảng” cho các lưới điện chiếm ưu thế về năng lượng tái tạo, vì khả năng giảm tải hoặc mua điện từ các quốc gia khác sẽ hỗ trợ cân bằng hệ thống.

    Lợi ích chính của kết nối hỗn hợp là chi phí có thể được giảm xuống, với hai phần cơ sở hạ tầng quan trọng - thiết bị kết nối và trang trại điện gió ngoài khơi - được hợp nhất thành một. Sử dụng thiết bị kết nối hỗn hợp cũng làm giảm diện tích đất trên đất liền so với các thiết bị kết nối riêng biệt, có nghĩa là các nhà phát triển ít gặp phải sự phản đối của công chúng.

    Việc lắp đặt cáp lai thể hiện một bước quan trọng đối với loại lưới cần thiết cho lưới không. Christoph Zipf từ WindEurope cho biết: “Cuối cùng, sẽ hiệu quả hơn nếu sử dụng các trang trại gió lai ngoài khơi. “Bằng cách kết nối các trang trại gió ngoài khơi hỗn hợp khác nhau, châu Âu có thể xây dựng một lưới điện gió ngoài khơi được chia lưới và kết nối với nhau, cho phép các dòng điện thông minh, cung cấp điện ở những nơi cần thiết.”

    Hiện chỉ có một trang trại gió lai ngoài khơi đang hoạt động, dự án Kriegers Flak kết nối Đức với Đan Mạch. Ngoài ra, Estonia, Latvia và Na Uy đều đang lên kế hoạch cho các dự án kết nối hỗn hợp, theo WindEurope.

    Vương quốc Anh - quốc gia có cả đường ống gió ngoài khơi lớn nhất và một số tiềm năng gió kỹ thuật lớn nhất ở châu Âu - cũng đang lên kế hoạch cho các thiết bị kết nối hỗn hợp mới, mà chính phủ cho biết sẽ được liên kết với 50GW công suất gió ngoài khơi mới mà nước này đang xây dựng. 2050 như một phần của chiến lược an ninh năng lượng.

    John Greasley từ National Grid Ventures (NGV), một công ty hàng đầu trong lĩnh vực phát triển hệ thống kết nối ở Anh, giải thích: “Mục tiêu của chính phủ là 50GW gió ngoài khơi, điều này thể hiện sự gia tăng đáng kể trong sản xuất. Sản lượng của các trang trại điện gió này vượt xa nhu cầu của Vương quốc Anh. Cơ hội xuất khẩu cho Vương quốc Anh sẽ rất lớn ”.

    Phát biểu tại hội nghị thường niên gần đây của WindEurope ở Bilbao, Tây Ban Nha, chủ tịch NGV, Cordi O’Hara, cho biết công ty hiện đang đàm phán để phát triển các thiết bị kết nối lai với Bỉ, Hà Lan và Na Uy.

    Thách thức kết nối
    Có thể rất thú vị khi nghĩ về những mặt tích cực của một mạng lưới không carbon, được kết nối với nhau, trên toàn châu Âu, nhưng có những thách thức đáng kể để đạt được điều đó.

    Cũng như các bộ kết nối tiêu chuẩn, các bộ kết nối lai có giá cực kỳ đắt, đôi khi lên tới hàng tỷ đồng. Trong khi các đầu nối kết nối tiêu chuẩn 'chỉ' yêu cầu sự đồng ý giữa các TSO tương ứng, các cơ quan quản lý và chính sách khả thi của chính phủ, thì việc này trở nên khó khăn hơn rất nhiều với các thiết bị kết nối lai, bởi vì các nhà đầu tư gió ngoài khơi và các công ty điện lực cũng tham gia.

    “Mặc dù lợi ích của giải pháp kết hợp có thể hoàn toàn rõ ràng từ quan điểm xã hội ở quy mô châu Âu, nhưng việc phân bổ chi phí và lợi ích có thể không đồng đều,” Monika Morawiecka từ tổ chức tư vấn Dự án Hỗ trợ Quy định giải thích. “Các nhà phát triển gió ngoài khơi rõ ràng là những người đề xuất chính cho các giải pháp này vì sự kết nối giữa hai quốc gia mang lại sự linh hoạt hơn, chắc chắn hơn về doanh thu và ít rủi ro cắt giảm hơn”.

    Việc tìm kiếm một khuôn khổ hoạt động cũng mang lại lợi nhuận cho TSO và các nhà đầu tư - và quản lý hiệu quả các dòng chảy xuyên biên giới - vẫn là một thách thức. Có một quy tắc mới ở EU rằng các thiết bị kết nối xuyên biên giới phải có sẵn cho thương mại quốc tế 70% thời gian - và vì có khả năng trang trại điện gió được kết nối sẽ là chi và sức bán hơn 30% thời gian, điều này cho thấy một vấn đề.

    Morawiecka cho biết thêm, hiện tại không có hệ thống quản lý, cấp phép và cho phép duy nhất để vượt qua những thách thức này, và điều đó làm cho việc tìm kiếm các giải pháp trở nên khó khăn hơn vì các hệ thống tiên phong đầu tiên cần phải được sự chấp thuận và chấp nhận của từng cơ quan chức năng khác nhau.

    Dữ liệu từ Cơ quan Hợp tác các Cơ quan Quản lý Năng lượng Châu Âu cho thấy các dự án truyền tải điện mới đã bị trì hoãn liên tục ở giai đoạn cấp phép, và đó là phần lớn dành cho các dự án ít phức tạp hơn nhiều so với các thiết bị kết nối lai.

    Mọi vũ khí trong kho vũ khí
    Với tất cả những thách thức này, và viễn cảnh nhiều năm trì hoãn, liệu có đáng để đầu tư hy vọng vào các thiết bị kết nối lai, chứ chưa nói đến những hòn đảo năng lượng thậm chí còn lớn hơn? Câu trả lời từ các nhà phân tích Energy Monitor là một lời đồng ý vang dội.

    NGV’s Greasley cho biết: “Bản chất của thách thức mà chúng ta phải đối mặt là rất lớn nên không thể loại trừ điều gì ở giai đoạn này. “Biển Bắc có khả năng phát triển từng bước, vì vậy trong ngắn hạn, các trang trại điện gió ngoài khơi kết nối với các thiết bị kết nối đa năng (hoặc kết hợp) thông qua các giàn khoan ngoài khơi là một bước có thể đạt được trong quá trình phát triển thành lưới điện được chia lưới hoàn toàn.”

    Khi nói đến những thách thức về quy định, ý thức trong ngành là ý chí chính trị hiện đang ở đó để nhìn thấu cả những dự án được đề xuất phức tạp nhất. Alastair Dutton từ Hội đồng Năng lượng Gió Toàn cầu đề xuất: “Sức hấp dẫn của gió ngoài khơi hiện nay rất hấp dẫn đối với các chính phủ đến nỗi chúng tôi sẽ giải quyết mọi vấn đề cho đến khi đạt được quy mô lưới gió bằng không yêu cầu”.

    Morawiecka nói thêm: “Điều này không có nghĩa là chúng ta không cần đến gió, năng lượng mặt trời và các công nghệ tái tạo khác, nhưng thách thức của số không ròng là rất lớn nên chúng ta nên hướng tới mọi thứ,” Morawiecka nói thêm. “Đảo năng lượng là một viễn cảnh khó khăn, nhưng họ giữ lời hứa về nguồn điện rẻ hơn và hiệu quả hơn, và có khả năng họ sẽ có một vai trò nào đó. "

    Zalo
    Hotline