FLASC: Cách mạng hóa việc lưu trữ năng lượng ngoài khơi và sản xuất hydro, một cuộc phỏng vấn với Hydrogen Central.
Trong thời đại mà năng lượng tái tạo là tối quan trọng, FLASC nổi lên như một công ty khởi nghiệp đột phá giải quyết vấn đề quan trọng về lưu trữ năng lượng cho các ứng dụng ngoài khơi. Chuyên về lưu trữ năng lượng không phải pin, FLASC hướng đến mục tiêu thu hẹp khoảng cách giữa nguồn cung năng lượng tái tạo không ổn định và nhu cầu biến động của người tiêu dùng. Giải pháp sáng tạo của họ, được thiết kế riêng để lắp đặt cùng với các trang trại điện gió ngoài khơi, sử dụng khái niệm piston chất lỏng thủy khí nén tiên tiến. Công nghệ này lưu trữ năng lượng bằng cách nén không khí thông qua sự dịch chuyển chất lỏng, đạt hiệu suất cao bằng cách tận dụng môi trường biển như một bộ tản nhiệt tự nhiên. Phương pháp tiếp cận của FLASC không chỉ tăng cường tính ổn định và hiệu quả về chi phí của việc lưu trữ năng lượng ngoài khơi mà còn tối ưu hóa sản xuất hydro, mở đường cho một tương lai năng lượng bền vững.
FLASC là một công ty khởi nghiệp đang nghiên cứu về lưu trữ năng lượng không dùng pin cho các ứng dụng ngoài khơi. Công ty đang giải quyết một vấn đề cơ bản: sự không phù hợp giữa nguồn cung năng lượng tái tạo và nhu cầu của người tiêu dùng. Năng lượng tái tạo không ổn định và không thể dự đoán được, cũng như nhu cầu. Việc tích hợp lưu trữ với năng lượng tái tạo có thể là giải pháp cho vấn đề này.
Đây là giải pháp đầu tiên được thiết kế riêng để lắp đặt cùng với điện gió ngoài khơi. Giải pháp này dựa trên khái niệm piston chất lỏng thủy khí tiên tiến, trong đó điện được lưu trữ bằng cách bơm chất lỏng để nén một thể tích không khí. Sử dụng khái niệm sạc trước đã được cấp bằng sáng chế và bản thân môi trường biển như một bộ tản nhiệt tự nhiên, quá trình nén được tối ưu hóa để đạt được hiệu suất rất cao, tạo ra giải pháp ngoài khơi có khả năng cạnh tranh về chi phí với lưu trữ trên đất liền
1. Hệ thống FLASC nâng cao hiệu quả sản xuất hydro thông qua khả năng lưu trữ năng lượng như thế nào?
FLASC đã phát triển một hệ thống lưu trữ năng lượng hydro và thủy khí nén (HPES) hoàn chỉnh và các công cụ mô hình hóa riêng để đánh giá hiệu suất sản xuất hydro kết hợp với lưu trữ trong ngày. Các phát hiện đã được trình bày tại các hội nghị hàng đầu và một bằng sáng chế đã được đệ trình cho giải pháp kết hợp này. Sản xuất hydro xanh dựa vào năng lượng tái tạo để điện phân và sản xuất hydro xanh ngoài khơi được coi là sự kết hợp tự nhiên với năng lượng gió ngoài khơi. Sử dụng năng lượng không liên tục để sản xuất hydro có một số thách thức:
– Sản xuất hydro xanh ngoài khơi hiệu quả về mặt chi phí đòi hỏi cơ sở hạ tầng hoạt động ổn định với thời gian hoạt động cao và chu kỳ bật/tắt tối thiểu. Mặc dù có khả năng rẻ hơn, nhưng máy điện phân kiềm có thời gian phản hồi chậm hơn so với các máy điện phân màng điện phân polyme (PEM), khiến chúng nhạy cảm hơn với các biến động về công suất đầu vào.
– Chu kỳ bật/tắt máy điện phân ảnh hưởng đến hệ số công suất của quy trình và làm thiết bị xuống cấp, dẫn đến việc thay thế thường xuyên hơn. Các giải pháp thay thế là: (a) làm nhỏ hơn kích thước máy điện phân, dẫn đến tỷ lệ sử dụng cao hơn nhưng lượng điện dư thừa cần phải bán, gây ra rủi ro cho thương nhân và cần kết nối cáp-bờ rất tốn kém; và (b) sử dụng pin li-Ion trên biển, với chi phí đáng kể, yêu cầu không gian lớn, lo ngại về an toàn và suy giảm chu kỳ làm tăng OPEX.
FLASC làm giảm hiệu quả tính không liên tục và tối ưu hóa việc sử dụng máy điện phân, giảm chu kỳ bật/tắt. Nó cho phép sản xuất một lượng lớn hydro xanh từ gió ngoài khơi. Bằng cách hấp thụ tính không liên tục trong thời gian ngắn và cung cấp nguồn điện ổn định cho máy điện phân, FLASC làm giảm chi phí đơn vị của hydro. Nước biển được nén từ hệ thống FLASC HPES cũng có thể được đưa vào quy trình khử muối và sử dụng làm nguyên liệu đầu vào. Nó cũng có thể được sử dụng để lưu trữ một vùng đệm nước khử muối để cung cấp trực tiếp cho máy điện phân.
2. Bạn có thể giải thích thêm về hiệu quả của công nghệ FLASC về mặt hiệu suất chuyển đổi năng lượng không? Ví dụ, nếu 100 MW điện được tạo ra bằng năng lượng gió và được lưu trữ bằng hệ thống FLASC, thì có thể lưu trữ bao nhiêu phần trăm năng lượng này? và chuyển đổi thành hydro? FLASC đã có thể đạt được mức hiệu suất nào trong các ứng dụng thực tế?
Hiệu suất khứ hồi cao 70-75%: không có chi phí bổ sung và sự phức tạp của các hệ thống quản lý nhiệt chủ động ngụ ý rằng khách hàng cuối của chúng tôi có thể khai thác thêm 10-15% giá trị từ mỗi hệ thống. Đạt được hiệu suất khứ hồi cao là nỗi đau chính của các hệ thống CAES trên bờ.
Một nguyên mẫu hàng hải thu nhỏ của FLASC HPES đã được thử nghiệm tại Malta từ năm 2017 đến năm 2019. Thiết lập này lưu trữ năng lượng được tạo ra từ một loạt các tấm pin quang điện và sau đó giải phóng theo cách có kiểm soát, cho phép theo dõi chặt chẽ hiệu suất và hiệu quả của hệ thống. Được cấu thành gần như hoàn toàn từ các thành phần tiêu chuẩn có sẵn, nguyên mẫu này là bằng chứng khái niệm cuối cùng về công nghệ HPES. Nó được xây dựng với sự hợp tác của đối tác công nghiệp Medserv plc., nhờ sự hỗ trợ tài chính từ Hội đồng Khoa học và Công nghệ Malta. Hệ thống đã trải qua +400 chu kỳ sạc-xả và hiệu suất chu kỳ được coi là thuận lợi, đạt hiệu suất nhiệt cao liên tục trên 95% và khả năng sử dụng của hệ thống là +98%. Các kết quả chính đã được công bố trên Tạp chí Lưu trữ Năng lượng.
Có những nghiên cứu đang được tiến hành nhằm đánh giá quy mô của hệ thống FLASC trong bối cảnh sản xuất H2 để sau đó có thể đánh giá tác động của hiệu quả hệ thống lưu trữ đối với hiệu quả chung của quy trình sản xuất hydro. Ví dụ, dự án “Lưu trữ năng lượng thủy khí nén để sản xuất hydro xanh ngoài khơi – HydroGenEration” đang xem xét ứng dụng giải pháp kết hợp này trong bối cảnh trung tâm Địa Trung Hải. Dự án do đồng sáng lập FLASC, Giáo sư Robert N. Farrugia, Phó giáo sư tại Viện Năng lượng bền vững của Đại học Malta, chỉ đạo. Dự án được Cơ quan Năng lượng và Nước tài trợ theo Chiến lược quốc gia của Malta về Nghiên cứu và Đổi mới trong lĩnh vực Năng lượng và Nước (2021–2030), Tham chiếu Thỏa thuận tài trợ: EWA 64/22.
3. Những lợi thế chính của việc sử dụng hệ thống FLASC để sản xuất hydro so với các phương pháp truyền thống là gì?
Trong các ứng dụng Hydro xanh, FLASC HPES cùng vị trí có thể hấp thụ sự gián đoạn ngắn hạn và cung cấp điện ổn định cho máy điện phân, mang lại nhiều lợi ích:
– Tăng sản lượng hydro cho cùng một công suất điện gió.
– Nâng cao tuổi thọ của bộ điện phân do giảm đáng kể chu kỳ bật/tắt.
– Giảm tổng chi phí sản xuất hydro trên một đơn vị sản phẩm (€/kg).
– Những lợi ích này tăng lên ở những vùng có gió tương đối yếu (ví dụ như Địa Trung Hải, Tây Úc).
4. Việc sử dụng đại dương như một bộ tản nhiệt tự nhiên trong hệ thống FLASC góp phần như thế nào vào tính ổn định và hiệu quả của quá trình sản xuất hydro?
Các hệ thống sử dụng khí nén để lưu trữ năng lượng gặp phải tình trạng hiệu suất nhiệt thấp khi khí nóng lên trong quá trình nén. FLASC HPES giải quyết vấn đề này bằng cách nhúng hệ thống vào nước, hoạt động như một bộ tản nhiệt thụ động tuyệt vời, hấp thụ nhiệt trong quá trình nén và phục hồi nhiệt trong quá trình giãn nở. Điều này dẫn đến hiệu suất nhiệt động lực học cao (+95%) ở nhiệt độ gần như không đổi mà không cần hệ thống quản lý nhiệt phức tạp, nghĩa là giá trị tăng thêm 10-15% cho mỗi dự án đối với khách hàng của chúng tôi.
5. Các ứng dụng tiềm năng của hydro được sản xuất bằng hệ thống ổn định FLASC là gì, đặc biệt là trong môi trường ngoài khơi?
Việc sử dụng hệ thống FLASC không thực sự thay đổi chất lượng của hydro được sản xuất, do đó các ứng dụng tiềm năng cũng giống như đối với người tiêu dùng hydro xanh thông thường. Ví dụ, hydro xanh được sản xuất ngoài khơi có thể được xuất khẩu vào bờ để trực tiếp tiêu thụ hydro hoặc tái điện. Nó cũng có thể được cung cấp trực tiếp ngoài khơi để tiếp nhiên liệu cho tàu.
6. Việc tích hợp công nghệ FLASC vào sản xuất hydro có phù hợp với mục tiêu năng lượng tái tạo và phát triển bền vững toàn cầu không?
Dự án này đang phát triển theo tham vọng năng lượng sạch của Hà Lan là phát triển 70GW+ điện gió ngoài khơi vào năm 2050, điều này sẽ đòi hỏi phải phát triển các địa điểm xa bờ. Việc truyền năng lượng gió từ các địa điểm xa xôi này có thể khả thi bằng cách sử dụng hydro làm chất mang năng lượng. Điều này sẽ đòi hỏi phải sản xuất hydro ngoài lưới điện, sau đó được hưởng lợi từ việc lưu trữ cùng vị trí để cho phép vận hành cơ sở hạ tầng hydro hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn.
7. Là một trong những người vào chung kết Giải thưởng Nhà phát minh Châu Âu năm 2024, sự công nhận này có ý nghĩa như thế nào đối với bạn và bạn dự định sử dụng giải thưởng này như thế nào để thúc đẩy các mục tiêu của mình?
Việc đề cử này phản ánh tầm quan trọng của việc lưu trữ năng lượng đối với hệ thống năng lượng châu Âu và cũng giúp tăng khả năng hiển thị của giải pháp này để đẩy nhanh quá trình phát triển và thâm nhập thị trường.
FLASC: Cách mạng hóa việc lưu trữ năng lượng ngoài khơi và sản xuất hydro, một cuộc phỏng vấn với Hydrogen Central.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
