Hệ thống cung cấp nhiên liệu hydro thế hệ mới tận dụng năng lượng lạnh từ hydro hóa lỏng

Hệ thống cung cấp nhiên liệu hydro thế hệ mới tận dụng năng lượng lạnh từ hydro hóa lỏng
Ngày: 12/03/2026
Người viết: Annie Nguyễn

Kobe, Nhật Bản – Hai tập đoàn công nghiệp lớn của Nhật Bản là Kawasaki Heavy Industries và Kobe Steel vừa công bố đã phát triển thành công hệ thống cung cấp nhiên liệu hydro thế hệ mới cho phát điện, tận dụng đặc tính của hydro hóa lỏng và năng lượng lạnh sinh ra trong quá trình hóa hơi.

Hệ thống được triển khai tại cơ sở trình diễn phát điện tuabin khí hydro đặt tại Kobe Hydrogen Energy Center. Công nghệ này sử dụng bơm hydro hóa lỏng để tăng áp suất lên trên áp suất tới hạn và bộ hóa hơi hydro dòng trung gian (Intermediate Fluid Vaporizer – IFV).

So với phương pháp truyền thống – nén hydro ở trạng thái khí trước khi cung cấp cho nhà máy điện – hệ thống mới nén hydro ngay ở trạng thái lỏng, giúp giảm đáng kể công suất nén cần thiết và nâng cao hiệu suất năng lượng của toàn bộ hệ thống cung cấp nhiên liệu.

Một ưu điểm quan trọng của công nghệ này là khả năng thu hồi năng lượng lạnh sinh ra khi hydro hóa lỏng bay hơi trong IFV. Nguồn năng lượng lạnh này có thể được tận dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau như:

• Làm mát cửa hút khí của tuabin khí

• Hệ thống làm lạnh và cấp đông công nghiệp

• Làm mát trung tâm dữ liệu

• Điều hòa không khí trong các cơ sở thương mại và công nghiệp

Trong dự án, Kawasaki Heavy Industries phụ trách tối ưu hóa hệ thống cung cấp nhiên liệu cho máy phát điện tuabin khí, bao gồm việc sử dụng bơm hydro hóa lỏng để tăng áp suất. Trong khi đó, Kobe Steel phát triển hệ thống IFV, cho phép khai thác hiệu quả năng lượng lạnh từ hydro hóa lỏng.

Hệ thống hiện có lưu lượng cung cấp hydro hóa lỏng từ 1.200–2.400 Nm³/giờ (100–200 kg/giờ), tương ứng với công suất phát điện khoảng 1,8 MW.

Các thử nghiệm trình diễn đã bắt đầu từ tháng 1/2026, trong đó hydro được cung cấp thành công cho tuabin khí đốt ướt (wet combustion) – phương pháp sử dụng phun nước để giảm phát thải NOx. Trong giai đoạn tiếp theo, dự án sẽ thử nghiệm tuabin khí đốt khô (dry combustion), một công nghệ giảm NOx bằng cách chia nhỏ ngọn lửa và hạn chế các vùng nhiệt độ cao mà không cần phun nước.

Ngoài ra, các thử nghiệm cũng sẽ đánh giá khả năng vận hành trong điều kiện mùa hè khắc nghiệt và độ tin cậy dài hạn của bơm hydro hóa lỏng. Chương trình thử nghiệm dự kiến kéo dài đến mùa hè năm 2026.

Dự án này được hỗ trợ bởi New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) trong chương trình phát triển công nghệ nâng cao hiệu suất và độ tinh vi của hệ thống cung cấp nhiên liệu hydro cho mô hình hệ thống đồng phát hydro khu vực (Hydrogen CGS).

Sau khi hoàn tất các thử nghiệm với thiết bị quy mô trung bình và quy mô lớn, các đối tác đặt mục tiêu thương mại hóa tuabin khí sử dụng hydro vào khoảng năm 2030.