Hydro trắng là mắt xích còn thiếu trong Thung lũng hydro
Sergey Frolov
Tiến sĩ, Nhà sáng lập Natural Hydrogen Business
Sự gia tăng của năng lượng tái tạo dồi dào và giá rẻ, đặc biệt là năng lượng mặt trời và năng lượng gió, đóng vai trò then chốt trong quá trình chuyển đổi toàn cầu hướng tới quá trình khử cacbon. Tuy nhiên, tính không liên tục vốn có của các nguồn năng lượng này—cho dù là do kiểu thời tiết, thời gian trong ngày hay sự thay đổi theo mùa—tạo ra những thách thức đối với tính ổn định của lưới điện và lưu trữ năng lượng dài hạn. Hydro trắng hoặc hydro địa chất, có nguồn gốc tự nhiên và được khai thác trực tiếp từ lòng đất, là giải pháp thú vị cho những thách thức này, mang lại những lợi thế độc đáo so với hydro xanh và các phương pháp lưu trữ năng lượng khác.
Sau đây là cách hydro trắng có thể đóng vai trò là mắt xích còn thiếu để mở rộng quy mô và ổn định sản xuất điện tái tạo, đồng thời cung cấp cơ sở thực sự cho các thung lũng hydro bền vững trên toàn cầu:
1. Giải quyết tính không liên tục bằng nguồn cung cấp hydro ổn định
Năng lượng mặt trời và năng lượng gió dao động tùy thuộc vào điều kiện môi trường, khiến chúng không đáng tin cậy để cung cấp điện liên tục. Hydro trắng, có thể được khai thác trực tiếp từ các cấu trúc dòng chảy địa chất, được xử lý rồi lưu trữ dưới lòng đất, cung cấp nguồn dự trữ năng lượng ổn định có thể được sử dụng trong thời kỳ sản xuất năng lượng tái tạo thấp. Không giống như hydro xanh, đòi hỏi quá trình điện phân tốn nhiều năng lượng (1 kg hydro thủy phân tiêu thụ 50 đến 55 kWh và chỉ tạo ra 39,4 kWh), hydro trắng có thể được khai thác như một nguồn năng lượng sạch, sẵn sàng sử dụng, đảm bảo sự ổn định của lưới điện khi năng lượng tái tạo không đủ.
2. Lưu trữ năng lượng theo mùa và dài hạn
Năng lượng tái tạo thường được sản xuất dồi dào trong một số thời kỳ nhất định nhưng lại không có khả năng lưu trữ lâu dài. Hydro trắng cung cấp một giải pháp tự nhiên bằng cách hoạt động như một nguồn để dễ dàng tạo ra nguồn dự trữ năng lượng quy mô lớn. Được khai thác trong thời kỳ nhu cầu thấp hoặc sản xuất năng lượng tái tạo cao, hydro này có thể được lưu trữ trong các thành tạo địa chất trong thời gian dài và được sử dụng khi nhu cầu năng lượng đạt đỉnh hoặc sản lượng năng lượng tái tạo giảm, đảm bảo tính khả dụng của năng lượng trong các mùa.
3. Khả năng mở rộng hiệu quả về chi phí
Mặc dù lưu trữ pin phù hợp với các ứng dụng ngắn hạn, nhưng nó không có khả năng mở rộng và hiệu quả về chi phí cần thiết cho lưu trữ dài hạn. Hydro trắng có thể được lưu trữ với số lượng lớn trong các hang muối hoặc các bể chứa khác, cung cấp khả năng lưu trữ với chi phí chỉ bằng một phần nhỏ chi phí của các hệ thống pin quy mô lớn. Nó giống như một cục pin khổng lồ nhưng không có pin bên trong. Điều này làm cho hydro trắng trở thành sự bổ sung lý tưởng cho các dự án năng lượng tái tạo đòi hỏi các giải pháp lưu trữ đáng kể.
4. Giảm thiểu việc cắt giảm năng lượng tái tạo và bổ sung H2 xanh
Trong thời kỳ sản xuất năng lượng tái tạo dư thừa, các trang trại năng lượng mặt trời và gió có thể phải đối mặt với việc cắt giảm, lãng phí nguồn điện có giá trị. Những thời điểm này, các cơ sở lưu trữ hydro có thể lưu trữ cả hydro trắng và xanh do máy điện phân tạo ra thay vì cắt giảm năng lượng. Điều này tối đa hóa hiệu quả chung của các tài sản tái tạo và kết quả tài chính của thung lũng hydro.
5. Hỗ trợ quá trình khử cacbon trong công nghiệp
Các ngành công nghiệp nặng, chẳng hạn như thép, xi măng, lọc dầu và hóa chất, đòi hỏi nguồn năng lượng đầu vào lớn và ổn định, mà năng lượng tái tạo đơn lẻ không thể cung cấp liên tục. Hydro trắng cung cấp nguồn năng lượng giá rẻ và đáng tin cậy có thể cung cấp năng lượng cho các quy trình công nghiệp, giúp các ngành công nghiệp khử cacbon mà không phụ thuộc vào bản chất không liên tục của năng lượng tái tạo. Nó cũng cung cấp nguồn năng lượng cục bộ, có thể mở rộng và ổn định, giúp giảm nhu cầu về cơ sở hạ tầng lưới điện rộng lớn dẫn đến việc phân cấp lưới điện.
6. An ninh năng lượng và khả năng phục hồi của lưới điện địa phương
Lưu trữ hydro trắng cung cấp nguồn dự trữ năng lượng chiến lược cho một thung lũng hydro, tăng cường an ninh năng lượng bằng cách cung cấp nguồn dự phòng đáng tin cậy trong các sự kiện thời tiết khắc nghiệt hoặc thời gian kéo dài sản xuất năng lượng tái tạo thấp. Khả năng này đảm bảo nguồn cung cấp năng lượng phục hồi, đặc biệt là ở các khu vực đang tìm cách chuyển đổi khỏi nhiên liệu hóa thạch.
Hydro trắng cung cấp một liên kết quan trọng còn thiếu trong bối cảnh năng lượng bền vững của các thung lũng hydro. Khả năng bổ sung cho các dự án năng lượng tái tạo thông qua lưu trữ năng lượng ổn định, quy mô lớn và tiết kiệm chi phí của nó cung cấp các giải pháp cho một số thách thức cấp bách nhất của năng lượng mặt trời và năng lượng gió. Bằng cách khai thác các luồng hydro tự nhiên, các dự án năng lượng tái tạo có thể hoạt động hiệu quả hơn đáng kể, đảm bảo sự ổn định của lưới điện và hỗ trợ quá trình khử cacbon trong công nghiệp trên con đường hướng tới tương lai bền vững.
