Hydro trở thành ắc quy lưu trữ
Hệ thống Avid Solutions tích hợp cơ sở điện phân màng trao đổi proton (PEM) lớn nhất ở Hoa Kỳ
Một trong những chủ đề nóng nhất về tính bền vững hiện nay là sử dụng hydro để lưu trữ năng lượng. Tuy nhiên, điều khiến nó thậm chí còn hấp dẫn hơn đối với những người ủng hộ net zero là sử dụng công suất dư thừa của các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió để điện phân nước thành hydro xanh, có thể tiêu thụ mà không phát thải sau này.
“Chúng tôi tập trung vào tính bền vững và đặc biệt là quá trình khử cacbon. Một chiến lược chính của quá trình khử cacbon là sử dụng hydro xanh để giảm phát thải khí nhà kính (GHG). Justin Ryan, giám đốc chuyển đổi công nghệ và năng lượng tại Avid Solutions Inc., một nhà tích hợp hệ thống, cho biết vì hydro xanh sử dụng năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió, đồng thời có khả năng khử cacbon trong nhiều ngành công nghiệp nên nó đã trở thành trọng tâm của chúng tôi trong một thời gian”. và là thành viên được chứng nhận của Hiệp hội các nhà tích hợp hệ thống điều khiển. “Hydro xanh có thể được sử dụng khi các nguồn năng lượng thay thế không khả thi, khi điện khí hóa và pin không khả thi hoặc khi sử dụng hydro nhiều carbon trong sản xuất.”
Ryan báo cáo rằng Avid là nhà tích hợp hệ thống cho cơ sở điện phân màng trao đổi proton (PEM) lớn nhất ở Hoa Kỳ, bắt đầu sản xuất vào tháng 1 năm 2024. Nhà máy Plug đặt tại Woodbine, Ga. và sản xuất tới 15 tấn mỗi ngày của hydro lỏng. Plug sản xuất hydro để sử dụng cho đội pin nhiên liệu của mình hoặc bán cho khách hàng.
“Pin nhiên liệu cần hydro để tạo ra năng lượng. Do đó, Plug đã liên tục mua lại các công ty và công nghệ để tự sản xuất hydro xanh. Tận dụng công nghệ điện phân PEM của mình, Plug đã xây dựng cơ sở sản xuất quy mô công nghiệp đầu tiên. Bộ điện phân và các bộ điều khiển cân bằng tổng thể của nhà máy (BOP) được thiết kế và triển khai bởi Avid. Các điều khiển này dựa trên hệ thống tự động hóa quy trình PlantPAx của Rockwell Automation. Điều này bao gồm việc điều khiển tất cả các ứng dụng BOP, bao gồm nước tinh khiết cho điện phân, không khí trong nhà máy, hệ thống làm mát, khí thanh lọc, phân phối điện và tích hợp chỉnh lưu, cũng như các thiết bị đầu cuối lưu trữ và vận chuyển. Ngoài bộ điều khiển BOP, chúng tôi còn tích hợp bộ điều khiển cho quy trình chính bao gồm điện phân, sấy khí, lọc và hóa lỏng khí tinh khiết,” Ryan giải thích. “Ví dụ, quá trình hóa lỏng sử dụng quy trình đông lạnh để nén và làm mát hydro nhằm lưu trữ và vận chuyển ở -423 ° F dựa trên công nghệ Chart Industries. Tất cả những tài sản này được thiết kế để tích hợp và hoạt động cùng nhau.”
Cơ sở này cũng có hệ thống bảo vệ hệ thống chữa cháy và khí đốt (FGS) được liệt kê trong FM và hệ thống thiết bị an toàn (SIS) do Avid cung cấp. Chúng hoạt động như các lớp bảo vệ độc lập. FGS được thiết kế với vị trí đặt máy dò dựa trên phân tích độ phân tán khí được cung cấp. Các máy dò được cung cấp sẽ giám sát rò rỉ, nồng độ ngọn lửa và khí trên mức an toàn, giới hạn nổ thấp hơn (LEL).
Hydro xanh, lỏng từ nhà máy Woodbine được vận chuyển bằng xe tải trữ đông lạnh đến các khách hàng có kho hàng lớn, chẳng hạn như Amazon, Wal-Mart và Home Depot, những nơi sử dụng hydro này trong xe nâng chạy bằng hydro của họ. Các nhà bán lẻ này có thể đổ đầy hydro cho xe nâng trong khoảng 5 phút, so với việc cần 15 giờ để sạc lại xe nâng chạy bằng pin. Ryan cho biết: “Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DoE) ước tính rằng nhu cầu về hydro ở Hoa Kỳ sẽ đạt 10 triệu tấn mỗi năm (MMT/năm) vào năm 2030 và 50 MMT/năm vào năm 2050”. “Để đạt được mục tiêu này, có thể giảm thuế cho việc chuyển sang các nguồn năng lượng tái tạo hoặc sử dụng chúng trong các dự án cơ sở hạ tầng. Để chứng minh một số khả năng này, Caterpillar và Microsoft sử dụng pin nhiên liệu hydro làm nguồn điện dự phòng cho trung tâm dữ liệu để thay thế cho giải pháp nhiên liệu hóa thạch.”
Kết hợp bí quyết với ứng dụng
Để đẩy nhanh các dự án và công nghệ khử cacbon, Ryan khuyên bạn nên hợp tác với một đối tác đáng tin cậy, người tập trung và có kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất hydro xanh. “Chúng tôi đã thu được rất nhiều kinh nghiệm trong việc sản xuất hydro xanh trong vài năm qua. Làm việc với khách hàng và đối tác công nghệ của chúng tôi, chúng tôi có rất nhiều điều để học hỏi từ việc tích hợp các hệ thống này ở quy mô này.” Ryan giải thích. “Chúng tôi đã phát triển các ứng dụng phù hợp với mục đích với nhóm OEM điện phân của công ty để giúp xây dựng nhà máy hydro xanh đầu tiên với các giải pháp lặp lại được tiêu chuẩn hóa.”
Trong 35 năm qua, Avid chuyên về các dự án dược phẩm, hóa chất, hạt nhân và dầu khí. Ryan giải thích rằng việc thực hiện các dự án hydro xanh đồng nghĩa với việc bổ sung thêm nhân viên có kinh nghiệm phù hợp để đáp ứng nhu cầu. Ryan cho biết thêm: “Đơn giản là không có nhiều kỹ sư có kinh nghiệm về hydro xanh. “Đây là lý do tại sao chúng tôi phải nghiên cứu và tìm hiểu thêm về quá trình xử lý khí hydro. Từ lựa chọn vật liệu xây dựng đến lựa chọn công cụ cho đến triết lý vận hành, có rất nhiều sắc thái cần xem xét.
“Ngoài các hoạt động xử lý và kiểm soát kiến thức thu được, điều quan trọng đối với các nhà phát triển dự án là làm việc với các đối tác tốt, EPC và nhà cung cấp công nghệ để lập kế hoạch và phạm vi dự án một cách hợp lý. Avid hợp tác chặt chẽ với các đối tác như Endress+Hauser, SMA, ABB, Rockwell, S&B Engineering và aeSolutions để mang lại trải nghiệm quý giá. Ngoài việc có những đối tác tốt, việc nghiên cứu và tham gia vào các tổ chức liên quan đến hydro cũng rất cần thiết, chẳng hạn như tiêu chuẩn quy định của NFPA 2 đối với hydro và các yêu cầu H5 của Hiệp hội Khí nén.”
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
