Hydro trong EU: Hỗ trợ quá trình chuyển đổi của châu Âu hướng tới trung hòa khí hậu
Sản xuất hydro
Hydro làm nguyên liệu cho nhiên liệu thay thế
Mạng lưới năng lượng hydro
Sử dụng hydro trong lĩnh vực giao thông vận tải
Giới thiệu
Khi Liên minh châu Âu đẩy nhanh tiến trình hướng tới trung hòa khí hậu vào năm 2050, hydro đang nổi lên như một nền tảng quan trọng của hệ thống năng lượng bền vững, sạch và an toàn. Được công nhận về khả năng khử carbon trong các ngành công nghiệp khó giảm thiểu, cho phép lưu trữ năng lượng dài hạn và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu, hydro hiện là yếu tố then chốt thúc đẩy Thỏa thuận Công nghiệp Sạch (CID). CID thúc đẩy việc sử dụng hydro tái tạo và carbon thấp, đồng thời hỗ trợ các khoản đầu tư công và tư nhân vào quá trình chuyển đổi sạch.
Trong bối cảnh chiến lược này, Cơ quan Điều hành Khí hậu, Cơ sở hạ tầng và Môi trường châu Âu (CINEA) đang đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện chương trình nghị sự về hydro của EU thông qua danh mục dự án mạnh mẽ và đa dạng. Được tài trợ theo các chương trình như Chương trình Nghiên cứu Châu Âu (Horizon 2020, Horizon Europe), Cơ sở Kết nối Châu Âu (CEF) về Giao thông và Năng lượng, Quỹ Đổi mới, Chương trình LIFE, Quỹ Hàng hải, Ngư nghiệp và Nuôi trồng Thủy sản Châu Âu và chương trình Dự án Thí điểm và Hành động Chuẩn bị, các dự án này hướng đến những đổi mới đột phá và triển khai quy mô lớn trong sản xuất, vận chuyển và ứng dụng cuối cùng của hydro.
Bối cảnh Chính sách của EU
EU đã thiết lập một khuôn khổ chính sách mạnh mẽ để mở rộng quy mô sản xuất hydro: từ luật pháp và tài trợ đến cơ sở hạ tầng và hỗ trợ thị trường.
Gói giảm phát thải carbon khí và hydro của EU (2024)
Quy định TEN-E và TEN-T
Ngân hàng Hydro Châu Âu (2023)
Đạo luật Công nghiệp Không Phát thải Ròng (2023)
Kế hoạch REPowerEU (2022)
Gói Fit for 55
Quan hệ đối tác Hydro sạch (từ năm 2021)
Chiến lược Hydro Châu Âu (2020)
Lợi ích của Hydro
Adobe Stock | #1336683998
Là một chất mang năng lượng sạch và đa năng, hydro có thể giúp giảm phát thải carbon trong các lĩnh vực khó điện khí hóa—như sản xuất công nghiệp nặng, vận tải đường dài, hàng không và vận tải biển—nhờ đó giảm đáng kể lượng khí thải nhà kính và cải thiện chất lượng không khí ở khu vực đô thị. Khi được sử dụng, hydro giúp giảm phát thải, góp phần tạo ra môi trường lành mạnh hơn.
Sản xuất hydro hỗ trợ các giải pháp hành động vì khí hậu dài hạn, đồng thời cải thiện khả năng phục hồi kinh tế. Điều này ngụ ý cần có sự chuyển đổi nhanh chóng về kỹ năng của con người, điều này sẽ giúp EU tạo ra nhiều việc làm có trình độ cao hơn. Đầu tư vào công nghệ cơ sở hạ tầng và sản xuất hydro sẽ thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, đặc biệt là ở những khu vực đang trải qua quá trình chuyển đổi công nghiệp. Bằng cách hỗ trợ các thung lũng hydro và chuỗi cung ứng địa phương, EU có thể đảm bảo rằng các cơ hội kinh tế được phân bổ đồng đều hơn giữa các quốc gia thành viên.
An ninh năng lượng là một lĩnh vực quan trọng khác mà hydro có tác động tích cực. Bằng cách cho phép lưu trữ điện năng tái tạo quy mô lớn và cung cấp một giải pháp thay thế trong nước cho nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu, hydro tăng cường khả năng phục hồi năng lượng của EU. Điều này làm giảm sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp bên ngoài, giúp ổn định giá năng lượng trong dài hạn và tăng cường tính linh hoạt của hệ thống năng lượng châu Âu.
Xe chạy bằng hydro và hệ thống sưởi ấm bằng hydro sẽ cung cấp các giải pháp thay thế sạch cho các công nghệ truyền thống, cho phép các hộ gia đình và doanh nghiệp đóng vai trò tích cực trong quá trình chuyển đổi xanh.
Thách thức
Mặc dù có những tiến bộ nhanh chóng, hệ sinh thái hydro vẫn phải đối mặt với một số thách thức:
Các vấn đề kỹ thuật, chẳng hạn như tạp chất trong khí tổng hợp có nguồn gốc từ sinh khối, độ bền hạn chế của pin nhiên liệu, hiệu suất thấp của máy điện phân màng trao đổi anion hoặc những hạn chế về hiệu suất của chất xúc tác nhiên liệu tổng hợp, cùng nhiều vấn đề khác. Các rào cản kinh tế bao gồm chi phí sản xuất cao, cường độ đầu tư vốn lớn do sử dụng chất xúc tác kim loại quý và tốc độ tiếp nhận thị trường chậm do thiếu quy mô và nguồn tài chính.
Khung pháp lý cho hydro tại EU vẫn đang trong quá trình phát triển, việc chuyển đổi thành luật quốc gia trên khắp các quốc gia thành viên vẫn đang diễn ra. Sự không chắc chắn về quy định này dẫn đến những thách thức trên thị trường, khi các nhà đầu tư phải đối mặt với những tín hiệu không rõ ràng về khối lượng sản xuất và đặc biệt là nhu cầu từ các bên mua. Việc thiếu một khung pháp lý ổn định và có thể dự đoán được ảnh hưởng đến tính khả thi về mặt thương mại của các khoản đầu tư quy mô lớn vào các cơ sở sản xuất hydro, mạng lưới truyền tải và cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu.
Các vấn đề môi trường, chẳng hạn như lượng nước tiêu thụ trong quá trình điện phân và nhu cầu về các nguồn năng lượng tái tạo bổ sung cũng như các tác động phi CO2 trong ngành hàng không.
Thông qua các dự án được tài trợ, CINEA giải quyết những thách thức này bằng cách hỗ trợ nghiên cứu tiên tiến, trình diễn ở quy mô lớn và phát triển cơ sở hạ tầng hỗ trợ, từ đó góp phần vào mục tiêu của EU là sản xuất 10 triệu tấn hydro tái tạo hàng năm vào năm 2030 và tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành một nền kinh tế hydro châu Âu bền vững và cạnh tranh.
Bài viết này giới thiệu các công nghệ hydro trong toàn bộ danh mục đầu tư của CINEA. Nó cho thấy sự đổi mới, tích hợp và các hành động phối hợp đang đưa EU tiến gần hơn đến một tương lai bền vững, an toàn và không phát thải ròng – với hydro là cốt lõi.
Danh mục đầu tư của CINEA
CINEA hỗ trợ một danh mục đầu tư đa dạng các dự án hydro trên khắp châu Âu, bao gồm 229 dự án thuộc tất cả các chương trình do Cơ quan quản lý, với tổng kinh phí tài trợ của EU là 5,6 tỷ euro. Từ các hệ thống sưởi ấm cục bộ đến điện phân công nghiệp quy mô lớn, mạng lưới năng lượng hydro và hành lang giao thông sạch, các dự án này chứng minh tính khả thi về mặt kỹ thuật và tác động tích cực đến khí hậu của công nghệ hydro. Dưới đây là một số ví dụ được chọn lọc, được sắp xếp theo lĩnh vực trọng tâm chính – mặc dù nhiều dự án đóng góp vào nhiều mục tiêu cùng một lúc.
Danh mục sản phẩm hydro của CINEA trải rộng trên bốn lĩnh vực chiến lược:
Sản xuất hydro – Bao gồm nhiều phương pháp khác nhau, chẳng hạn như điện phân tái tạo (kiềm – ALK-, màng trao đổi proton -PEM-, màng trao đổi anion -AEM-, tế bào điện phân oxit rắn -SOEC-), sản xuất hydro bằng phương pháp cải tạo hơi nước từ khí tự nhiên kết hợp với thu giữ carbon hoặc khí hóa sinh khối. Các ứng dụng này được sử dụng trong cả lĩnh vực giao thông vận tải và công nghiệp.
Hydro làm nguyên liệu cho nhiên liệu thay thế – Hỗ trợ tổng hợp nhiên liệu điện tử và nhiên liệu lỏng/khí tái tạo thông qua các quy trình Power-to-X.
Mạng lưới năng lượng hydro – Cho phép tiếp nhận, truyền tải và lưu trữ hydro thông qua cơ sở hạ tầng được tái sử dụng hoặc xây dựng mới.
Sử dụng hydro trong lĩnh vực giao thông vận tải – Cho phép di chuyển không phát thải thông qua các phương tiện hạng nặng chạy bằng hydro, tàu biển, đường sắt và hàng không. Một số dự án này áp dụng các phương pháp tiếp cận liên ngành, liên kết sản xuất hydro với việc sử dụng và cơ sở hạ tầng ở khâu tiếp theo, phù hợp với chiến lược tích hợp hệ thống năng lượng của EU.
