Hydro được sản xuất từ năng lượng tái tạo phải có giá thành cạnh tranh với các loại nhiên liệu khác để tăng tỷ lệ áp dụng và nguồn cung. Tuy nhiên, là một ngành công nghiệp mới, chi phí ban đầu có thể cao. Chúng ta tìm hiểu thêm về một sáng kiến ở Scotland nhằm tạo điều kiện cho các sáng kiến và sự hợp tác có thể cung cấp hydro xanh với mức giá thấp hơn nhiều.
Hydro xanh phải được sản xuất thông qua quá trình điện phân nước bằng năng lượng tái tạo. Nguồn: Juan Roballo qua Shutterstock.
Thách thức chính mà nền kinh tế hydro phải đối mặt là chi phí, nhưng sáng kiến mới của Scotland khuyến khích đổi mới và hợp tác có thể giúp khắc phục vấn đề này.
Trong khi ngành hydro vẫn đang phát triển và đang xác định con đường tốt nhất để mở rộng quy mô, chi phí ban đầu cho sản xuất vẫn cao và nhu cầu thị trường trong thời gian tới vẫn còn nhiều bất ổn.
Theo số liệu từ Hội đồng Quốc tế về Giao thông Sạch, thậm chí đến năm 2030, chi phí sản xuất hydro từ nguồn năng lượng tái tạo dự kiến sẽ là 3,7 đô la/kg ở Hoa Kỳ và cao hơn ở EU ở mức 5,6 đô la/kg.
Để hydro có thể cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch, giá phải giảm hơn nữa – và có thể giảm đáng kể khi công nghệ mở rộng và phát triển. Scotland có thể giúp khởi động sự thay đổi rất cần thiết này bằng cách hỗ trợ các cải tiến công nghệ cần thiết để biến hydro xanh thành một giải pháp thay thế khả thi về mặt kinh tế cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Tham vọng hydro xanh ở Scotland
Với nhu cầu hydro toàn cầu dự kiến sẽ tăng đáng kể trong những thập kỷ tới, Scotland đang định vị để trở thành nhà sản xuất và xuất khẩu hàng đầu. Đến năm 2030, quốc gia này đặt mục tiêu có 5GW công suất lắp đặt dành riêng cho sản xuất hydro carbon thấp, tăng lên 25GW vào năm 2045.
Điều này sẽ được sản xuất bằng máy điện phân chạy bằng năng lượng tái tạo để phân tách nước và tạo ra hydro xanh hoặc bằng cách tái khí hóa khí tự nhiên với thu giữ carbon để tạo ra hydro xanh. Trong khi hydro xanh là cần thiết trong ngắn hạn đến trung hạn để tạo ra khối lượng cho người dùng cuối ban đầu, hydro xanh được coi là lựa chọn mong muốn hơn trong dài hạn và sẽ chiếm phần lớn sản lượng ở Scotland.
Một sáng kiến quan trọng có thể giúp giảm chi phí sản xuất hydro xanh – và cuối cùng là giá thị trường – là Mạng lưới đổi mới hydro của Scotland, được gọi là SHINe.
Được ra mắt vào tháng 5 năm 2024 bởi Scottish Enterprise, Cơ quan Phát triển Kinh tế Quốc gia Scotland, SHINe là một tổ chức thành viên được thành lập để hỗ trợ mạng lưới hydro hiện có và đẩy nhanh các đổi mới trong ngành thông qua sự hợp tác.
Mục tiêu cốt lõi của SHINe là hoạt động như một điểm dừng chân cho các doanh nghiệp hydro, làm nổi bật các năng lực đa dạng của ngành tại một nơi. Tổ chức này làm việc với các nhà đầu tư để hướng dẫn họ qua các lớp của bối cảnh tài trợ của Scotland. Cách tiếp cận này nhằm thu hút đầu tư quan trọng vào ngành hydro đang phát triển của Scotland và đưa quốc gia này trở thành quốc gia dẫn đầu toàn cầu về sản xuất hydro.
Ngoài ra, SHINe hoạt động trên khắp các khu vực tư nhân và công cộng, cung cấp cho các công ty ở mọi quy mô một nền tảng nơi họ có thể hưởng lợi từ hướng dẫn của chuyên gia, cơ sở hạ tầng trung tâm thử nghiệm và các cơ hội kết nối mạng. Hoạt động như một cầu nối giữa những người mới đến và đầu tư trong nước, tổ chức thành viên này có mục đích giảm chi phí tìm kiếm và đấu thầu cho các doanh nghiệp đang phát triển.
Bằng cách cung cấp các nguồn lực và hướng dẫn về các chương trình tài trợ, SHINe cũng tìm cách giảm thiểu rủi ro và chi phí liên quan đến các dự án mới. Ngoài ra, sự tham gia của các trường đại học Scotland vào tổ chức này giúp tiếp cận nguồn tài trợ và các cơ sở có thể giúp giảm thiểu rủi ro hơn nữa cho các dự án đổi mới.
Chia sẻ năng lực và nguồn lực để thúc đẩy các dự án hydro tái tạo
Các tổ chức đang hợp tác thông qua SHINe bao gồm Trung tâm công nghệ Net Zero, Powerhouse và Hydrogen Works.
Một tính năng đáng chú ý mà họ thấy hữu ích là danh mục năng lực của SHINe, trong đó liệt kê các đối tác hydro hiện tại sẵn sàng hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp vào ngành công nghiệp Scotland. Công cụ này cung cấp cho các công ty và nhà đổi mới phương tiện để xác định những người cộng tác tiềm năng cho các dự án mới.
Emma Swiergon, cố vấn công nghệ tại Trung tâm Công nghệ Net Zero, cho biết: "Luôn có vấn đề là không bao giờ biết chính xác mọi người đang làm gì và có những cơ hội hoặc sự kiện nào. Chỉ cần tập hợp tất cả những điều đó lại với nhau trong một sáng kiến là điều tuyệt vời". "Khi xem xét năng lực của các thành viên khác, bạn sẽ biết được các trung tâm khác đang làm gì".
Khả năng hiển thị các dự án được tăng cường này có thể giúp tránh khả năng hai công ty dành thời gian và tiền bạc để phát triển các dự án hydro xanh tương tự một cách độc lập. Tài nguyên và kiến thức có thể được chia sẻ dễ dàng hơn thông qua SHINe, giúp giảm chi phí và có khả năng đẩy nhanh tiến độ dự án.
“Mọi người đều muốn dự án của riêng mình tiến triển, nhưng có những lĩnh vực mà làm việc cùng nhau sẽ hiệu quả hơn”, Swiergon nói thêm. “Chúng ta phải hợp tác để đạt được mục tiêu cần đạt được. Làm việc một mình là vô nghĩa. Chúng ta cần học hỏi từ những người khác và cùng nhau thực hiện, vì mục tiêu cuối cùng là thực hiện tham vọng của Scotland – đó không phải là mục tiêu của một cá nhân”.
Một dự án quan trọng mà PNDC đang thực hiện là một chiếc xe tải được thiết kế để chạy bằng hydro. Nguồn: PNDC.
Hợp tác để thúc đẩy nền kinh tế hydro
Một thành viên khác của SHINe là PNDC, một trong những trung tâm đổi mới hướng đến ngành của Đại học Strathclyde. PNDC chuyên nghiên cứu về toàn bộ hệ thống năng lượng, với các cơ sở để thử nghiệm và trình diễn. Trung tâm này làm việc cùng với nhiều đối tác để chia sẻ chuyên môn nhằm đẩy nhanh và giảm thiểu rủi ro cho các hệ thống mới về điện, vận tải và nhiệt – biến trung tâm này trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho nền kinh tế hydro. Điều quan trọng là PNDC giúp giải quyết một số khoảng cách về năng lực có thể đã bị bỏ qua.
Tiến sĩ Priya Bhagavathy, kỹ sư R&D hàng đầu tại PNDC, cho biết: “Chúng tôi cần nhiều sự trao đổi hơn giữa những người đã hoàn thành dự án và xác định một số thách thức”.
“Đối với hydro, các chuyên gia chủ chốt thường có xu hướng xem xét kỹ thuật hóa học hoặc kỹ thuật cơ khí, và có thể không xem xét một số khía cạnh về điện – cho đến khi tôi đến và nói chuyện với họ về những thách thức”, cô nói thêm. “Vì vậy, thật tốt khi có cơ hội để mọi người từ các lĩnh vực hoặc ngành nghề khác nhau cùng tham gia vào một nền tảng thống nhất, duy nhất”.
Tiến sĩ Bhagavathy nhấn mạnh rằng trong nhiều trường hợp, các công nghệ cần thiết đã tồn tại – chúng thường chỉ cần được điều chỉnh để phù hợp với nền kinh tế hydro.
"Một số khía cạnh đã được sử dụng trong các công nghệ khác cho các ngành công nghiệp khác và chúng tôi không thực sự phải phát minh lại nó", cô nói thêm. "Chúng tôi có thể tận dụng những gì đã được thực hiện trong các lĩnh vực khác".
Những đổi mới trong tương lai để giảm chi phí hydro xanh
Tham vọng là đưa Scotland trở thành nước xuất khẩu hydro ròng vào năm 2045, với sự đổi mới và hợp tác là một phần không thể thiếu. Hỗ trợ cho tham vọng này là 13 Trung tâm hydro khu vực đang được phát triển trên khắp Scotland, tập trung vào toàn bộ vòng đời, bao gồm sản xuất, lưu trữ, phân phối, sử dụng cuối cùng và xuất khẩu.
Là một trong những vùng năng lượng tái tạo ngoài khơi lớn nhất châu Âu, Scotland có tiềm năng to lớn để sử dụng năng lực này để tạo điều kiện cho các dự án hydro quy mô lớn. Điều quan trọng là cơ sở hạ tầng dầu khí hiện có của đất nước và nhiều thập kỷ chuyên môn kỹ thuật có thể được điều chỉnh cho nền kinh tế hydro.
Tại Aberdeen, Trung tâm Công nghệ Net Zero (NZTC) đang hợp tác với SHINe để cung cấp cho các công ty khởi nghiệp về hydro các suất tham gia chương trình TechX Accelerator và Wind2Hydrogen, nơi cung cấp lời khuyên, hướng dẫn và cơ hội trong lĩnh vực hydro.
NZTC tham gia vào nhiều dự án mà sự hợp tác dẫn đến đổi mới và khả năng giảm chi phí hydro. Tổ chức này đang tổ chức một cuộc thi tìm kiếm các thiết kế cho máy điện phân hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn.
Ở quy mô lớn hơn nhiều, một dự án khác có thể cắt giảm đáng kể chi phí hydro xanh hơn nữa, đặc biệt là đối với xuất khẩu sang các thị trường có nhu cầu cao. Dự án Liên kết xương sống hydro NZTTP có thể giúp Scotland đáp ứng tới 10% nhu cầu nhập khẩu hydro xanh dự kiến của châu Âu vào giữa những năm 2030 thông qua đường ống. Vận chuyển hydro theo cách này có thể giúp giảm đáng kể chi phí, với ước tính cho thấy giá cuối cùng có thể thấp tới 0,40 đô la/kg khi vận chuyển hydro khí trên 1.000 km.
“Scotland có khả năng đáp ứng nhu cầu của riêng mình và cũng có thể xuất khẩu hydro xanh dư thừa. Backbone Link là điểm kết nối vào châu Âu sẽ có ý nghĩa rất lớn đối với chúng tôi”, Swiergon nói. “Cuối cùng, Scotland là nhà sản xuất hydro xanh chính sẽ giúp giảm chi phí”.
Backbone Link là một ví dụ rõ ràng về cách thức hợp tác dẫn đến đổi mới và giảm chi phí cho hydro xanh. Thông qua SHINe, nhiều ví dụ khác có thể sớm xuất hiện.
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
