Kyoto triển khai trình diễn sản xuất hydro xanh bằng pin mặt trời perovskite

Kyoto, Nhật Bản – 5/12/2025 — Tập đoàn Aisin thông báo đã hợp tác với ENOA (TP. Toyota, tỉnh Aichi) để cung cấp pin mặt trời perovskite và pin nhiên liệu oxit rắn hydro tinh khiết (SOFC) cho một dự án trình diễn do tỉnh Kyoto triển khai tại Bến tàu quốc tế Maizuru. Mục tiêu của dự án là kiểm chứng khả năng sản xuất và lưu trữ hydro xanh, đồng thời sử dụng hydro cho phát điện tại các cơ sở cảng và phục vụ mục tiêu phòng chống thiên tai.

Sản xuất hydro xanh từ điện mặt trời thế hệ mới

Trong khuôn khổ dự án “Dự án trình diễn phổ biến pin nhiên liệu hydro tinh khiết sử dụng hydro xanh”, điện năng được tạo ra từ hệ thống điện mặt trời hiện có kết hợp với pin mặt trời perovskite mới sẽ được đưa vào thiết bị điện phân nước để sản xuất hydro. Lượng hydro thu được sẽ được lưu trữ và sử dụng để phát điện bằng hệ thống SOFC, cung cấp điện cho chiếu sáng và hạ tầng tại cảng Maizuru.

Aisin cho biết 10 mô-đun perovskite, mỗi mô-đun gồm 3 tấm pin, đã được lắp đặt. Mỗi mô-đun có kích thước khoảng 950 mm × 360 mm. Công nghệ perovskite cho phép tạo ra điện trong điều kiện ánh sáng yếu và có khả năng triển khai linh hoạt.

SOFC hiệu suất cao, vận hành liên tục

Hệ thống pin nhiên liệu SOFC được lắp đặt có công suất khoảng 10 kW, đạt hiệu suất phát điện trên 60%. Cụm thiết bị chính có kích thước 1700 mm × 780 mm × 1800 mm. Công nghệ quản lý nhiệt và cải tiến sử dụng nhiên liệu được thừa hưởng từ dòng sản phẩm dân dụng “ENE-FARM loại S”, cho phép vận hành liên tục dài hạn và nâng cao độ bền.

Chuỗi thiết bị điện phân và lưu trữ hydro xanh

Dự án cũng bao gồm:

• 6 thiết bị điện phân nước ENOA, tốc độ tạo hydro 0,36 Nm³/giờ mỗi thiết bị

• 1 bồn chứa hydro áp suất thấp loại 2, dung tích 3 m³, áp suất làm việc 0,8 MPaG

Hệ thống sẽ được quản lý bằng nền tảng điều khiển năng lượng của ENOA, kết hợp dự báo thời tiết để tối ưu hóa sản xuất và lưu trữ hydro. Giai đoạn trình diễn kéo dài từ 1/12/2025 đến 27/2/2026.

Trình diễn trạm hydro di động phục vụ logistics xanh

Song song, tỉnh Kyoto cũng triển khai một dự án khác tại Khu công nghiệp Osadano, trong đó lắp đặt trạm hydro di động để thử nghiệm sử dụng xe FCV trong vận tải chặng cuối. Dự án do Yamato và H2Energy Japan đảm nhiệm, nhằm đánh giá nhu cầu hydro trong hoạt động logistics khu vực.

Mô tả sơ đồ hệ thống sản xuất – lưu trữ – sử dụng hydro xanh tại Bến tàu quốc tế Maizuru

Sơ đồ minh họa chu trình khép kín sản xuất và sử dụng hydro xanh từ nguồn điện mặt trời, bao gồm cả pin mặt trời perovskite, để cung cấp điện cho các cơ sở cảng trong điều kiện bình thường và đóng vai trò nguồn điện khẩn cấp khi xảy ra thiên tai.

1. Phát điện mặt trời

• Hệ thống điện mặt trời, bao gồm cả pin mặt trời perovskite, tạo ra điện để:

  • Cấp trực tiếp cho chiếu sáng và thiết bị bên trong cơ sở cảng trong điều kiện bình thường.

  • Gửi phần điện dư thừa đến thiết bị điện phân nước.

2. Điện phân nước – Sản xuất hydro

• Điện dư thừa được đưa vào thiết bị điện phân nước.

• Tại đây, nước được tách thành hydro (H₂) và oxy.

3. Lưu trữ hydro

• Hydro sản xuất được dẫn vào bồn chứa hydro để lưu trữ dài hạn.

• Việc lưu trữ giúp đảm bảo nguồn năng lượng ổn định cả trong thời điểm ít nắng và khi mất điện.

4. Phát điện bằng pin nhiên liệu hydro tinh khiết (SOFC)

• Hydro từ bồn chứa được cấp cho pin nhiên liệu hydro tinh khiết (SOFC).

• SOFC tạo ra điện với hiệu suất cao (>60%), sử dụng trong:

  • Hoạt động thường ngày của cơ sở cảng.

  • Cung cấp điện khẩn cấp trong trường hợp xảy ra thiên tai hoặc sự cố mất điện.

5. Cấp điện cho cơ sở cảng

• Điện từ SOFC bổ sung cho hệ thống chiếu sáng và các thiết bị tại cảng.

• Khi mất điện lưới, SOFC trở thành nguồn điện khẩn cấp, duy trì các chức năng tối quan trọng tại cảng.