MHI bắt đầu vận hành mô-đun thử nghiệm tế bào điện phân oxit rắn tại Công viên hydro Takasago
Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI) đã bắt đầu vận hành mô-đun thử nghiệm của Tế bào điện phân oxit rắn (SOEC), một công nghệ sản xuất hydro hiệu suất cao thế hệ tiếp theo, tại Công viên Hydro Takasago, nằm trong Nhà máy Máy móc Takasago ở Takasago Thành phố, tỉnh Hyogo, ở phía tây trung tâm Nhật Bản.
SOEC dựa trên công nghệ pin nhiên liệu oxit rắn (SOFC) đã được phát triển trước đó. Theo MHI, ngoài lợi thế về hiệu quả cao, việc sử dụng ngăn xếp tế bào hình ống độc quyền của MHI còn hỗ trợ sự phát triển thành một công nghệ có khả năng hoạt động ở áp suất cao, giúp nó trở nên khác biệt so với các hệ thống cạnh tranh. Mô-đun thử nghiệm có công suất 400 kW được thiết kế và sản xuất dựa trên công nghệ áp dụng cho SOFC, tiếp nối sự phát triển của các công nghệ cốt lõi tại Công viên Trung hòa Carbon Nagasaki (Thành phố Nagasaki). Hệ thống đã được lắp đặt tại Công viên Hydro Takasago và bắt đầu hoạt động. Kết quả của nghiên cứu này sẽ được sử dụng để hỗ trợ sản lượng cao hơn và công suất lớn hơn.
Mô-đun thử nghiệm SOEC bao gồm một mô-đun có nhiều hộp chứa 500 ngăn xếp được bó lại với nhau. Trong quá trình vận hành thử nghiệm, hiệu suất điện phân của mô-đun là 3,5 kWh/Nm³ (101%-HHV [giá trị gia nhiệt cao hơn]), xác nhận rằng mô-đun đang hoạt động với hiệu suất cao. Đây là một bước tiến lớn hướng tới mục tiêu của MHI là xây dựng một hệ thống có hiệu suất tổng thể 90%-HHV.
Tại Công viên Trung hòa Carbon Nagasaki, MHI cũng đã tiến hành thành công các thử nghiệm hộp mực trong điều kiện dòng điện lớn hơn trên mỗi ngăn xếp tế bào, dần dần đạt được tiến bộ trong việc phát triển SOEC 'cấp megawatt' với mật độ năng lượng cao. Ngoài ra, MHI có kế hoạch lắp đặt một cơ sở trình diễn hệ thống SOEC loại megawatt tại Công viên Hydro Takasago trong vòng vài năm tới và đang tiến hành chuẩn bị cho việc xác minh tích hợp trong công viên, với mục đích thương mại hóa hệ thống sau khi vận hành thực tế.
Công viên Hydro Takasago là cơ sở đầu tiên trên thế giới có khả năng xác minh tích hợp các công nghệ hydro, từ sản xuất đến phát điện. Nó được chia thành ba khu vực theo chức năng sản xuất, lưu trữ và sử dụng hydro (phát điện). Tại khu vực sản xuất hydro, máy điện phân kiềm do HydrogenPro AS của Na Uy sản xuất đã được đưa vào vận hành vào tháng 9 năm 2023. Khu lưu trữ hydro được trang bị một kho lưu trữ với tổng công suất 39.000 Nm³, một phần của dự án được Cơ quan Năng lượng và Công nghiệp Mới của Nhật Bản trợ cấp. Tổ chức Phát triển Công nghệ (NEDO). Vào tháng 11 năm 2023, bằng cách sử dụng hydro được sản xuất và lưu trữ trong công viên, MHI cũng đã thực hiện thành công hoạt động trình diễn đồng đốt 30% nhiên liệu hydro bằng cách sử dụng tuabin khí J-series Air-Cooled (JAC) tiên tiến nhất tại Nhà máy điện trình diễn tua bin khí chu trình hỗn hợp (GTCC) (thường được gọi là T-Point 2, công suất định mức 566 MW) nằm trong khu vực sử dụng hydro. Vào năm 2024, MHI có kế hoạch tiến hành trình diễn đốt 100% hydro bằng cách sử dụng tuabin khí H-25 cỡ nhỏ đến trung bình (loại 40 MW) trước đây đã được lắp đặt để dẫn động máy nén tại cơ sở thử nghiệm đốt trong công viên.
Trong tương lai, tại khu vực sản xuất hydro của Công viên Hydro Takasago, MHI có kế hoạch tiến hành các cuộc trình diễn nhằm thương mại hóa thiết bị sản xuất hydro với các đặc tính khác nhau, chẳng hạn như điện phân nước qua màng trao đổi anion (AEM) và nhiệt phân metan. Ngoài ra, tại khu vực lưu trữ hydro, MHI sẽ tiếp tục mở rộng cơ sở vật chất với việc xây dựng để nâng tổng công suất của cơ sở lưu trữ hydro lên 120.000 Nm³, gấp khoảng ba lần công suất hiện tại, để chuẩn bị cho hoạt động trình diễn JAC- loại tuabin khí sử dụng đồng đốt 50% nhiên liệu hydro sử dụng tuabin khí JAC tại điểm T 2.
Takuya Murase, Thành viên cấp cao, Tổng Giám đốc cấp cao của Bộ phận Kinh doanh Hệ thống Năng lượng GTCC và Giám đốc Công ty Máy móc Takasago, cho biết: “Kỳ vọng đặt vào Takasago Machinery Works, cả trong nội bộ và từ xã hội nói chung, trong việc thực hiện SỨ MỆNH NET ZERO của Tập đoàn MHI và đạt được mức độ trung hòa carbon vào năm 2040, cao hơn bao giờ hết. Năm 2024 đánh dấu kỷ niệm 60 năm thành lập Takasago. Chúng tôi sẽ tiếp tục theo đuổi quá trình chuyển đổi năng lượng với Công viên Hydro Takasago là cốt lõi của những nỗ lực của mình và đạt được những bước nhảy vọt hơn nữa.”
