MÔ HÌNH LƯU TRỮ HYDRO: CHÌA KHÓA KHỬ CACBON CHO CÔNG NGHIỆP TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG LIÊN TỤC

MÔ HÌNH LƯU TRỮ HYDRO: CHÌA KHÓA KHỬ CACBON CHO CÔNG NGHIỆP TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG LIÊN TỤC

(Phân tích từ nghiên cứu công bố trên ScienceDirect)

Nhóm tác giả

Simo Pekkinen
Mikko Muoniovaara, 
Eira Seppälä
Pekka Pirhonen
Mikael Rinne
Annukka Santasalo-Aarnio

Trong bối cảnh các ngành công nghiệp nặng đối mặt với áp lực cắt giảm phát thải khí nhà kính, hydro xanh kết hợp với hệ thống lưu trữ đang nổi lên như một giải pháp then chốt nhằm đảm bảo quá trình khử cacbon bền vững cho các cơ sở có nhu cầu năng lượng liên tục và ổn định.

Một nghiên cứu mới công bố trên ScienceDirect đã phát triển mô hình lưu trữ hydro theo giờ, nhằm đánh giá khả năng tích hợp hydro vào hệ thống năng lượng công nghiệp sử dụng nguồn tái tạo biến động như điện mặt trời và điện gió.

Hồ sơ mức lưu trữ hydro theo giờ

Theo kết quả mô phỏng, mức lưu trữ hydro biến động liên tục theo từng giờ trong năm, phản ánh mối quan hệ động giữa:

• Sản lượng điện tái tạo,

• Quá trình điện phân sản xuất hydro,

• Nhu cầu tiêu thụ hydro của ngành công nghiệp.

Dữ liệu mô phỏng trong các năm 2020–2022 cho thấy:

• Hệ thống lưu trữ đóng vai trò đệm năng lượng, hấp thụ hydro khi dư thừa và cung cấp khi thiếu hụt.

• Chu kỳ nạp – xả hydro diễn ra thường xuyên, giúp duy trì nguồn năng lượng ổn định cho tải công nghiệp không gián đoạn.

• Có sự khác biệt rõ rệt giữa các năm, cho thấy tác động của điều kiện vận hành và biến động nguồn tái tạo.

Ý nghĩa đối với khử cacbon công nghiệp

Nghiên cứu khẳng định rằng lưu trữ hydro là yếu tố không thể thiếu nếu muốn:

• Thay thế nhiên liệu hóa thạch trong các ngành tiêu thụ năng lượng liên tục (thép, hóa chất, xi măng, lọc dầu),

• Giảm phụ thuộc vào lưới điện truyền thống,

• Nâng cao độ tin cậy của hệ thống năng lượng tái tạo.

Việc mô hình hóa chi tiết theo giờ giúp các nhà hoạch định:

• Xác định dung lượng lưu trữ tối ưu,

• Đánh giá rủi ro thiếu hụt năng lượng,

• Thiết kế chiến lược đầu tư hiệu quả cho hạ tầng hydro.

Hàm ý chính sách và đầu tư

Kết quả nghiên cứu cho thấy:

• Hydro xanh chỉ thực sự phát huy hiệu quả khi đi kèm hạ tầng lưu trữ quy mô đủ lớn.

• Các chính sách hỗ trợ cần mở rộng từ sản xuất hydro sang chuỗi giá trị hoàn chỉnh, bao gồm lưu trữ và sử dụng cuối.

• Mô hình này đặc biệt phù hợp với các quốc gia đang phát triển công nghiệp xanh và năng lượng tái tạo, trong đó có khu vực châu Á – Thái Bình Dương.