Mô hình NREL thúc đẩy nhanh việc triển khai cơ sở hạ tầng chuỗi cung ứng hydro.
Việc sử dụng hydro sạch và pin nhiên liệu cho các ứng dụng vận tải—đặc biệt là đối với xe hạng trung và hạng nặng—là một phần quan trọng trong danh mục các giải pháp nhằm khử cacbon cho giao thông vận tải tại Hoa Kỳ. Tuy nhiên, để nhận ra tiềm năng của hydro sạch như một nhiên liệu vận tải, sẽ cần phải triển khai thành công cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu hydro trên diện rộng.
Giảm thiểu rủi ro về thông tin và tài chính liên quan đến các quyết định đầu tư cơ sở hạ tầng là rất quan trọng để đẩy nhanh việc áp dụng hydro làm nhiên liệu vận tải. Điều này có thể thực hiện được bằng cách giúp các bên liên quan dự báo nhu cầu hydro và giảm thiểu chi phí xây dựng cơ sở hạ tầng.
Mô hình Đánh giá tình huống và Phân tích khu vực hóa (SERA) của Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) giúp trả lời câu hỏi: "Chiến lược triển khai cơ sở hạ tầng hydro có chi phí thấp nhất theo thời gian để hỗ trợ nhu cầu là gì?"
Mô hình SERA tối ưu hóa việc xây dựng cơ sở hạ tầng hydro cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của một thị trường mới nổi, năng động ở cấp độ địa lý và thời gian. SERA là một công cụ tối ưu hóa linh hoạt cho phép người dùng xác định nhu cầu, địa điểm cung cấp khả dụng, công nghệ và đường dẫn phân phối, giá đầu vào và các thông số về chi phí và hiệu suất, mà mô hình sử dụng để tối ưu hóa việc xây dựng cơ sở hạ tầng, thường là bằng cách giảm thiểu chi phí. Mô hình này là một phần của danh mục toàn diện các hoạt động phân tích chiến lược để đánh giá nhu cầu, kịch bản và thách thức liên quan đến việc triển khai các ứng dụng hydro.
Khả năng cho các ứng dụng vận chuyển và hơn thế nữa
SERA đã được sử dụng để thiết kế cơ sở hạ tầng chuỗi cung ứng hydro nhằm hỗ trợ cho cả ứng dụng vận tải và phi vận tải, chẳng hạn như định lượng chi phí áp dụng các phương tiện thay thế và định lượng số lượng và loại công nghệ sản xuất hydro cần thiết để hỗ trợ thị trường hydro đang phát triển. Do đó, mô hình có thể được cấu hình để giải quyết các kịch bản tùy chỉnh và đánh giá động lực đầu tư và tăng trưởng thị trường ở quy mô khu vực và quốc gia theo thời gian.
Một ví dụ như vậy là vai trò của mô hình trong một dự án lập kế hoạch triển khai các hệ thống hydro ở California. Đại học California, Davis đã tận dụng SERA để lập mô hình các hệ thống hydro điện phân tiềm năng đến năm 2050 trên khắp các lĩnh vực cung và cầu và đạt được chi tiết không gian đáng kể cung cấp cho các bên liên quan những hiểu biết chiến lược.
Mark Chung, giám đốc nhóm Phân tích Cơ sở hạ tầng và Lưu trữ Năng lượng tại NREL, cho biết:
Gần đây chúng tôi đã thực hiện một số nâng cấp cho SERA, bao gồm dịch công cụ sang ngôn ngữ lập trình Julia giúp tăng đáng kể hiệu quả tính toán của mô hình, cho dù chạy trên máy tính để bàn hay trên máy tính hiệu suất cao của NREL.
“Chúng tôi cũng đã bổ sung nhiều khả năng để đánh giá tốt hơn nhiều kịch bản lập kế hoạch mở rộng cơ sở hạ tầng đa dạng và rộng lớn,”
“SERA có thể được sử dụng cho bất kỳ nhiên liệu hoặc hàng hóa nào, bao gồm cả carbon dioxide—không chỉ riêng hydro,”
“Ví dụ, nó có thể mô hình hóa các con đường tiết kiệm chi phí nhất để thu giữ và lưu trữ carbon. Khung linh hoạt của SERA để thích ứng với bất kỳ hàng hóa hoặc hỗn hợp hàng hóa nào thực sự độc đáo theo nghĩa này.”
Tinh chỉnh và cấp phép mô hình
Nguồn tài trợ cho quá trình phát triển SERA được Văn phòng Công nghệ Pin nhiên liệu và Hydro (HFTO) của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cung cấp như một phần của bộ công cụ bao gồm mô hình Phân tích sản xuất Hydro (H2A), H2A-Lite, Công cụ Kịch bản Phân tích Tài chính Hydro (H2FAST), Công cụ Kịch bản Phân tích Tài chính Sản xuất (ProFAST), mô hình Tối ưu hóa Thiết bị và Hoạt động Doanh thu (RODeO) và Công cụ Phân tích Đường ống Pha trộn cho Hydro (BlendPATH). Danh mục đầu tư đã được tinh chỉnh trong hơn một thập kỷ để giải quyết mối quan tâm mạnh mẽ của các bên liên quan đối với các công cụ và mô hình phân tích cho cơ sở hạ tầng hydro.
SERA hỗ trợ các hoạt động phân tích do các nhóm Chương trình Trung tâm Hydro Sạch Khu vực của DOE thực hiện, các quyết định đầu tư do Văn phòng Biểu tình Năng lượng Sạch của DOE đưa ra. SERA cũng thông báo và xác thực chi phí cơ sở hạ tầng hydro trên các công cụ khác của DOE và NREL, chẳng hạn như khuôn khổ mô hình Tổng chi phí sở hữu Công nghệ Giao thông (T3CO) của NREL. Nhóm công cụ cũng tích cực hợp tác với các tổ chức học thuật và tập đoàn để cấp phép cho công cụ tối ưu hóa cơ sở hạ tầng nguồn đóng miễn phí.
Mô hình NREL thúc đẩy nhanh việc triển khai cơ sở hạ tầng chuỗi cung ứng hydro.
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
