Hydro xanh có thể cách mạng hóa sản xuất năng lượng, giúp các tiện ích vận hành lưới điện linh hoạt hơn trong khi giảm lượng khí thải nhiên liệu hóa thạch.
Năng lượng hydro có thể là chìa khóa cho một thế giới không có carbon hơn?
Mặc dù phần lớn năng lượng hydro được sản xuất hiện nay là từ nhiên liệu hóa thạch, việc giảm chi phí sản xuất hydro “xanh” không phát thải có thể đẩy nhanh việc sử dụng hydro trong nhiều ứng dụng công nghiệp.
Khi nhu cầu công suất năng lượng tái tạo tăng và giá giảm, chi phí sản xuất hydro vào năm 2030 có thể giảm 70% so với mức hiện tại.
Theo một báo cáo gần đây của Morgan Stanley Research, khí hydro xanh cho thấy hứa hẹn là một cách để giảm lượng khí thải trong các quy trình công nghiệp hiện có, cung cấp nhiên liệu cho xe buýt, xe tải và tàu thủy và giúp các công ty tiện ích quản lý ổn định lưới điện. Trong khi hydro xanh vẫn cần phải vượt qua các rào cản để được áp dụng rộng rãi, thì xu hướng giảm lượng carbon toàn cầu có thể mang lại lợi ích trên toàn thế giới.
Việc áp dụng rộng rãi có thể khởi đầu một cuộc cách mạng hydro, giúp các quốc gia và các lĩnh vực đạt được các mục tiêu khử cacbon đã cam kết. Một hiệp hội ngành công nghiệp cho rằng đến năm 2050, hydro có thể chiếm 2,5 nghìn tỷ USD doanh thu hàng năm toàn cầu, tăng từ 130 tỷ USD vào năm 2017.
Một số ngành công nghiệp đã sử dụng khí hydro trong các quy trình công nghiệp, phổ biến nhất là trong sản xuất amoniac. Các công ty dầu khí cũng sử dụng hydro để loại bỏ lưu huỳnh khỏi nhiên liệu. Nhưng hiện tại, 96% sản lượng hydro được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch, chủ yếu từ metan nhưng cũng từ các khí tự nhiên khác, hydrocacbon lỏng và than đá.
Nhưng hydro cũng có thể được sản xuất thông qua một quá trình sạch gọi là điện phân nước. Trong phương pháp này, một thiết bị được gọi là máy điện phân biến nước thành các phân tử hydro và oxy bằng cách sử dụng dòng điện từ các nguồn tái tạo. Mặc dù quy trình này không có khí thải, nhưng chi phí điện - gần một nửa chi phí của quy trình điện phân nước - làm cho phương pháp này trở nên kém tối ưu về mặt kinh tế trong ngắn hạn.
Tuy nhiên, sự sẵn có ngày càng tăng của các nguồn năng lượng tái tạo, bao gồm năng lượng mặt trời và năng lượng gió, có thể dự báo giá điện sẽ giảm mạnh trong thập kỷ tới. Kết quả là, nó sẽ làm cho việc sản xuất hydro thông qua quá trình điện phân nước sạch trở thành một hoạt động tiết kiệm chi phí hơn nhiều.
Carolina Dores, đồng trưởng nhóm Tiện ích Châu Âu Morgan Stanley cho biết: “Khi nhu cầu về công suất năng lượng tái tạo tăng và giá giảm, chi phí sản xuất hydro vào năm 2030 có thể giảm 70% so với mức hiện tại. là các cơ sở sản xuất hydro được xây dựng cùng với các trang trại năng lượng gió / năng lượng mặt trời, vì vậy các nhà sản xuất có thể tạo ra điện mà không phải chịu phí lưới điện, thuế và các khoản thu ”.
Việc giảm như vậy có nghĩa là chi phí sản xuất hydro xanh năm 2030 có thể gần bằng với chi phí sản xuất qua mêtan, một quy trình kém thân thiện với môi trường hơn nhiều.
Dores nói: “Mặc dù hydro xanh ngày nay không kinh tế, nhưng chúng tôi ước tính giá cả tương đương là có thể xảy ra.
Thận trọng giữa Cơ hội
Mặc dù được sản xuất bằng phương pháp điện phân độ sạch, hydro là chất dễ cháy, không màu và không mùi, điều này làm cho việc kiểm tra an toàn trở nên khó khăn hơn. Các rào cản khác bao gồm cơ sở hạ tầng hạn chế để lưu trữ và vận chuyển khí hiện tại, việc sử dụng năng lượng kém hiệu quả trong quá trình sản xuất và nhu cầu về lượng nước có thể uống được để sử dụng trong quá trình điện phân.
Nhưng sản xuất hydro xanh rẻ hơn mở ra cánh cửa cho các nỗ lực giảm phát thải trong một số ngành công nghiệp, có khả năng làm tăng nhu cầu đáng kể trong những thập kỷ tới.
Ví dụ, các phương tiện có thể sử dụng pin nhiên liệu để lưu trữ hydro sẽ được chuyển đổi thành điện năng cần thiết cho năng lượng. Mặc dù pin nhiên liệu chạy bằng hydro có thể đắt hơn xe du lịch so với xe chạy bằng pin, nhưng thực tế là các phương tiện có thể hoạt động ở phạm vi xa mà không cần sạc pin có thể chứng tỏ sức hấp dẫn đối với các nhà sản xuất xe tải và taxi.
Trong khi đó, việc sử dụng hydro xanh vào năm 2030 có thể tiết kiệm chi phí hơn cho các nhà sản xuất hóa chất trong việc sản xuất amoniac của họ, điều này sẽ làm giảm lượng khí thải carbon. Trong sản xuất thép, hydro xanh có thể thay thế khí tự nhiên trong quá trình khử quặng sắt thành sắt.
Các công ty dầu khí ở châu Âu đã sử dụng khoảng 2,1 triệu tấn hydro hàng năm trong các nhà máy lọc dầu để loại bỏ lưu huỳnh khỏi nhiên liệu. Trong khi khoản đầu tư trả trước vào máy điện phân có thể trị giá 1 tỷ € đến 2 tỷ €, các quy định sắp tới sẽ giảm hơn nữa mức lưu huỳnh có thể chấp nhận được trong một số nhiên liệu, khiến quá trình này thậm chí còn quan trọng hơn.
Tính linh hoạt cho các hệ thống điện tái tạo
Cuối cùng, hydro xanh cũng có thể tạo ra một vòng tròn đạo đức cho ngành điện. Sự thiếu linh hoạt của các hệ thống năng lượng tái tạo được tạo ra bởi gió và mặt trời thường được nhấn mạnh như một mối quan tâm của những người chơi trong ngành.
Về mặt lý thuyết, các nhà sản xuất điện phân có thể cung cấp các dịch vụ phụ trợ cho lưới điện để bù đắp sự thiếu linh hoạt này bằng cách chuyển đổi điện năng thành hydro, không giống như điện năng, có thể được lưu trữ. Bằng cách tăng cường công suất máy điện phân đã lắp đặt, hệ thống điện quốc gia có thể đạt được tỷ trọng năng lượng tái tạo cao hơn mà không tạo ra quá nhiều bất ổn.
Đối với Nghiên cứu của Morgan Stanley về tiềm năng của hydro xanh, hãy hỏi đại diện Morgan Stanley hoặc Cố vấn tài chính của bạn để biết báo cáo đầy đủ, “Hydro toàn cầu: Một ngành công nghiệp 2,5 nghìn tỷ đô la Mỹ?” (Ngày 22 tháng 7 năm 2018). Thêm vào đó, thêm Ý tưởng.
