Nghiên cứu và Phát triển Bồn chứa Hydro Hóa lỏng quy mô lớn (Dự án phát triển công nghệ nhằm xây dựng xã hội dựa trên hydro)

Nghiên cứu và Phát triển Bồn chứa Hydro Hóa lỏng quy mô lớn (Dự án phát triển công nghệ nhằm xây dựng xã hội dựa trên hydro)
Toyo Kanetsu K.K.

Khái quát

Bối cảnh kinh doanh

Kế hoạch Năng lượng Chiến lược do Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp, cùng Cơ quan Tài nguyên và Năng lượng Nhật Bản ban hành, nêu rõ việc đẩy nhanh nỗ lực hướng tới xây dựng một xã hội dựa trên hydro, nơi hydro được sử dụng trong đời sống hằng ngày và các hoạt động công nghiệp. Chiến lược Hydro Cơ bản cũng đưa ra tầm nhìn và kế hoạch hành động nhằm hiện thực hóa xã hội hydro trong tương lai, đi trước thế giới. Trong bối cảnh này, nhu cầu về nỗ lực tổng thể để xây dựng chuỗi cung ứng hydro, nhằm đáp ứng việc triển khai quy mô lớn điện phát từ hydro, đã được chỉ rõ.

Lộ trình Chiến lược cho Hydro và Pin nhiên liệu cũng đề ra các tiêu chuẩn kỹ thuật cần thiết cho sản xuất, CCS, lưu trữ, vận chuyển và sử dụng hydro nhằm xây dựng một chuỗi cung ứng hydro quốc tế. Trước nhu cầu xã hội và kinh tế đó, Công ty chúng tôi sẽ đi đầu trong việc phát triển các công nghệ thành phần cần thiết để xây dựng bồn chứa hydro hóa lỏng quy mô lớn, đáp ứng các yêu cầu về dung tích lưu trữ hydro hóa lỏng.

Nội dung

Mục tiêu kinh doanh

Lưu trữ hydro bằng phương pháp hóa lỏng có hiệu quả cao, với mật độ lưu trữ lớn trên mỗi đơn vị thể tích và khối lượng so với các phương pháp lưu trữ khác, và có thể coi là phương pháp phù hợp để đáp ứng nhu cầu hydro lớn tại các nhà máy điện. Hầu hết các bồn chứa hydro hiện nay có dạng hình cầu, bị giới hạn về dung tích do cấu trúc chịu lực, dẫn đến khả năng cung ứng có thể không đủ cho phát điện bằng hydro. Do đó, chúng tôi sẽ phát triển công nghệ cần thiết để xây dựng bồn chứa hydro hóa lỏng quy mô lớn dạng trụ đứng đáy phẳng, cho phép lưu trữ dung tích lớn. Trong tương lai, có thể xây dựng bồn chứa với dung tích 50.000 m³.

Tác động của dự án

Việc phát triển các bồn chứa hydro hóa lỏng quy mô lớn, cho phép phát điện bằng hydro thuần túy hoặc hỗn hợp, sẽ góp phần đạt mục tiêu giảm 26% lượng phát thải CO₂ vào năm tài khóa 2030 so với năm tài khóa 2013 (25,4% so với năm tài khóa 2005), cũng như mục tiêu dài hạn giảm 80% khí nhà kính vào năm 2050 do chính phủ Nhật Bản đặt ra theo Thỏa thuận Paris.

Thành tựu và vấn đề trong tương lai

Cho đến nay, chúng tôi đã nghiên cứu đặc tính vật liệu của bồn chứa bên trong, cũng như phát triển cấu trúc cách nhiệt của mái, thân, dây neo và đáy bồn chứa hydro hóa lỏng quy mô lớn dạng trụ đứng đáy phẳng cùng Viện Công nghệ Tokyo. Từ năm tài khóa 2019, công ty chúng tôi đã hợp tác với Đại học Hokkaido để phát triển sản phẩm có tiềm năng thương mại cao, đồng thời thúc đẩy R&D với các vấn đề sau:

1. Xây dựng hệ thống hút chân không

2. Xây dựng phương pháp tính toán nhiệt lượng truyền vào đáy bồn chứa bên trong

3. Xây dựng phương pháp hàn bằng vật liệu hàn SUS316L* (Hình 1).

SUS316L: Thép không gỉ Austenitic. Có độ bền dai tuyệt vời trong môi trường nhiệt độ cực thấp và hầu như không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng giòn hydro.

Đối tác

• Viện Công nghệ Tokyo

• Đại học Hokkaido