Nhà máy điện đốt bằng hydro chuyên dụng 1,2-GW bắt đầu hình thành ở Texas
Entergy Texas sẽ xin phê duyệt cho cơ sở sản xuất điện tua bin khí chu trình hỗn hợp (CCGT) 1,2 GW hydro và khí đốt tự nhiên ở Quận Cam, Texas.
Công ty con Entergy Corp. có trụ sở tại Beaumont vào ngày 29 tháng 7 thông báo họ dự định nộp Giấy chứng nhận Thuận tiện và Cần thiết cho Ủy ban Tiện ích Công cộng của Texas “trong những tháng tới” để xây dựng Nhà máy Điện Nâng cao Quận Cam. Nếu được chấp thuận, Entergy Texas sẽ bắt đầu xây dựng dự án tiên phong vào quý 2 năm 2023 và dự kiến đưa nó vào hoạt động vào mùa hè năm 2026.
Mặc dù công ty cho biết họ sẽ cung cấp thêm chi tiết về các chi tiết cụ thể của cơ sở khi nộp đơn đăng ký với các cơ quan quản lý nhà nước — bao gồm cả các mô hình tuabin khí mà họ sẽ sử dụng — họ nói với POWER vào ngày 3 tháng 8 rằng dự án sẽ có khả năng sử dụng tới 30 % nhiên liệu của nó từ hydro khi vận hành thương mại. Bằng cách bổ sung năng lực hydro cho nhà máy trong quá trình xây dựng, công ty đang thúc đẩy hiệu quả tính linh hoạt của dự án để vận hành "tốt trong tương lai - bất kể thay đổi thị trường hoặc môi trường", công ty cho biết.
Nó nói thêm: “Đầu tư vào khả năng hydro hiện nay sẽ cho phép Nhà máy điện nâng cao của Quận Cam sử dụng hai loại nhiên liệu và chuyển đổi kinh tế hơn sang 100% hydro trong tương lai, khi hoàn cảnh thay đổi đảm bảo. “Lợi ích này phù hợp với phong trào toàn quốc hướng tới nền kinh tế các-bon thấp và ghi nhận nhu cầu ngày càng tăng của cộng đồng đầu tư và khách hàng đối với các dự án bền vững.”
Nhà máy Điện nâng cao Quận Cam do Entergy đề xuất là cơ sở điện chu trình hỗn hợp nhiên liệu kép 1.215 MW sẽ được đốt bằng hydro và khí tự nhiên. Nhà máy sẽ được đặt gần Bridge City, Texas. Ảnh Entergy
Mô hình thế hệ phân tán quy mô lớn
Khi hoàn thành, dự án Quận Cam sẽ tăng đáng kể công suất phát điện thuộc sở hữu của Entergy Texas, hiện ở mức khoảng 3 GW. Dự án mới cũng có thể giới thiệu một loại nhiên liệu mới cho đội tàu của mình.
Ở Texas, tất cả các nhà máy hiện có của nó đều chạy bằng khí đốt. Chúng bao gồm CCGT chạy bằng khí 933 MW tại Nhà máy điện Montgomery County ở Willis; nhà máy Lewis Creek chạy bằng khí đốt 503 MW ở Willis; nhà máy hạt Hardin chạy bằng khí công suất 151 MW ở Kountze; và nhà máy Sabine chạy bằng khí đốt 1,5 GW ở Quận Cam. Entergy Texas cũng nắm quyền sở hữu thiểu số đối với nhà máy than Big Cajun và nhà máy than Nelson ở Louisiana. Tất cả các cơ sở phát điện của Entergy Texas (cung cấp điện cho 27 quận ở Đông Nam Texas) đều được giám sát bởi Đơn vị vận hành hệ thống độc lập giữa lục địa (MISO) —và nằm ngoài thị trường chỉ năng lượng của Hội đồng độ tin cậy điện Texas (ERCOT), nơi thống trị phần còn lại của Texas.
Như Sallie Rainer, chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành của Entergy Texas đã đề xuất hôm thứ Sáu, việc xây dựng một dự án nhiên liệu kép lớn để chống lại sự bất ổn của thị trường sẽ có lợi cho vùng Đông Nam Texas đang đói điện, nơi mà bà cho rằng cần “năng lượng sạch, chi phí thấp và đáng tin cậy”. Nếu được xây dựng, nhà máy ở Quận Cam có thể “cung cấp hơn 1,5 tỷ đô la lợi nhuận ròng cho khách hàng bằng cách giảm sự phụ thuộc vào thị trường năng lượng,” cô nói. Như một phát ngôn viên của Entergy nói với POWER, công ty cũng sẽ nêu bật những lợi ích về độ tin cậy được bản địa hóa mà nhà máy khổng lồ có thể mang lại cho Đông Nam Texas trong một “trường hợp hấp dẫn” mà công ty sẽ trình bày với các cơ quan quản lý nhà nước trong những tuần tới.
Tại MISO, Entergy Texas bán năng lượng do máy phát điện của mình sản xuất ra thị trường và sau đó mua lại từ thị trường đó lượng năng lượng cần thiết để phục vụ khách hàng, người phát ngôn giải thích. “Vai trò của chúng tôi với tư cách là một công ty là đảm bảo chúng tôi liên tục làm việc để cung cấp cho khách hàng nguồn năng lượng sạch, chi phí thấp và đáng tin cậy để cung cấp năng lượng cho khu vực của chúng tôi. Lập kế hoạch nguồn lực hợp lý liên quan đến việc cân bằng các nguồn lực phát điện mà chúng tôi sở hữu hoặc có hợp đồng với việc mua hàng từ các thị trường MISO, ”cô nói.
Tuy nhiên, “Mặc dù các thị trường đó thường cung cấp năng lượng và công suất chi phí thấp và giúp đạt được hiệu quả, nhưng chúng có thể dễ bay hơi - và giá có thể tăng đột biến trong thời gian nguồn cung cấp năng lượng và công suất khan hiếm”, người phát ngôn nói thêm. “Trong thời gian này, cũng có thể thiếu nguồn phát điện nội địa có thể được giao cho khách hàng ở đông nam Texas. Bằng cách xây dựng thế hệ cục bộ mới, chúng tôi bảo vệ khách hàng khỏi những rủi ro tiềm ẩn về giá cả biến động ở cả thị trường năng lượng và năng lượng. ”
Tuy nhiên, Entergy Texas kỳ vọng dự án Quận Cam sẽ là “máy phát điện có thể điều chỉnh hiệu quả nhất trên thị trường.” Nó “sẽ tạo ra một lượng năng lượng đáng kể để bán vào thị trường MISO với giá cao hơn chi phí sản xuất năng lượng đó tại cơ sở hiện đại này. Lợi nhuận từ việc bán hàng này chuyển trực tiếp đến khách hàng như một khoản bù đắp cho phí nhiên liệu của họ. Hơn nữa, việc bổ sung một máy phát điện hiệu suất cao vào thị trường sẽ làm giảm giá năng lượng mua từ thị trường để phục vụ những khách hàng tương tự, điều này cũng sẽ làm giảm chi phí nhiên liệu của họ. Theo đó, khách hàng
Người phát ngôn cho biết lợi nhuận sẽ là lợi nhuận từ việc bán năng lượng vào thị trường MISO và từ việc giảm chi phí mua hàng từ cùng thị trường đó.
Entergy trong khi đó cũng đã quảng cáo về tác động kinh tế tiềm năng của dự án. Công ty cho biết, một phân tích tác động kinh tế của bên thứ ba do TXP Inc. thực hiện cho thấy việc xây dựng và vận hành Nhà máy Điện nâng cao Quận Cam sẽ đóng một “vai trò quan trọng” trong việc tạo ra việc làm và thúc đẩy hoạt động kinh tế gia tăng. “Các ước tính chỉ ra rằng xây dựng sẽ cung cấp hơn 7.000 việc làm trực tiếp ở Texas và gần 1,8 tỷ USD hoạt động kinh tế cho nền kinh tế khu vực. Sau khi đi vào hoạt động, nhà máy sẽ cung cấp khoảng 27 việc làm trực tiếp thường xuyên tại Texas, ”nó cho biết.
Một khoản đầu tư lớn vào tùy chọn hydro
Nhưng dự án cũng sẽ đại diện cho một nỗ lực phối hợp nhằm hướng công ty - và địa phương của nó - hướng tới sự bền vững lâu dài “trong một nền kinh tế mà nhiều bên liên quan và khách hàng đang ngày càng tập trung vào việc khử cacbon”, nó lưu ý. Như POWER đã báo cáo, Entergy Corp., công ty mẹ của Entergy Texas, một công ty năng lượng tích hợp sở hữu đội phát điện 30 GW, vào tháng 9 năm 2020 đã cam kết đạt được mức phát thải carbon ròng vào năm 2050.
Các nỗ lực để đạt được mục tiêu đó cho đến nay bao gồm tích hợp liên tục các nguồn năng lượng tái tạo và tiếp tục đầu tư vào các tổ máy phát điện hạt nhân và khí hiệu quả hơn. Entergy cho biết, tuy nhiên, tính bền vững lâu dài hơn sẽ đòi hỏi phải đánh giá và tăng cường chuyển đổi danh mục đầu tư của mình với các công nghệ mới nổi, "chẳng hạn như tài nguyên phân tán, nhiên liệu thay thế như khí tự nhiên tái tạo và hydro xanh, thu giữ và cô lập carbon, và hạt nhân tiên tiến."
Entergy đã bắt đầu chuyến thăm dò hydro xanh của mình vào tháng 9 năm ngoái bằng cách thiết lập một liên minh với công ty thiết bị và công nghệ phát điện khổng lồ Mitsubishi Power. Theo quan hệ đối tác, hai công ty đề xuất họ đang phát triển các cơ sở CCGT có khả năng sử dụng hydro và cơ sở hạ tầng liên quan để cho phép sản xuất, lưu trữ và vận chuyển hydro. Entergy và Mitsubishi Power cũng cho biết họ sẽ tạo ra “các cơ sở điện phân được cung cấp năng lượng từ hạt nhân với khả năng lưu trữ năng lượng,” cũng như phát triển các hệ thống lưu trữ pin quy mô tiện ích.
Dự án Orange County, một dự án tự xây dựng, sẽ đặc biệt quan trọng trong việc biến đồng đốt hydro “thành hiện thực”, như Chủ tịch Hội đồng quản trị kiêm Giám đốc điều hành của Entergy, Leo Denault đã viết trong báo cáo tổng hợp mới nhất của công ty. “Ngoài ra, chúng tôi đang khám phá việc sử dụng tiềm năng của việc thu giữ và hấp thụ carbon khi công nghệ đó khả dụng về mặt kinh tế.”
Cơ sở hạ tầng hydro hiện tại là một yếu tố thúc đẩy
Entergy năm ngoái nói với POWER rằng trong khi dự án sẽ bắt đầu hoạt động có khả năng đốt cháy hỗn hợp khí với 30% thể tích hydro, nhưng cuối cùng nó đã lên kế hoạch “hoàn thiện thiết kế đó cũng như thiết kế trạm để cuối cùng chuyển sang sử dụng 100% hydro một khi công nghệ và cơ sở hạ tầng hydro được thiết lập. ”
Khung thời gian đó nằm trong khoảng thời gian Mitsubishi Power phát triển tuabin khí hydro công suất lớn có công suất lớn. Trong khi mô hình J-series của nhà sản xuất tuabin khí đã có khả năng đốt cháy hỗn hợp khí tự nhiên và lên đến 30% hydro theo thể tích, nó đang nhắm mục tiêu phát triển công nghệ đốt cháy 100% hydro vào năm 2025. Nhà sản xuất tuabin khí cho đến nay cũng đã niêm phong tương tự. giao dịch — chủ yếu cho các đơn vị M501JAC — với một số nhà máy điện chạy bằng khí khác.
Tuy nhiên, khi được hỏi liệu nhà máy ở Quận Cam có sử dụng các đơn vị JAC hay không, Entergy Texas nói với POWER rằng họ sẽ cung cấp thêm thông tin chi tiết trong những tuần tới. Công ty cho biết, "Entergy, hợp tác với Mitsubishi Power, đang phát triển các cơ hội để sử dụng hydro bổ sung trong sản xuất điện."
Dự án sẽ cần bao nhiêu hydro để cung cấp hiệu quả về chi phí, độ tin cậy lâu dài cũng vẫn chưa chắc chắn. Entergy cho rằng ban đầu dự án có thể dựa vào cơ sở hạ tầng hiện có và nguồn cung cấp hydro.
Hydro đã được sử dụng rộng rãi trong các quy trình công nghiệp, bao gồm cả một số khách hàng công nghiệp lớn của Entergy Texas ở Đông Nam Texas, một khu vực đặc trưng bởi các nhà máy lọc dầu và nhà sản xuất hóa chất, công ty lưu ý. Tại Beaumont, Houston và Freeport gần đó, 48 nhà máy đã chiết xuất hydro từ khí tự nhiên, sản xuất 3,6 tấn hydro mỗi năm cho các nhà máy lọc dầu và nhà máy công nghiệp, theo công ty phân tích thị trường Prescient & Strategic Intelligence.
Một cái nhìn về các hệ thống hydro (H2) hiện có ở khu vực Bờ Vịnh Hoa Kỳ. Lịch sự: Trung tâm cho Tương lai của Houston
Khu vực này cũng có một mạng lưới rộng khắp các cơ sở lưu trữ hang muối quy mô lớn và 900 dặm đường ống dẫn hydro — đại diện cho “hơn một nửa số đường ống dẫn [hydro] của Hoa Kỳ và một phần ba đường ống [hydro] trên toàn cầu,” Andy Steinhubl nói, Phó chủ tịch Hội đồng Quản trị tại Trung tâm Vì Tương lai Houston. Nếu nó tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có này, dự án Quận Cam có thể thiết lập Đông Nam Texas "như một trung tâm tiêu thụ và phận phối hydro,
Rainer nói.
Entergy cho biết nhiên liệu cho nhà máy ở Quận Cam “có thể được lưu trữ gần đó trong các cơ sở như trong kho chứa Spindletop của Entergy Texas và có thể được triển khai cùng với khí tự nhiên để tạo ra năng lượng phát thải thấp hơn một cách đáng tin cậy khi cần thiết, bao gồm làm việc trong giờ khi các nguồn tài nguyên tái tạo không liên tục không tạo ra sức mạnh." Cơ sở lưu trữ khí Entergy’s Spindletop ở Beaumont, Texas, được điều hành bởi PB Energy Storage Services, có ba hang muối với công suất khí làm việc được báo cáo là 6,606 triệu feet khối. Entergy năm ngoái cho biết họ đang đánh giá một cuộc thăm dò để chuyển đổi một hang động thành kho chứa hydro.
Cơ sở hạ tầng đường ống dẫn hydro có thể hỗ trợ Trạm điện nâng cao Quận Cam do Entergy đề xuất ở Texas. Ảnh: Entergy
Dự án cũng có thể tận dụng các gói hydro tiêu chuẩn của Mitsubishi Power, Hydaptive và Hystore. Như các quan chức của công ty Mitsubishi Power đã nói với POWER, gói Hystore được lấy cảm hứng từ các dự án đang triển khai nhằm trang bị cho Dự án Điện liên đài (IPP) công suất 840 MW ở Hạt Millard, Utah, với các tua-bin chạy bằng hydro, cũng như Năng lượng Sạch Tiên tiến khổng lồ của công ty. Dự án lưu trữ (ACES), một dự án hang muối hứa hẹn sẽ lưu trữ tới 1 GW năng lượng tái tạo dưới dạng khí hydro (và có vị trí chiến lược gần cơ sở IPP mới). Gói Hydaptive tập trung vào việc tích hợp địa điểm, mở rộng các bộ điện phân đến các tuabin khí.
