Nhà máy lưu trữ năng lượng không khí hóa lỏng (LAES) công suất 20 MWh bắt đầu hoạt động tại Hiroshima

Nhà máy lưu trữ năng lượng không khí hóa lỏng (LAES) công suất 20 MWh bắt đầu hoạt động tại Hiroshima

Ngày 1/12/2025, tập đoàn Sumitomo Heavy Industries và Công ty Khí đốt Hiroshima (Hiroshima Gas) đã đưa vào hoạt động nhà máy trình diễn thương mại lưu trữ năng lượng bằng không khí hóa lỏng (LAES) tại nhà máy khí đốt Hiroshima Hatsukaichi, thành phố Hatsukaichi, tỉnh Hiroshima. Lễ khánh thành đã được tổ chức vào ngày 9/12/2025.

Nguyên lý hoạt động

Hệ thống LAES sử dụng nguồn điện dư thừa vào giờ thấp điểm hoặc từ các nguồn năng lượng tái tạo để nén và làm lạnh không khí, hóa lỏng và lưu trữ trong bể chứa. Khi cần điện, không khí hóa lỏng được nén, hóa hơi và làm nóng để vận hành tuabin máy phát điện. LAES đặc biệt thích hợp cho lưu trữ năng lượng dài hạn, hỗ trợ điều chỉnh cung – cầu điện và ổn định lưới điện.

Nhà máy mới hút không khí từ môi trường, hóa lỏng và thải trở lại khí quyển. Trong quá trình này, hơi nước và CO2 được loại bỏ để ngăn đóng băng và bảo vệ thiết bị, với nitơ và hydro được hóa lỏng chủ yếu.

Sơ đồ vận hành LAES

1. Sumitomo Heavy Industries – Chủ sở hữu thiết bị:

   • Chịu trách nhiệm vận hành hệ thống LAES, nén không khí và làm lạnh.

   • Kết nối với các thị trường điện (thị trường công suất, thị trường cân bằng cung cầu, thị trường bán buôn) để thực hiện giao dịch.

2. Quá trình lưu trữ và phát điện:

   • Điện dư thừa hoặc từ nguồn tái tạo → LAES nén và làm lạnh không khí → hóa lỏng → lưu trữ trong bể chứa.

   • Khi cần điện: không khí hóa lỏng → hóa hơi → làm nóng → vận hành tuabin phát điện.

3. Hiroshima Gas – Đối tác LNG:

   • Cung cấp năng lượng lạnh từ LNG, kết hợp với quá trình hóa lỏng không khí để tăng hiệu suất nạp năng lượng.

4. Các lưu ý kỹ thuật:

   • Hơi nước và CO2 bị loại bỏ để tránh đóng băng.

   • Nitơ và hydro là thành phần chính được hóa lỏng.

Thông số kỹ thuật

• Công suất lưu trữ: 20 MWh

• Công suất nạp: 5 MW trong 4 giờ

• Nhà máy thương mại đầu tiên trên thế giới cải thiện hiệu suất nạp nhờ sử dụng năng lượng lạnh từ khí tự nhiên hóa lỏng (LNG).

  • Hệ thống LAES thông thường: hiệu suất nạp ~50–55%

  • Khi dùng năng lượng lạnh từ LNG: cải thiện thêm ~10–15 điểm phần trăm

Vai trò của các bên

• Sumitomo Heavy Industries: thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý nhà máy; tối ưu hóa vận hành dựa trên kinh nghiệm từ các giao dịch trên ba thị trường điện (bán buôn, cân bằng cung cầu, và thị trường công suất).

• Hiroshima Gas: cung cấp năng lượng lạnh LNG; sử dụng hiệu quả năng lượng lạnh LNG để tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải CO2 trong các lò hơi của chính công ty.

Nhà máy LAES này là một bước tiến quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ lưu trữ năng lượng dài hạn, tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo và giảm phát thải tại Nhật Bản.