Tại Anh, phạm vi vai trò của hydro trong quá trình chuyển đổi năng lượng vẫn là chủ đề tranh luận giữa các nhà hoạch định chính sách và các chuyên gia trong ngành, dẫn đến ít tiến triển trong việc khám phá việc sử dụng hydro trong hệ thống sưởi ấm gia đình. Tuy nhiên, bất chấp một số bất ổn trong lĩnh vực này, hydro vẫn có thể là một phần của hệ thống năng lượng hỗn hợp, Naomi Anderson của Xoserve viết.
Naomi Anderson
Hydro có nhiều lợi thế như một nguồn năng lượng chứ không chỉ là một cách khử cacbon nhiệt, được cho là vấn đề nan giải nhất về mức phát thải ròng bằng không. Bên cạnh vô số các con đường phát điện trải dài trên toàn bộ cầu vồng hydro, nó đưa ra các giải pháp cho điện và nhiệt theo yêu cầu xanh, lưu trữ năng lượng và khử cacbon cho các lĩnh vực khó giảm thiểu.
Với nhiều ứng dụng như vậy, không có gì ngạc nhiên khi nhiều chính phủ trên thế giới đang xem xét hydro là nhiên liệu có hàm lượng carbon thấp tiềm năng trong chiến lược phát thải ròng bằng 0 của họ.
Vượt qua sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch
Để đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0, cần phải cân bằng cẩn thận giữa nguồn năng lượng hỗn hợp, bao gồm điện khí hóa được hỗ trợ bởi mạng lưới khí đốt ít carbon như hydro cùng với hiệu quả năng lượng được cải thiện cho khu nhà ở đang xuống cấp của Anh.
Hệ thống năng lượng trong tương lai sẽ cần phải thay thế các nhà máy than và khí đốt, vốn được tin tưởng là cân bằng nhu cầu nhiệt và điện của người dùng chỉ bằng một cái bật công tắc. Để giảm đáng kể sự phụ thuộc của chúng ta vào nhiên liệu hóa thạch, có ba thách thức quan trọng cần vượt qua: khả năng chi trả, sự chậm trễ trong kết nối lưới điện và thiếu khả năng lưu trữ khiến chúng ta không thể khai thác sức mạnh thực sự của năng lượng tái tạo.
Lưu trữ năng lượng tái tạo
Trước tiên, hãy xem xét về lưu trữ. Bất kể con đường nào được thực hiện để đạt được mức phát thải ròng bằng không, lưu trữ sẽ đóng một vai trò quan trọng, vì việc thu hẹp khoảng cách nhu cầu năng lượng hiện đang được lấp đầy bởi nhiên liệu hóa thạch sẽ không thể thực hiện được nếu không có nó. Năng lượng tái tạo kết hợp với lưu trữ pin lithium có thể cung cấp một giải pháp trong tương lai, nhưng hiện tại, công nghệ này rất tốn kém để sản xuất và không phù hợp để hỗ trợ lưới điện của quốc gia. Theo báo cáo của Hội Hoàng gia, vào năm 2050, Anh sẽ cần tới 100 TWh điện lưu trữ. Để so sánh, dự án năng lượng mặt trời cộng với lưu trữ lớn nhất thế giới có công suất 3.287 MWh, được xây dựng trên diện tích 4.600 mẫu Anh và sẽ bắt đầu xuống cấp sau năm năm.
Khi chúng ta bắt đầu thay đổi hệ thống năng lượng của mình và xem xét bản chất không liên tục của gió và mặt trời, một câu hỏi vẫn còn ở phía trước: Nếu chúng ta đang điện khí hóa mọi thứ, làm thế nào chúng ta có thể lưu trữ đủ điện để đáp ứng nhu cầu? Đặc biệt là trong thời điểm sản lượng năng lượng tái tạo thấp và nhu cầu cao. Một hệ thống năng lượng hỗn hợp có điện được tạo ra từ quang điện mặt trời và gió, được hỗ trợ bởi khí đốt ít carbon, là một kịch bản tiềm năng để lưu trữ năng lượng để sử dụng sau này và tối đa hóa khả năng cung cấp năng lượng tái tạo.
Khi năng lượng tái tạo tạo ra nhiều điện hơn mức cần thiết, năng lượng dư thừa có thể được chuyển đổi thành hydro xanh bằng cách sử dụng máy điện phân và được lưu trữ trong thời gian dài mà không bị suy giảm. Sau đó, hydro được lưu trữ có thể được sử dụng để lấp đầy khoảng trống trong thời gian nhu cầu tiêu dùng cao và sản lượng tái tạo thấp.
Phương pháp này có thể tránh được tình trạng cắt giảm năng lượng gió và mặt trời kéo dài, đồng thời giúp giải quyết các vấn đề gián đoạn và mất cân bằng nguồn cung theo mùa. Tuy nhiên, không chỉ hydro xanh mới có thể giảm thiểu những thách thức với việc lưu trữ năng lượng, khí sinh học được sản xuất từ vật chất hữu cơ có thể được sử dụng để tăng cường nguồn cung khi nhu cầu đạt đỉnh trong khi vẫn tận dụng được cơ sở hạ tầng khí đốt hiện có. Mặc dù khí sinh học có những lợi ích của nó, nhưng nó không giải quyết được vấn đề cắt giảm.
Giải quyết tình trạng cắt giảm và tắc nghẽn
Điện khí hóa và năng lượng tái tạo sẽ đóng vai trò trung tâm trong quá trình chuyển đổi sang mức phát thải ròng bằng không. Tuy nhiên, việc cắt giảm, khi sản lượng năng lượng tái tạo giảm do có quá nhiều điện trong lưới điện, sẽ lãng phí điện năng tiềm năng và làm tăng chi phí hệ thống, cuối cùng ảnh hưởng đến hóa đơn của khách hàng. Theo Carbon Tracker, việc cắt giảm có thể làm tăng thêm 150 bảng Anh vào hóa đơn năng lượng của Vương quốc Anh trong hai năm tới.
Lưu trữ hydro xanh từ năng lượng mặt trời hoặc gió trong thời kỳ sản xuất năng lượng tái tạo cao là một cách để giảm thiểu hậu quả của việc cắt giảm và tận dụng nguồn năng lượng tái tạo bị loại bỏ mà người tiêu dùng vẫn đang phải trả tiền trong khi công nghệ pin đang phát triển và có thể sánh ngang với sản lượng điện tái tạo.
Khi nhu cầu về năng lượng bền vững của đất nước tăng lên, và phần lớn năng lượng tái tạo đến từ gió được tạo ra ở Scotland, tình trạng tắc nghẽn đang tạo ra rào cản ngăn cản năng lượng truyền tải đến nơi cần thiết.
Ở Anh, có rất nhiều cơ sở hạ tầng mạng lưới khí đốt có thể được sử dụng để đáp ứng nhu cầu cung cầu không cân xứng này. Sự kết hợp giữa sản xuất gió, mặt trời, khí sinh học và hydro cùng với việc lưu trữ phân phối trên khắp Vương quốc Anh có thể làm giảm bớt tình trạng tắc nghẽn giữa Anh và Scotland, tạo ra một hệ thống năng lượng cân bằng hơn.
Nhiệt lượng đáng tin cậy và giá cả phải chăng
Quá trình chuyển đổi năng lượng cần thiết lập một hệ thống giá cả phải chăng, đáng tin cậy và bền vững để người dùng cuối sưởi ấm ngôi nhà của họ mà không có nguy cơ xảy ra một cuộc khủng hoảng khác. Không có cách tiếp cận nào phù hợp với tất cả mọi người đối với mục tiêu phát thải ròng bằng không, chúng ta có một hệ thống năng lượng phức tạp không thể cách mạng hóa chỉ sau một đêm bằng cách tắt tất cả nhiên liệu hóa thạch và cung cấp năng lượng tái tạo. Chi phí sẽ quá lớn và kết quả sẽ gây thất vọng.
Ví dụ, lắp đặt máy bơm nhiệt đòi hỏi chi phí trả trước, ngay cả với các khoản tài trợ có thể giảm đáng kể chi phí ban đầu, nhiều hộ gia đình ở Anh sẽ thấy chúng không đủ khả năng chi trả. Nếu trách nhiệm lắp đặt hệ thống sưởi ấm ít carbon thuộc về chủ nhà hoặc hiệp hội nhà ở, thì làm sao các cơ quan chức năng có thể đảm bảo rằng các hệ thống được lắp đặt có chi phí vận hành thấp, chứ không chỉ rẻ khi lắp đặt? Có nhiều loại nhiên liệu hơn để sưởi ấm có thể cung cấp nhiều phạm vi hơn cho công nghệ phát triển và cơ hội cho các doanh nghiệp và cư dân lựa chọn hệ thống sưởi ấm tiết kiệm nhất cho họ.
Hệ thống năng lượng tương lai hỗn hợp
Điều mà Vương quốc Anh thực sự cần bây giờ là những tín hiệu chính sách rõ ràng về hỗn hợp năng lượng trong tương lai. Cho đến khi chúng ta bắt đầu thấy những quyết định và chính sách vững chắc hơn về phát triển nhiên liệu, phân phối và lưu trữ năng lượng, khoản đầu tư sẽ chậm được hiện thực hóa, khuôn khổ thương mại không thể phát triển và cơ sở hạ tầng của chúng ta sẽ vẫn chưa được chuẩn bị.
Khi chúng ta tiếp tục quá trình khử cacbon, các nhà hoạch định chính sách và ngành năng lượng cần lưu ý rằng hệ thống năng lượng trong tương lai sẽ đòi hỏi sự kết hợp của nhiều lựa chọn - bao gồm cả lưu trữ năng lượng và sản xuất nhiên liệu, tùy thuộc vào các kịch bản, địa điểm và nhu cầu của người tiêu dùng.
Hệ thống lưu trữ năng lượng hiện tại có tiềm năng giảm sự phụ thuộc của chúng ta vào nhiên liệu hóa thạch, mỗi loại phục vụ các mục đích khác nhau, từ lưu trữ pin tại chỗ nhỏ đến các cơ sở lưu trữ hydro xanh lớn phục vụ công nghiệp và giao thông vận tải.
Không có khả năng chúng ta sẽ chuyển từ nhiều công nghệ sang một công nghệ duy nhất. Tương tự như vậy, sản xuất nhiên liệu phải đa dạng, kết hợp năng lượng tái tạo và khí carbon thấp như hydro thành một hệ thống năng lượng. Việc dựa vào một nguồn duy nhất để chuyển đổi một quốc gia sang mức phát thải ròng bằng không trong khi vẫn đảm bảo cả khả năng chi trả và an ninh là điều không thực tế.
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
