Tây Úc có thể trở thành trung tâm hydro tái tạo cho nhu cầu của châu Âu
Claudia Hanisch, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Các nhà khoa học tại Fraunhofer ISE đã nghiên cứu tính phù hợp của các địa điểm để sản xuất điện tái tạo cho khu vực công nghiệp Oakajee. Đồ họa này cho thấy tính phù hợp của các tua-bin gió trên bờ xung quanh Oakajee. Nguồn: Fraunhofer ISE
Cảng Rotterdam và Viện Fraunhofer về Hệ thống Năng lượng Mặt trời ISE đang hợp tác với các đối tác Úc để nghiên cứu các cơ hội để Tây Úc trở thành nhà sản xuất, người sử dụng và xuất khẩu hydro tái tạo đẳng cấp thế giới. Tây Úc có thể cung cấp một phần đáng kể nhu cầu hydro của châu Âu vào năm 2050.
Nghiên cứu TrHyHub, một sự hợp tác giữa các bên liên quan chính tại Úc, Đức và Hà Lan, đã phân tích các thành phần quan trọng có thể cung cấp chuỗi cung ứng từ Trung tâm Hydro Trung Tây ở Oakajee đến Đức thông qua Cảng Rotterdam.
Trong ngắn hạn, amoniac là lựa chọn phù hợp nhất, với khả năng tiết kiệm chi phí đáng kể trong tương lai.
Với vị trí chiến lược và năng lực năng lượng tái tạo, Trung tâm Hydrogen Trung Tây, tập trung xung quanh Khu công nghiệp chiến lược Oakajee (SIA) và Cảng được đề xuất, là trung tâm chính cho sự phát triển của ngành công nghiệp tái tạo tại Tây Úc. Oakajee cũng được xác định là địa điểm tiềm năng cho một cảng nước sâu lớn.
Nghiên cứu TrHyHub đã phân tích thiết kế kỹ thuật, vị trí và tính khả thi của cơ sở hạ tầng xuất khẩu amoniac nằm trong cảng Oakajee. Phân tích hệ thống thông tin địa lý của Fraunhofer ISE cho thấy vùng đất trong bán kính 350 km của Oakajee SIA có tiềm năng đáng kể để sản xuất điện tái tạo quy mô lớn.
Về mặt lý thuyết, khu vực này cho phép sản lượng điện tối đa là 10.000 terawatt-giờ (TWh) từ công nghệ năng lượng mặt trời và 5.700 TWh từ năng lượng gió trên bờ. Nếu được phát triển đầy đủ, điều này tương đương với sản lượng hydro lý thuyết là 185 triệu tấn mỗi năm (Mtpa) từ năng lượng mặt trời và 105 Mtpa từ năng lượng gió.
Sản xuất hydro ở quy mô này sẽ đáp ứng một phần đáng kể nhu cầu hydro của châu Âu vào năm 2050. Công suất sản xuất amoniac tái tạo theo kế hoạch có thể đạt hơn 15 Mtpa, tương đương với sản lượng amoniac hiện tại của châu Âu.
Tiềm năng giảm chi phí đáng kể
Trong gói công việc của mình, các nhà nghiên cứu từ Fraunhofer ISE đã điều tra chuỗi cung ứng và các giải pháp công nghệ cụ thể liên quan giúp xuất khẩu hydro xanh. Họ đã lập mô hình sản xuất hydro tái tạo và các dẫn xuất cũng như vận chuyển các dẫn xuất, bao gồm phương tiện vận chuyển, chi phí vận chuyển và thời gian.
"Phân tích kinh tế kỹ thuật của chúng tôi về chuỗi cung ứng amoniac đến Đức đã xác nhận rằng thành phần chi phí liên quan đến khoảng cách xa không phải là yếu tố chi phí đáng kể, chỉ chiếm 9% tổng chi phí sản xuất và giao hàng. Chi phí vận chuyển cao hơn được bù đắp bằng các nguồn năng lượng mặt trời và gió đáng kể, giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất và lưu trữ", tác giả nghiên cứu Marius Holst từ Fraunhofer ISE giải thích.
Để giảm thêm chi phí của chuỗi cung ứng amoniac, cần có thêm nghiên cứu về cửa sổ hoạt động của amoniac. Fraunhofer ISE đang nghiên cứu các quy trình tổng hợp amoniac mới giúp giảm chi phí amoniac tái tạo. Viện cũng nghiên cứu về tối ưu hóa và phát triển quy trình để sản xuất nhiên liệu, hóa chất và nguồn năng lượng cũng như các công nghệ mới để sử dụng trực tiếp amoniac.
Nhóm nghiên cứu cũng đã điều tra việc xuất khẩu hydro lỏng và methanol sang Đức. Cả hai sản phẩm đều phải đối mặt với các rào cản kỹ thuật và kinh tế để xuất khẩu, chẳng hạn như thiếu tàu vận chuyển hydro thương mại và nhu cầu nâng cấp đáng kể các nhà máy sản xuất để giảm chi phí. "Việc tăng cường thị trường là yếu tố quyết định để giảm chi phí, vì vậy chúng tôi cần nhanh chóng đưa vào sản xuất quy mô lớn ngay bây giờ", Robert Szolak, trưởng phòng tại Fraunhofer ISE giải thích.
Đức là thị trường tiêu thụ chính
Sau kế hoạch REPowerEU của Ủy ban châu Âu được đưa ra vào năm 2022, Liên minh châu Âu đã đặt mục tiêu nhập khẩu tới 10 triệu tấn hydro tái tạo vào năm 2030 để thay thế nhiên liệu hóa thạch trong mọi lĩnh vực trên khắp châu Âu.
Với mức tiêu thụ hydro quốc gia khoảng 1,6 mtpa trên nhiều ngành sản xuất khác nhau, trong đó 90% hiện có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch, Chiến lược hydro quốc gia của Đức đã công bố mục tiêu chuyển các ngành này, cùng với sản xuất thép và một số bộ phận của ngành vận tải, sang hydro tái tạo. Với năng lực sản xuất hydro tái tạo hạn chế, Đức sẽ cần nhập khẩu hầu hết số lượng cần thiết.
Nghiên cứu của TrHyHub phát hiện ra rằng amoniac tái tạo là chất vận chuyển hydro phổ biến nhất trong ngắn hạn có thể được nhập khẩu qua Cảng Rotterdam. Rotterdam rất phù hợp vì có kết nối hậu cần rộng rãi với các vùng tiêu thụ đầy hứa hẹn nhất ở Đức, đáng chú ý là Bắc Rhine-Westfalia và Ludwigshafen.
Vào tháng 9 năm 2024, Úc và Đức đã ký một thỏa thuận lịch sử để thúc đẩy hợp tác của họ trong chuỗi cung ứng hydro xanh mới thông qua một cửa sổ tài trợ để đảm bảo người mua châu Âu cho các nhà sản xuất hydro tái tạo của Úc. Tuyên bố chung về ý định đàm phán thỏa thuận trị giá 400 triệu euro, được tài trợ bình đẳng bởi chính phủ của cả hai quốc gia, sẽ là một phần của cơ chế đấu giá H2 Global của Đức.
Được cung cấp bởi Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
