Trung tâm Năng lượng Biển châu Âu (EMEC) có trụ sở tại Orkney, Scotland, vừa hoàn thành một dự án tiên phong trên thế giới, tích hợp 3 công nghệ năng lượng sạch – năng lượng thủy triều, lưu trữ pin và sản xuất hydro xanh – trong cùng một hệ thống.
Dự án này được thực hiện tại đảo Eday thuộc quần đảo Orkney, với turbine điện thủy triều đặt ngoài khơi và các thiết bị lưu trữ, sản xuất hydro đặt trên đất liền tại địa điểm Caldale của EMEC.
Hệ thống sử dụng turbine điện thủy triều O2 công suất 2 MW do Orbital Marine Power cung cấp để khai thác năng lượng từ dòng thủy triều.
Năng lượng này được kết hợp với pin dòng chảy oxy hóa khử vanadi (VRFB) do Invinity Energy Systems cung cấp, và máy điện phân công suất 670 kW do ITM Power sản xuất để tạo ra hydro xanh.
Bà Leonore Van Velzen, quản lý vận hành và bảo trì của EMEC, cho biết dự án thử nghiệm này là kết quả của nhiều năm nỗ lực để kết nối liền mạch 3 công nghệ.
"Việc kết hợp 3 công nghệ tiên tiến này là một thách thức phức tạp, nhưng việc đạt được cột mốc này đã mang lại những kinh nghiệm và bài học rất quý giá", bà Van Velzen nhấn mạnh.
Địa điểm sản xuất hydro và tòa nhà lưu trữ năng lượng của Trung tâm Năng lượng Biển châu Âu (EMEC) tại Caldale, Eday. Ảnh: EMEC
Mục tiêu chính của dự án là khắc phục tính chất biến động theo chu kỳ của năng lượng thủy triều, đảm bảo cung cấp điện ổn định và sản xuất hydro liên tục.
Khi năng lượng thủy triều dồi dào, điện thừa được sử dụng để sạc pin, chạy máy điện phân sản xuất hydro, hoặc xuất ra lưới điện địa phương.
Trong giai đoạn năng lượng thủy triều thấp, pin sẽ xả điện để tiếp tục cung cấp cho máy điện phân, duy trì quá trình sản xuất hydro mà không gián đoạn.
Dự án nhận tài trợ từ chương trình Interreg North-West Europe (ITEG), chính phủ Scotland, và dự án Forward2030 do EU tài trợ.
Các thử nghiệm đã hoàn tất, bao gồm kiểm tra tất cả các kịch bản vận hành dự kiến. Hệ thống đã chứng minh khả năng phản ứng nhanh (trong vòng vài giây) khi máy điện phân gặp sự cố, ngăn chặn việc tắt toàn bộ cơ sở.
Kết quả cho thấy pin VRFB phù hợp để hỗ trợ sản xuất hydro xanh và ổn định năng lượng thủy triều, đồng thời mở ra hướng đi thay thế cho năng lượng thủy triều ở những khu vực lưới điện hạn chế.
"Dự án độc đáo này thể hiện những ưu điểm của công nghệ pin VRFB của chúng tôi như một hình thức lưu trữ năng lượng dài hạn có chu kỳ sạc/xả cao, không bị suy giảm chất lượng và về cơ bản là an toàn", giám đốc điều hành của Invinity, Jonathan Marren, cho biết.
"Với cuộc trình diễn đầy ấn tượng này, EMEC đã chứng minh tính phù hợp của pin VRFB cho 2 ứng dụng mới nổi là sản xuất hydro xanh và ổn định nguồn điện thủy triều", ông Marren nói thêm.
Dự án này không chỉ xác nhận tính khả thi của việc kết hợp 3 công nghệ mà còn chỉ ra các điểm cần cải thiện trong quản lý pin và điều khiển máy điện phân.
Bước tiếp theo có thể là thử nghiệm sản xuất nhiên liệu tổng hợp từ hydro tái tạo, nhằm khử carbon cho các lĩnh vực như hàng không và vận tải biển.
Việc tích hợp thành công 3 công nghệ này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong phát triển năng lượng sạch, chứng minh rằng năng lượng thủy triều có thể được tối ưu hóa thông qua lưu trữ và chuyển hóa thành hydro, góp phần vào hệ thống năng lượng bền vững hơn.
Minh Đức (Theo Solar Power Portal, Heise Online)
