Trung tâm năng lượng hàng hải châu Âu (EMEC) vừa hoàn thành thành công cuộc thử nghiệm đầu tiên trên thế giới, tích hợp năng lượng thủy triều, pin lưu trữ và sản xuất hydro trong một hệ thống năng lượng phối hợp duy nhất.
Cuộc thử nghiệm lần đầu tiên kết hợp turbine thủy triều O2 của Orbital Marine Power, pin dòng chảy vanadium (còn gọi là pin oxy hóa khử vanadium) của Invinity Energy Systems và máy điện phân 670 kilowatt của ITM Power.
Cuộc thử nghiệm được tiến hành tại địa điểm nghiên cứu được chứng nhận của trung tâm, trên đảo Eday thuộc quần đảo Orkney của Scotland, một trong những trung tâm hàng đầu thế giới về đổi mới năng lượng sạch.
Mặc dù mỗi công nghệ đã được thử nghiệm độc lập trước đây, nhưng đây là lần đầu tiên chúng vận hành như một hệ thống thống nhất, có khả năng cân bằng sản lượng điện thủy triều biến động, lưu trữ năng lượng dư thừa và sản xuất hydro xanh theo yêu cầu.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm một số kịch bản dòng năng lượng. Điện năng từ turbine O2 dùng để sạc hệ thống pin và cung cấp điện trực tiếp cho máy điện phân trong giai đoạn sản lượng điện cao. Lượng điện năng nào còn lại, sau đó được phát lên lưới điện.
Trong khi đó, khi sản lượng điện thủy triều thấp, hệ thống pin sẽ xả điện cho máy điện phân để duy trì hoạt động. Cách tiếp cận này, giúp làm giảm bớt chu kỳ hoạt động tự nhiên của điện thủy triều.
Hơn nữa, điều này đảm bảo nguồn cung cấp điện ổn định cho máy điện phân để sản xuất hydro. Thêm vào đó, năng lượng pin còn sử dụng để hỗ trợ các hoạt động tại địa điểm Caldale trên đất liền của EMEC.
Theo EMEC, đây là lần đầu tiên công nghệ năng lượng thủy triều, lưu trữ năng lượng bằng pin dòng chảy vanadium và sản xuất hydro được tích hợp vào một hệ thống năng lượng duy nhất.
Nhóm nghiên cứu cho biết, cách tiếp cận này có thể giúp giảm bớt những hạn chế của lưới điện trong tương lai và mở ra các cơ hội tiêu thụ điện mới, đồng thời có khả năng mở đường cho các hệ thống năng lượng tái tạo bền vững và phản ứng nhanh nhạy hơn.
Ngoài các kịch bản vận hành đã lên kế hoạch, các nhà nghiên cứu cũng thử nghiệm thêm các biện pháp an toàn, bao gồm phản ứng nhanh chóng khi xảy ra sự cố máy điện phân, giúp ngăn việc ngừng hoạt động toàn bộ hệ thống. Các biện pháp này cũng chứng tỏ hiệu quả.
Mặc dù thử nghiệm xác nhận hệ thống 3 trong 1 hoạt động hiệu quả, nhưng nó cũng chỉ ra các thành phần cần cải tiến thêm, như quản lý pin và điều khiển máy điện phân. Thử nghiệm nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tăng cường tự động hóa để cải thiện độ tin cậy tổng thể.
