Gió, năng lượng mặt trời, và hydro: Cách năng lượng sẽ trở nên bền vững hơn trong năm 2023

Cả mục tiêu khí hậu 2030 nhiệt đới của EU và cuộc khủng hoảng năng lượng hiện tại đã làm nổi bật nhu cầu đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang năng lượng tái tạo.

Và trong khi gió, năng lượng mặt trời, và hydro xanh đã đang ngày càng phát triển, vẫn còn những bước quan trọng phải thực hiện trong năm tới để tăng cường tính bền vững của chúng — và cải thiện khả năng của chúng.

Để tìm hiểu cách điều này sẽ hoạt động, TNW đã nói chuyện với ba chuyên gia.

Năng lượng gió

Năng lượng gió nổi trôi trên biển là một “thay đổi trò chơi” cho ngành công nghiệp năng lượng tái tạo và là một “công nghệ chủ chốt” chống lại biến đổi khí hậu, Felipe Cornago — Giám đốc Thương mại Năng lượng gió Nổi trôi, tại BayWa r.e. — cho biết.

Điều này là vì nó không chỉ có tiềm năng tận dụng các khu vực có cường độ gió cao hơn, mà còn mở ra các thị trường trước đây không tương thích với các công nghệ cố định ở đáy.

So với các cài đặt cố định, các trang trại năng lượng gió nổi trôi cũng mang lại ảnh hưởng môi trường giảm sút trong các hệ sinh thái biển, cũng như chi phí xây dựng thấp hơn.

Nhưng mặc dù đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây, như Cornago đã chú ý, vẫn còn nhiều thách thức phải giải quyết.

“Đây là lý do tại sao các nỗ lực của ngành công nghiệp và chính phủ trong năm 2023 nên tập trung vào một số lĩnh vực, bao gồm việc xây dựng các khung pháp luật rõ ràng cũng như cải thiện kết nối và kế hoạch lưới điện,” anh giải thích.

Theo Cornago, cũng nên tập trung vào việc tiêu chuẩn hóa các giải pháp công nghệ và thương mại. Hiện nay, có một loạt các thiết kế và phương pháp sản xuất khác nhau, tất cả đều làm tăng chi phí.

Cuối cùng, anh tin rằng sự thiếu chuyên môn trong việc phát triển nền tảng năng lượng gió nổi trôi sẽ bắt đầu được giảm bớt trong năm tới. Điều này sẽ được thực hiện “bằng cách tận dụng cơ sở hạ tầng và kiến thức có sẵn từ việc phát triển năng lượng gió cố định ở dưới đáy biển,” cũng như “điều chỉnh chuỗi cung ứng hiện tại.”

Năng lượng mặt trời

Theo Frank Jessel — Giám đốc Toàn cầu của Ngành Thương mại Năng lượng Mặt trời tại BayWa r.e. — năm 2022 đã chứng kiến sự mở rộng nhanh chóng trong việc áp dụng hệ thống điện mặt trời (PV) và các giải pháp lưu trữ năng lượng đi kèm của chúng.

Jessel kỳ vọng xu hướng này sẽ tiếp tục trong năm 2023 “với sự ủng hộ của nguồn năng lượng tái tạo trong thị trường PV dân dụ và thương mại cao chưa từng có, và giá của các hệ thống PV đặc biệt giảm giá giữa hạn do cải tiến công nghệ, giảm giá vận chuyển và quy mô kinh tế.”

Tuy nhiên, còn những thách thức làm trở ngại cho sự tăng trưởng nhanh chóng và yêu cầu các giải pháp, anh thêm vào. Đó là sự gián đoạn trong chuỗi cung ứng và thiếu hụt lao động chuyên nghiệp liên quan đến việc lắp đặt hệ thống PV.

Hydro xanh

Hydro xanh, được cung cấp bởi các nguồn tái tạo như gió và mặt trời, là một lựa chọn sạch sẽ và hứa hẹn thay thế cho năng lượng hóa thạch.

Tuy nhiên, để ngành công nghiệp đạt được sự sản xuất hiệu quả, việc nhận ra vai trò quan trọng của số hóa là cần thiết, David Hall, Phó Chủ tịch Hệ thống Điện tại Schneider Electric UK & Ireland, cho biết với TNW.

“Những thách thức trong việc sản xuất quy mô của hydro xanh có thể được giải quyết chủ yếu bằng cách sử dụng các công nghệ số mới hiện có,” anh giải thích.

Đầu tiên, công nghệ mô phỏng kỹ thuật số và mô hình 3D cho phép mô phỏng dữ liệu trong toàn bộ vòng đời của một nhà máy hydro xanh, giảm chi phí, rủi ro, và thời gian.

Thứ hai, Hall nhấn mạnh tầm quan trọng của một Hệ thống Quản lý Năng lượng “toàn diện” mà sẽ chỉ ra thời điểm tối ưu để sử dụng điện từ lưới và dự báo sản xuất điện, để đảm bảo sản xuất hydro theo yêu cầu ở mức chi phí thấp.

Cuối cùng, anh chú ý đến sự cần thiết của một Trung tâm Vận hành Thống nhất. Điều này dịch thành việc sử dụng hệ thống Pi — một phần mềm thu thập và phân tích dữ liệu vận hành — có thể tổng hợp tất cả các tài sản khác nhau để đưa ra quyết định tốt hơn, hiệu suất tối ưu, và giảm thời gian chết máy.

Việc tạo điều kiện cho việc áp dụng nhanh chóng của gió, năng lượng mặt trời, và hydro xanh đòi hỏi sự nỗ lực của chúng ta vượt xa năm 2023, nhưng bắt đầu áp dụng một số biện pháp trên đây chắc chắn là một bước khởi đầu quan trọng.