Đổi mới hydro

SDG&E cam kết nghiên cứu cách hydro sạch có thể giúp chúng ta đạt được các mục tiêu năng lượng sạch của California và đảm bảo nguồn năng lượng an toàn, đáng tin cậy và không phát thải carbon cho tương lai.

Hydro

Hydro — Kiến tạo tương lai ít carbon của chúng ta

Các nhiên liệu sạch như hydro có thể giúp giảm phát thải khí nhà kính (GHG) trong lĩnh vực điện, khí đốt và giao thông vận tải. Cụ thể, tại SDG&E, chúng tôi đang nghiên cứu tiềm năng của hydro sạch để giúp California đạt được mục tiêu phát thải khí nhà kính ròng bằng 0 vào năm 2045. Là một phần trong chương trình của chúng tôi, chiến lược phát triển bền vữngSDG&E đang nghiên cứu việc sử dụng hydro cho sản xuất điện năng không phát thải ròng, pha trộn hệ thống khí đốt, tiếp nhiên liệu cho xe cộ và tăng cường khả năng phục hồi.  

Hiện nay, SDG&E đang sản xuất hydro sạch bằng phương pháp điện phân tại Trung tâm Năng lượng Palomar cho nhiều mục đích sử dụng: pha trộn với khí tự nhiên để phát điện, sử dụng làm khí làm mát và làm nhiên liệu cho các phương tiện chạy bằng hydro trong đội xe của công ty. Công ty cũng đang xin phép thực hiện dự án thí điểm pha trộn hydro để nghiên cứu tác động của việc pha trộn tới 20% hydro sạch, tái tạo với khí tự nhiên trong đường ống dẫn. Nghiên cứu này sẽ giúp SDG&E và các công ty khác hiểu được ảnh hưởng của khí pha trộn đối với cơ sở hạ tầng hiện có, từ đó hình thành tiêu chuẩn pha trộn hydro trong tương lai cho hệ thống khí tự nhiên của California.  

Hydro tại SDG&E

SDG&E  Lộ trình hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng không: Kế hoạch khử carbon cho California Nghiên cứu này chỉ ra cách California có thể đạt được các mục tiêu năng lượng sạch vào năm 2045. Nghiên cứu cho thấy California cần tới 20 GW điện năng sản xuất từ ​​hydro, cũng như một lượng lớn hydro cho giao thông vận tải và pha trộn với khí tự nhiên.  

Thông qua các dự án thí điểm, SDG&E hướng đến việc phát triển và triển khai các mô hình thực tế nhằm mở rộng kinh nghiệm và chuyên môn vận hành hydro, đồng thời cung cấp năng lượng sạch cho khách hàng. Tất cả các dự án hydro của SDG&E cho đến nay đều sử dụng hydro được sản xuất bằng phương pháp điện phân nước.  

Dự án trình diễn pha trộn hydro của SDG&E

Vào tháng 3 năm 2024, SDG&E, cùng với ba công ty tiện ích khác của California, đã đệ trình một đề xuất lên Ủy ban Tiện ích Công cộng California (CPUC) để phát triển một loạt dự án nghiên cứu việc pha trộn hydro sạch vào hệ thống khí đốt tự nhiên. Nếu được CPUC chấp thuận, dự án sẽ nghiên cứu tác động của khí đốt tự nhiên pha trộn hydro (lên đến 20%) lên các vật liệu cơ sở hạ tầng thường được sử dụng trong hệ thống phân phối khí đốt tự nhiên. Đề xuất này được đệ trình như một phần của đơn đăng ký chung với Southern California Gas Company, Pacific Gas and Electric Company và Southwest Gas Corporation để thử nghiệm việc pha trộn hydro trong hệ thống khí đốt tự nhiên. Nghiên cứu này sẽ giúp các công ty tiện ích liên doanh hiểu được tác động của khí pha trộn lên cơ sở hạ tầng hiện có.   

Tìm hiểu thêm về dự án này

Trung tâm năng lượng Palomar — Phát điện và tiếp nhiên liệu cho đội xe

Tại Trung tâm Năng lượng Palomar của chúng tôi ở Escondido, một thiết bị điện phân tại chỗ và các tấm pin mặt trời hiện đang sản xuất hydro để sử dụng làm khí làm mát trong quy trình chu trình kết hợp, pha trộn với khí tự nhiên để phát điện và làm nhiên liệu cho những chiếc xe chạy bằng hydro đầu tiên trong đội xe của chúng tôi. 

Hình ảnh Trung tâm Năng lượng Palomar
hình ảnh trung tâm năng lượng lưới nano
Hệ thống lưới điện nano di động, không phát thải đầu tiên của SDG&E. 

Năm 2024, SDG&E đã mua một hệ thống “lưới điện nano” di động dạng container, thể hiện tương lai của các giải pháp năng lượng bền vững cho khả năng phục hồi và ứng phó khẩn cấp. Hệ thống lưới điện nano độc lập này được thiết kế để giúp SDG&E hỗ trợ cộng đồng bằng cách ứng phó với các sự kiện khí hậu khẩn cấp như cháy rừng và cắt điện vì an toàn công cộng (PSPS), và là một giải pháp thay thế không phát thải cho máy phát điện dự phòng chạy bằng diesel. Hệ thống này được trang bị mái che năng lượng mặt trời, pin và một hệ thống hydro tiên tiến bao gồm một máy điện phân nhỏ và hệ thống lưu trữ hydro thể rắn siêu an toàn. Nó có thể cung cấp năng lượng cho xe điện, sạc điện thoại và các thiết bị khác, thậm chí tạo ra nước uống sạch từ hơi ẩm trong không khí. Chương trình này được tài trợ bởi khách hàng sử dụng điện của California dưới sự bảo trợ của Ủy ban Tiện ích Công cộng California.

Hydro 101

Hydro là nguyên tố đơn giản và dồi dào nhất trong vũ trụ. Trên Trái đất, hydro hiếm khi được tìm thấy ở dạng tinh khiết; thay vào đó, nó thường được tìm thấy trong các hợp chất như nước (H2O) hoặc nhiên liệu hóa thạch như metan (CH4). 

Trong nhiều thập kỷ, hydro đã được sử dụng làm nguyên liệu hóa học trong các ứng dụng công nghiệp, sản xuất và vận hành công nghệ, bao gồm cả sản xuất amoniac cho nông nghiệp và lọc dầu. Nhưng hydro cũng là một chất mang năng lượng không chứa carbon, có nghĩa là nó có thể lưu trữ, vận chuyển và cung cấp năng lượng. Khi được sử dụng làm nhiên liệu, sản phẩm phụ duy nhất của nó là hơi nước. 

Hiện nay, phần lớn hydro được sử dụng đều đến từ khí tự nhiên làm nguyên liệu đầu vào, trải qua một quá trình hóa học gọi là cải tạo metan bằng hơi nước (Steam Methane Reformation - SMR). Quá trình sản xuất hydro này thải ra khí carbon dioxide (CO2) như một sản phẩm phụ.  

Tuy nhiên, hydro cũng có thể được sản xuất thông qua các phương pháp "sạch" khác, ví dụ như sử dụng nước làm nguyên liệu. Một quy trình gọi là điện phân sử dụng điện để tách nước (H2O) thành oxy và hydro tinh khiết. Khi sử dụng điện sạch (như điện mặt trời hoặc điện gió), quy trình này có thể hoàn toàn không phát thải carbon.  

Khí hydro có thể được lưu trữ trong các bình chứa chịu áp suất, chẳng hạn như các bình nhỏ hoặc bể chứa lớn, trong đường ống, hoặc thậm chí dưới lòng đất trong các cấu tạo địa chất đặc biệt. Giống như khí tự nhiên, hydro có thể được lưu trữ với khối lượng lớn trong thời gian dài, điều này làm cho nó trở thành một công cụ tuyệt vời để hỗ trợ khả năng phục hồi năng lượng.   

Thông tin thêm

Liên hệ chúng tôi tại [email protected]Tìm hiểu thêm về... Đội xe chạy bằng hydro cho doanh nghiệp.

Bạn muốn tìm hiểu thêm về công nghệ hydro? Hãy tham khảo các nguồn thông tin bên thứ ba này: