Trung Quốc sắp đứng đầu thế giới về hydro xanh

Xe chạy bằng hydro ở Trung Quốc. Ảnh Reuters

Đạt được những bước tiến đáng kể trong việc thúc đẩy năng lượng xanh, Trung Quốc đã sẵn sàng vượt qua các mục tiêu quốc gia về hydro trước thời hạn.

Báo cáo của Rystad Energy chỉ ra sản lượng hydro của Trung Quốc đến từ năng lượng tái tạo đang trên đà vượt mức 200.000 tấn, mục tiêu do nước này đề ra cho năm 2025.

Trung Quốc đang thúc đẩy mục tiêu sử dụng hydro rộng rãi hơn để khử cacbon. Báo cáo cho biết họ sẽ lắp đặt gần 2,5 GW công suất máy điện phân hydro vào cuối năm nay.

Công suất dự kiến ​​​​sẽ là 220.000 tấn hydro xanh mỗi năm (tpa) trong năm nay, nhiều hơn 6 ktpa so với tổng sản lượng của thế giới.

Để so sánh, Liên minh châu Âu đang nhắm mục tiêu 10 triệu tấn trong khối và nhập khẩu thêm 10 triệu tấn vào cuối thập kỷ này. Tuy nhiên, vào năm 2022, sản lượng hydro tái tạo của châu Âu chỉ ở mức 20.000 tấn.

Nền kinh tế hydro bền vững

Trung Quốc đã củng cố vị trí dẫn đầu toàn cầu về công suất máy điện phân vào năm 2023 bằng cách lắp đặt tích lũy 1 GW, đây là một cột mốc quan trọng cho việc ứng dụng công nghệ hydro của quốc gia này.

Để tạo ra hydro xanh, các nhà sản xuất cần có máy điện phân để tách các phân tử nước thành hydro và oxy.

Mặc dù vậy, một phần lớn sản lượng hydro của Trung Quốc vẫn là hydro xám được sản xuất thông qua quá trình khí hóa than hoặc cải tạo khí methane.

Báo cáo khẳng định rằng để đáp ứng các mục tiêu carbon kép – đạt mức phát thải tối đa vào năm 2030 và trung hòa carbon vào năm 2060 – Trung Quốc sẽ cần phải đẩy mạnh nhắm tới các phương pháp sản xuất hydro xanh, ít carbon hơn.

Giữa năm nay, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia Trung Quốc đã công bố “Chiến lược trung và dài hạn để phát triển ngành năng lượng hydro”.

Kế hoạch hydro quốc gia là một kế hoạch chi tiết trong khoảng từ năm 2021 đến năm 2035, bao gồm một số mục tiêu đầy tham vọng có thể đạt được. Mục tiêu còn đề cập đến việc áp dụng các phương pháp sản xuất hydro bền vững.

Báo cáo cho biết các tiêu chuẩn và giải pháp do Trung Quốc đề xuất cho thấy sự tiến bộ, tuy nhiên hiện tại các giải pháp này vẫn tụt hậu so với các tiêu chuẩn khắt khe do các đối tác châu Âu đặt ra.

Ông Lê Minh Khôi, Trưởng phòng Nghiên cứu Hydro, Rystad Energy, cho biết trong báo cáo: “Để thực tạo ra thay đổi có ý nghĩa, Trung Quốc bắt buộc phải áp dụng các định nghĩa rõ ràng và nghiêm ngặt, phù hợp với các thông lệ tốt nhất toàn cầu, chẳng hạn như những thông lệ ở châu Âu”.

Liên kết năng lượng Đông-Tây

Về sản xuất hydro, Trung Quốc có sự không đồng nhất về mặt địa lý. Các trung tâm nhu cầu hydro nằm ở phía đông, trong khi nguồn năng lượng tái tạo dồi dào ở phía bắc, bao gồm các khu vực như Nội Mông và Cam Túc.

Các khu vực này được thiết lập để phát triển đáng kể về hydro xanh, với các kế hoạch vượt mục tiêu quốc gia, bao gồm Nội Mông và Cam Túc, nơi đặt mục tiêu sản xuất hydro tái tạo hơn 1 triệu tấn mỗi năm vào năm 2025.

Để khắc phục sự chênh lệch này, Trung Quốc đang mở rộng mạng lưới đường ống hydro với các dự án như đường ống dài 400 km của Sinopec từ Ulanqab đến Bắc Kinh và đường ống dài 737 km từ Trương Gia Khẩu đến Caofeidian của Tangshan Haitai.

Vì các tỉnh phía bắc có công suất tái tạo, với Nội Mông đặt mục tiêu 480.000 tấn/năm, và mặt khác, Cam Túc đang nhắm mục tiêu sản xuất hydro 200.000 tấn/năm vào năm 2025, nên các tỉnh này có vị trí ảnh hưởng trong hành trình phát triển hydro của Trung Quốc trong khu vực.

Vượt qua trở ngại trong hoạt động

Trong khi các dự án gần đây đã được xây dựng ở Trung Quốc, việc tối ưu hóa hiệu suất vận hành của các cơ sở điện phân đến hết công suất vẫn là một thách thức. Thách thức lớn trong vận hành là công suất tái tạo khổng lồ cần thiết để duy trì hoạt động của máy điện phân.

Báo cáo chỉ ra rằng để sản xuất 1 triệu tấn hydro xanh cần khoảng 20 GW công suất gió trên bờ, điều này đã gây ra sự cạnh tranh với các nhu cầu quan trọng khác của quốc gia về điện khí hóa.

Việc vận hành máy điện phân ở công suất thấp hơn định mức có thể gặp rủi ro về an toàn. Hầu hết các máy điện phân kiềm đang hoạt động ở Trung Quốc đều có công suất từ ​​30% đến 100%.

Máy điện phân tự động tắt nếu nguồn điện sẵn có làm giảm sản lượng hydro dưới 30% công suất để tránh trộn lẫn khí, từ đó tránh được các vụ nổ tiềm ẩn - rủi ro lớn ở mức vận hành không tối ưu.

Với những điều kiện như vậy, Rystad Energy tin rằng ngành hydro xanh của Trung Quốc sẽ tiếp tục phát triển, được khuyến khích bởi việc đẩy nhanh lắp đặt công suất máy điện phân mới.

Lộ trình này tương tự như ngành công nghiệp năng lượng mặt trời và gió, nơi Trung Quốc dẫn đầu thế giới về công suất. Chỉ riêng bốn cơ sở lớn nhất nước này sẽ chiếm tới một nửa tổng công suất sản xuất hydro xanh của Trung Quốc vào năm 2030.