Năng lượng tái tạo: Chuyển đổi khí thành điện và ngược lại
Năng lượng tái tạo được khai thác theo phương thức hoàn toàn mới với sáng kiến của công ty Reverion GmbH. Các sản phẩm của HELUKABEL được sử dụng cho nhà máy pin nhiên liệu của họ.
Khí biogas là nguồn năng lượng tái tạo quan trọng. Tuy nhiên, nguồn năng lượng này vẫn còn nhiều tiềm năng đáng kể chưa được khai thác trong sản xuất và sử dụng. Mục tiêu của công ty khởi nghiệp Reverion là khai thác tốt hơn nguồn tài nguyên này thông qua các nhà máy điện cải tiến dựa trên mô hình container. Để hiện thực hóa tầm nhìn của mình, công ty đến từ vùng Bavaria đã tin tưởng lựa chọn dây cáp chất lượng cao của HELUKABEL chúng tôi để kết nối các bộ phận điện tử trong hệ thống pin nhiên liệu của họ.
>>Xem thêm: Các sản phẩm dây cáp điện thông dụng
Ưu và nhược điểm của việc sử dụng khí biogas
Việc sản xuất và sử dụng biogas đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi toàn cầu sang năng lượng tái tạo. Chỉ riêng ở Đức, hiện có khoảng 10.000 cơ sở sản xuất khí biogas đang hoạt động, sử dụng phương pháp lên men phân gia súc và các dạng sinh khối khác. Khí biogas sản xuất theo cách này chủ yếu được chuyển hóa thành điện năng, điển hình là ở các nhà máy đồng phát điện có động cơ đốt. Hơn 30 terawatt giờ điện được sản xuất từ khí biogas ở Đức mỗi năm, tương đương với khoảng 18% tổng năng lượng sản xuất trong nước từ các nguồn năng lượng tái tạo.
So với các nguồn năng lượng tái tạo khác, việc sử dụng khí biogas sở hữu ưu điểm là không bị ảnh hưởng bởi thời tiết và ánh sáng mặt trời. Điều này có nghĩa là khí biogas vẫn tiếp tục hữu ích trong việc tạo ra năng lượng ngay cả khi các nhà máy điện gió và mặt trời suy giảm hiệu suất. Tuy nhiên, công nghệ khí biogas cũng có những nhược điểm. Hầu hết các cơ sở chỉ đạt được hiệu suất khoảng 40%, dẫn đến phần lớn năng lượng bị thất thoát trong quá trình sản xuất. Lượng CO2 thải ra khi đốt khí biogas tương đối thấp so với điện được sản xuất bằng cách đốt than hoặc khí tự nhiên, nhưng vẫn cao hơn đáng kể so với năng lượng gió, thủy điện và năng lượng mặt trời.
Tăng cường hiệu suất và giảm lượng khí thải carbon
Hệ thống có thể được chuyển sang chế độ điện phân, cho phép sử dụng năng lượng điện để sản xuất hydro và metan.
Ông Lukas Berneiser, trưởng bộ phận điện tử tại công ty Reverion GmbH cho biết: “Khí biogas có rất nhiều tiềm năng, nó chỉ cần được sử dụng tốt hơn”. Với nền tảng từ Đại học Kỹ thuật Munich, công ty khởi nghiệp ở Bavaria này đã đặt mục tiêu nâng cao hiệu quả sản xuất khí biogas. Reverion đã tạo ra bước ngoặt trong việc phát triển và được cấp bằng sáng chế cho hệ thống nhà máy điện dựa trên mô hình container, có khả năng chuyển đổi điện hóa khí biogas và hydro thành điện với hiệu suất 80%. CO2 tạo ra trong quá trình này được tách ra và sau đó được cô lập, lần đầu tiên cho phép phát thải CO2 âm, tiết kiệm chi phí.
Ông Berneiser giải thích: “Hệ thống của chúng tôi đặc biệt hấp dẫn đối với các doanh nghiệp nông nghiệp và công nghiệp có cơ sở sản xuất khí biogas riêng. Đó là vì với công nghệ của chúng tôi, họ có thể sản xuất năng lượng gấp đôi từ cùng một lượng khí biogas.” Hệ thống của Reverion có một lợi thế đáng kể khác: Nó có thể đảo ngược. Ông Berneiser cho biết: “Điều này có nghĩa là, trong vòng chưa đầy một phút, hệ thống có thể được chuyển sang chế độ điện phân, cho phép sử dụng năng lượng dư thừa từ các trạm năng lượng mặt trời và gió để sản xuất hydro và metan”. Thông qua đó, năng lượng có thể được lưu trữ tạm thời dưới dạng khí và sau đó chuyển đổi trở lại thành điện năng hoặc nhiệt năng khi cần thiết.
Giải quyết nhu cầu lưu trữ năng lượng của khách hàng
Công ty Reverion GmbH tin tưởng vào chuyên môn và sản phẩm của HELUKABEL chúng tôi trong số rất nhiều công ty khác
Trung tâm của hệ thống Reverion là một khung gồm các pin nhiên liệu oxit rắn, được gọi là khung trượt. Để sản xuất điện, khí biogas tinh khiết được bơm vào các pin nơi nó bị oxy hóa một phần bởi không khí xung quanh. Quá trình này tạo ra năng lượng điện, được lưới điện thu nhận. Sản phẩm phụ CO2 tinh khiết được tách ra và cô lập, sau đó có thể được sử dụng trong một số ứng dụng kỹ thuật hoặc công nghiệp. Chế độ điện phân về cơ bản thực hiện quá trình này theo chiều ngược lại. Pin nhiên liệu sử dụng năng lượng điện để tạo ra hydro tinh khiết, hydro này có thể được lưu trữ hoặc chuyển đổi tiếp thành khí metan bằng CO2. Khí metan có đặc tính và ứng dụng tương tự như khí tự nhiên. Ông Berneiser tin chắc rằng, “Hệ thống này là giải pháp cho nhiều thách thức, đặc biệt là những thách thức về lưu trữ và sử dụng năng lượng tái tạo một cách hiệu quả”.
Công ty Reverion GmbH tin tưởng vào chuyên môn và sản phẩm của HELUKABEL chúng tôi trong số rất nhiều công ty khác. HELUKABEL chúng tôi cung cấp dây cáp kết nối pin nhiên liệu, bộ biến tần, cảm biến, bộ truyền động cũng như hệ thống dây điện cho bảng điều khiển bên trong thiết bị điện của Reverion. Bên cạnh đó, cáp dữ liệu cũng được sử dụng để liên lạc giữa các khung trượt thông qua mạng Ethercat, cũng như các đường dây hybrid cung cấp và giám sát các động cơ khác nhau. Ông Berneiser giải thích: “Các loại cáp tích hợp cần có khả năng chịu được điện áp cao tới 1.500 volt và nhiệt độ lên tới 300 độ C”. “Đối với chúng tôi, điều quan trọng không kém là tất cả các thành phần cần thiết mà chúng tôi yêu cầu đều có chất lượng cao nhất và sẵn có một cách đáng tin cậy.”
>>Xem thêm: Các dòng cáp chống cháy, chịu được nhiệt độ cao
Lời khuyên chuyên môn và danh mục đầu tư rộng lớn
Sau nhiều đề xuất, công ty Reverion GmbH đã liên hệ với HELUKABEL và giám đốc bán hàng khu vực Philipp Walter. Ông Berneiser nhớ lại: “Cuộc trò chuyện của chúng tôi rất vui vẻ và ông Walter rất thân thiện và có chuyên môn”. Cả hai đã làm việc cùng nhau để tìm ra loại cáp lý tưởng cho từng ứng dụng. “Ví dụ: “Chúng tôi đang cung cấp cho Reverion các loại cáp năng lượng mặt trời thuộc dòng SOLARFLEX, cáp H07RN-F chịu được thời tiết, cáp hybrid TOPSERV và dây lõi đơn H07V-K . Các phụ kiện như ốc siết cáp HELUTOP góp phần hoàn thiện lô hàng,” ông Walter cho biết. Ở những khu vực có nhiệt độ cao, chẳng hạn như gần pin nhiên liệu, Reverion sử dụng cáp niken HELUTHERM 400 chịu nhiệt đặc biệt, có khả năng chịu được nhiệt độ lên tới 400 độ C. Với danh mục sản phẩm bao gồm hơn 33.000 mặt hàng, HELUKABEL có thể tìm ra giải pháp phù hợp cho bất kỳ ứng dụng nào, bất kể thách thức như thế nào và chính sự khéo léo này đã giành được vị trí dẫn đầu tại công ty khởi nghiệp ở Bavaria.
>>Xem thêm: Dòng cáp TOPSERV PUR và TOPSERV Hybrid cho xích dẫn cáp
Nhà máy Reverion đầu tiên có công suất điện 100 kilowatt đã chạy thử nghiệm từ tháng 10 năm 2023 và dự kiến sản xuất hàng loạt vào năm 2024 và 2025. Với tiến độ này, các container sẽ có thể được phân phối khắp nước Đức cũng như các nước lân cận. Ông Berneiser cho biết: “Nếu dây cáp được sử dụng trong các sản phẩm tiền loạt của chúng tôi chứng tỏ được hiệu quả trong thực tế thì chúng tôi dự định tiếp tục đặt niềm tin vào HELUKABEL cho quá trình sản xuất hàng loạt của mình”. “HELUKABEL đã chứng minh là một đối tác đáng tin cậy và đã cung cấp cho chúng tôi các loại cáp chính xác cần thiết để đáp ứng các nhu cầu cụ thể của chúng tôi. Điều này đã làm tăng đáng kể tốc độ mà các nhà máy pin nhiên liệu cải tiến của chúng tôi tiến tới sản xuất hàng loạt. Chúng tôi mong muốn được tiếp tục hợp tác trong tương lai!”
Bạn cũng có thể tìm đọc thêm bài viết này và nhiều bài viết thú vị khác trên ấn phẩm tạp chí POWER số 15 của chúng tôi. Xem thêm tại đây !
