Hạ tầng chất lượng cao - Bài 1: Sáng kiến đô thị thông minh hydrogen

Sáng kiến đô thị thông minh hydrogen. Nguồn ảnh: Nikkei Asian Review

Kobe là một trong những thành phố đầu tiên của Nhật Bản mở cửa thông thương với phương Tây.

Đây chính là điều làm nên một Kobe phát triển và hội nhập cả về kinh tế và văn hóa từ những năm cuối thế kỷ 19.

Với cảng biển Kobe, được xếp hạng là cảng container lớn nhất thế giới trong giai đoạn từ năm 1973-1978, cơ sở hạ tầng của thành phố đã được phát triển mạnh mẽ.

Tuy nhiên, vào năm 1995, thảm họa động đất Hashin đã phá hủy phần lớn cảng biển này, gây thiệt hại lên tới 102,5 tỷ USD, tương đương 2,5% Tổng sản phẩm quốc nội (GDP) của Nhật Bản vào thời điểm đó.

Trận động đất Hanshin đã khiến người dân Kobe ý thức rõ hơn hết hậu quả thảm khốc của cơn cuồng nộ từ thiên nhiên.

Chính vì vậy, Kobe trở thành một trong những địa phương năng nổ nhất trong việc thực hiện các nỗ lực nhằm đối phó với tình trạng biến đổi khí hậu.

Với mục tiêu này, chính quyền phối hợp với các doanh nghiệp địa phương, tích cực xúc tiến các giải pháp mang tính tiên phong cho tương lai, trong đó đáng chú ý là Sáng kiến đô thị thông minh hydrogen, xây dựng chuỗi cung cấp năng lượng hydrogen và phát triển hệ thống vận hành bằng năng lượng hydrogen.

Hydrogen có thể được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng như xe dùng pin nhiên liệu hoặc phát điện sử dụng động cơ turbine khí.

Tháng 12/2017, trong khuôn khổ dự án Tổ chức Phát triển công nghệ công nghiệp và năng lượng mới (NEDO) do Tập đoàn Obayashi và Tập đoàn Kawasaki phối hợp thực hiện, nhà máy thực nghiệm hệ thống đồng phát điện nhiệt (CGS) sử dụng turbine khí hydrogen để phát điện và nhiệt đã được hoàn thiện tại đảo cảng Kobe. Nhà máy bắt đầu hoạt động thử nghiệm từ tháng 1/2018.

Trong khuôn khổ dự án NEDO, hai tập đoàn Obayashi Corporation và Kawasaki Heavy Industries đã tiến hành đợt kiểm chứng trong hai ngày 19 và 20/4/2018.

Kết quả đợt kiểm chứng này đã xác nhận nhà máy thực nghiệm hệ thống đồng phát điện và nhiệt tại Kobe trở thành nơi đầu tiên trên thế giới vận hành thành công hệ thống phân phối điện và nhiệt cho đô thị được phát ra từ động cơ turbine khí sử dụng 100% nhiên liệu hydrogen.

Sau thành công này, dự án NEDO tiếp tục đẩy mạnh việc sử dụng nhiên liệu hydrogen bằng cách phát triển công nghệ cần thiết để xây dựng các chuỗi cung cấp hydrogen và hệ thống phân phối năng lượng hoàn chỉnh.

Trong thời gian tới, kế hoạch của nhà máy là tiếp tục tiến trình kiểm chứng, thử nghiệm để thu thập dữ liệu về những biến đổi trong hoạt động của động cơ turbine khí chạy bằng hydrogen qua mỗi thời điểm, cân bằng cung cấp điện và nhiệt tối ưu để kiểm soát năng lượng.

Thông qua tiến trình kiểm chứng này, nhà máy sẽ lập hệ thống quản lý năng lượng tích hợp để phối hợp hiệu quả việc vận hành hệ thống xét cả từ mục tiêu kinh tế và môi trường.

Hệ thống quản lý trên được kỳ vọng sẽ giúp người tiêu thụ kiểm soát toàn diện việc sử dụng nguồn nhiệt và nguồn điện được phân phối từ hệ thống này.

Nhà máy khẳng định đủ năng lực giám sát chặt chẽ tình trạng toàn bộ các hệ thống và thiết bị cũng như vận hành các hệ thống này mà không có trục trặc nào.

Hiện nay, nhà máy đang cung cấp điện cho 4 cơ sở lân cận gồm Bệnh viện – Trung tâm y tế thành phố Kobe, Trung tâm thể thao đảo Kobe, Trung tâm triển lãm quốc tế Kobe và Nhà máy xử lý nước thải đảo Kobe với công suất tổng cộng là 1.100 kW, đồng thời cung cấp 2.800kW nhiệt cho Bệnh viện – Trung tâm y tế thành phố Kobe và Trung tâm thể thao đảo Kobe.

Thành phố đã đặt mục tiêu đến năm 2030, giảm 34% lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Để đạt được mục tiêu này, Kobe phải thực hiện nhiều giải pháp từ hạn chế khí thải ra môi trường, tiết kiệm năng lượng, bảo đảm an ninh năng lượng bằng cách tăng các nguồn cung và thúc đẩy các giải pháp bền vững.

Thành phố dự kiến xây dựng các chuỗi cung cấp hydrogen, xúc tiến việc sử dụng các hệ thống pin điện nội địa. Chính quyền đang khuyến khích các doanh nghiệp vừa và nhỏ của địa phương tham gia thị trường này.

Hướng tới một môi trường ít khí thải CO2, một xã hội sử dụng hiệu quả tài nguyên và hạn chế tối đa việc xả thải, một môi trường sống an toàn và tiện nghi, sử dụng nhiên liệu hydrogen với mức giảm khí thải CO2 có thể bằng 0 được xem là một giải pháp tối ưu cho mục tiêu này./.