Mô phỏng hệ thống sản xuất hydro ngoài khơi nổi phi tập trung với lưu trữ năng lượng thủy - khí nén và lưu trữ hydro đẳng áp dưới biển

Mô phỏng hệ thống sản xuất hydro ngoài khơi nổi phi tập trung với lưu trữ năng lượng thủy – khí nén và lưu trữ hydro đẳng áp dưới biển

Những thách thức đặt ra

Hệ thống sản xuất hydro từ năng lượng gió ngoài khơi đã mở ra cơ hội to lớn cho việc sản xuất nhiên liệu sạch. Nhưng liệu chúng ta đã sẵn sàng đối mặt với những thách thức như:

  • Làm thế nào để giảm thiểu sự gián đoạn trong sản xuất do tính không ổn định của gió?
  • Làm sao để kéo dài tuổi thọ của hệ thống điện phân mà vẫn duy trì hiệu quả hoạt động cao?
  • Liệu công nghệ lưu trữ năng lượng dưới biển có thể thay thế các giải pháp lưu trữ truyền thống?

Những câu hỏi này đưa chúng ta đến một giải pháp khả thi: kết hợp lưu trữ năng lượng thủy – khí nén (HPES) và lưu trữ hydro đẳng áp dưới biển. Nhưng làm sao chúng ta biết được hệ thống này hoạt động tốt như mong đợi? Đây chính là lúc phần mềm Simcenter Amesim phát huy vai trò của mình.

Simcenter Amesim – Công cụ mô phỏng không thể thiếu

Simcenter Amesim là một công cụ mô phỏng mạnh mẽ, hỗ trợ các kỹ sư phân tích và tối ưu hóa hệ thống năng lượng. Với khả năng mô phỏng chính xác các cấu hình phức tạp, nó giúp kiểm tra hiệu suất của các hệ thống lưu trữ và sản xuất năng lượng trước khi triển khai thực tế.

Lợi ích vượt trội của Simcenter Amesim:

  1. Phân tích nhanh chóng: Giảm thiểu thời gian thiết kế và thử nghiệm các cấu hình khác nhau.
  2. Tích hợp linh hoạt: Dễ dàng mô phỏng các hệ thống tích hợp, từ lưu trữ năng lượng đến quản lý nhiệt.
  3. Hiệu quả chi phí: Giảm rủi ro bằng cách mô phỏng mọi kịch bản trong môi trường ảo trước khi thực hiện.

Ví dụ thực tiễn:

Các công ty hoạt động trong lĩnh vực năng lượng tái tạo đã ứng dụng Simcenter Amesim để:

  • Phân tích khả năng chịu tải của hệ thống lưu trữ hydro đẳng áp dưới biển.
  • Tối ưu hóa chu kỳ bật/tắt của bộ điện phân PEM, giảm đến 83% số lần hoạt động.
  • Tăng hiệu quả lưu trữ nhiệt nhờ mô phỏng hệ thống tản nhiệt nước biển.
Mô phỏng hệ thống sản xuất hydro ngoài khơi nổi phi tập trung với lưu trữ năng lượng thủy - khí nén và lưu trữ hydro đẳng áp dưới biển
Mô phỏng hệ thống sản xuất hydro ngoài khơi nổi phi tập trung với lưu trữ năng lượng thủy – khí nén và lưu trữ hydro đẳng áp dưới biển

Hệ thống sản xuất hydro ngoài khơi và lợi ích từ mô phỏng

1. Giảm gián đoạn sản xuất năng lượng

Hệ thống lưu trữ thủy – khí nén (HPES) không chỉ lưu trữ năng lượng dư thừa khi gió mạnh mà còn bù đắp khi gió yếu. Điều này giúp giảm đáng kể tình trạng “on/off” của các bộ điện phân, kéo dài tuổi thọ thiết bị.

2. Tối ưu hóa lưu trữ hydro dưới biển

Hệ thống lưu trữ hydro đẳng áp dưới biển sử dụng áp suất thủy tĩnh để duy trì áp suất lưu trữ ổn định, cải thiện quản lý nhiệt và giảm tổn thất năng lượng. Trong môi trường thực tế, áp suất và nhiệt độ biến đổi sẽ được mô phỏng chính xác nhờ Simcenter Amesim, giúp các kỹ sư đưa ra thiết kế tối ưu.

3. Hiệu quả năng lượng cao hơn

Theo kết quả mô phỏng, hiệu suất năng lượng điện của hệ thống được cải thiện thêm 0.53% so với các cấu hình truyền thống. Trong lĩnh vực sản xuất hydro, sự gia tăng này mang lại lợi ích đáng kể về chi phí và độ tin cậy.

Link bài nghiên cứu: https://drive.google.com/file/d/11OqMfFiLhPoywFfG3MNyitbOLTewWmbs/view?usp=sharing

Góc nhìn của tôi

Việc sử dụng Simcenter Amesim không chỉ giúp các kỹ sư tự tin hơn trong thiết kế mà còn mở ra cánh cửa cho các giải pháp sáng tạo, bền vững hơn. Dù vậy, không phải thách thức nào cũng có thể được giải quyết chỉ bằng một mô hình. Sự kết hợp giữa công nghệ mô phỏng, kinh nghiệm thực tế và sáng tạo trong thiết kế sẽ là chìa khóa đưa ngành năng lượng tái tạo lên một tầm cao mới.

Nếu bạn đang cân nhắc việc ứng dụng Simcenter Amesim vào dự án của mình, tôi khuyến khích bạn bắt đầu với các mô hình đơn giản, sau đó dần mở rộng phạm vi. Đừng ngần ngại thử nghiệm và tối ưu hóa – bởi mỗi bước đi nhỏ hôm nay có thể mang lại thành quả lớn trong tương lai.

Liên hệ ngay hôm nay để khám phá tiềm năng của công nghệ Simcenter Amesim:

Disclaimer: I am the author at PLM ECOSYSTEM, focusing on developing digital-thread platforms with capabilities across HIS, RIS/PACS, LIS, and IT systems to manage the product data lifecycle and connect various medical imaging. My opinions may be biased. Articles and thoughts on PLMES represent solely the author's views and not necessarily those of the company. Reviews and mentions do not imply endorsement or recommendations for purchase.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *