Công nghệ đồng phát giúp giảm 20% chi phí năng lượng

Mới đây, Hội thảo “Ứng dụng đồng phát trong công nghiệp sử dụng tua bin hiệu suất cao” của Siemens thu hút được sự quan tâm của rất nhiều doanh nghiệp. Điều đó cho thấy công nghệ này dường như là bước chuyển tiếp phù hợp trong bối cảnh xu hướng số hóa mạnh mẽ hiện nay. Tiến sỹ Phạm Quang Vinh - Giám đốc Ban Khí và Điện, Siemens Việt Nam vừa có những chia sẻ chi tiết về công nghệ này với Tạp chí Công Thương. Xin giới thiệu cùng bạn đọc.

PV: Theo nhận định của ông, vì sao nhiều doanh nghiệp lại quan tâm đến công nghệ này như vậy?

Tiến sỹ Phạm Quang Vinh: Công nghệ đồng phát (tiếng Anh là Cogeneration) là việc sử dụng một hệ thống đồng thời tạo ra cả điện năng và nhiệt năng hữu ích từ duy nhất một nguồn năng lượng sơ cấp. Công nghệ này được áp dụng hiệu quả cho các nhà máy công nghiệp (mía đường, giấy, hóa chất, vải sợi, xi măng…) có sử dụng hơi bão hòa để phục vụ cho mục đích gia nhiệt, sấy hoặc làm khô sản phẩm.

ông Vinh thuyết trình
Tiến sỹ Phạm Quang Vinh (cầm micro) giới thiệu về tua bin khí của Siemens trong dịp Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc thăm nhà máy của Siemens tại Đức.

Với công nghệ truyền thống, nhà máy lắp đặt các lò hơi công nghiệp để trực tiếp cấp hơi cho quá trình công nghệ. Nhu cầu điện của nhà máy được thỏa mãn bằng cách mua điện từ lưới quốc gia. Áp dụng công nghệ đồng phát sẽ cho phép thỏa mãn cả nhu cầu hơi công nghệ và điện từ cùng một nguồn chất đốt như than hoặc chất thải sinh khối bao gồm bã mía, trấu, mùn cưa, gỗ vụn…

Việc đốt cháy nhiên liệu trong công nghệ này tạo ra hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao trong lò hơi. Hơi nước ra khỏi lò hơi được đưa vào sử dụng làm quay tuabin tạo ra điện. Phần hơi nước sau khi ra khỏi tuabin sẽ được đưa vào sử dụng trong sản xuất của nhà máy để thực hiện các công việc như sấy, sưởi, gia nhiệt… Việc này giúp tiết kiệm ít nhất 20% chi phí cho năng lượng so với việc phải có 2 hệ thống nhiệt và điện riêng biệt. Đây là một lợi ích rất lớn trong xu thế giá điện và năng lượng liên tục tăng cao. Tiết kiệm chi phí năng lượng sẽ giúp nhà máy sản xuất hiệu quả hơn và giảm giá thành sản phẩm.

PV: Vậy theo ông, đâu là những ưu điểm nổi bật mà công nghệ này có thể mang lại cho các doanh nghiệp? Ông có thể cho biết một vài mô hình thực tế có ứng dụng công nghệ này của Siemens?

Tiến sỹ Phạm Quang Vinh: Giải pháp đồng phát đã được chứng minh hiệu quả từ rất nhiều các dự án trên thế giới. Tại Việt Nam cũng đã có những doanh nghiệp cho đến nay sử dụng công nghệ đồng phát thành công như các dự án mà Siemens cung cấp tuabin tại Nhà máy Giấy Bãi Bằng, Công ty Đường Khánh Hòa, Nhà máy DAP No.2 Lào Cai và Ninh Bình, Nhà máy giấy Cheng Long, Nhà máy Đường 333…

Công nghệ đồng phát mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp. Trong nhà máy công nghiệp, sử dụng đồng phát giúp tiết kiệm ít nhất 20% năng lượng. Đây chính là yếu tố giúp nâng cao năng lực cạnh tranh so với các doanh nghiệp vẫn sử dụng công nghệ truyền thống (chi phí sản xuất giảm, giúp giảm giá thành của sản phẩm).

Ngoài ra, doanh nghiệp sẽ chủ động trong việc cung cấp năng lượng, không phụ thuộc vào tính ổn định của hệ thống lưới điện tại khu vực (do không phải mua toàn bộ điện từ lưới). Chất lượng điện của lưới không ổn định sẽ ảnh hưởng tới dây chuyền sản xuất và hệ quả là tới chất lượng sản phẩm. Việc có một hệ thống sản xuất điện của riêng mình giúp cho nhà máy chủ động trong việc cung cấp điện từ đó tạo lợi thế cạnh tranh.

Hơn thế, nghiên cứu xây dựng hệ thống đồng phát đặt ra yêu cầu nhà máy phải rà soát lại toàn bộ quy trình sản xuất, hiểu kĩ các yêu cầu về sử dụng hơi và điện trong các công đoạn. Quá trình này giúp loại bỏ các khâu, thiết bị kém hiệu quả, lạc hậu, đồng thời giúp nhà máy có tầm nhìn dài hạn khi tính toán lên kế hoạch việc mở rộng sản xuất trong tương lai. Việc này chính là cơ hội để nhà máy tối ưu hóa quy trình sản xuất, nâng cao năng lực cạnh tranh.

PV: Thực tế thì hiện nay hạ tầng công nghệ, thiết bị… của nhiều doanh nghiệp Việt còn đang ở mức phát triển thấp, vậy theo ông thách thức mà họ có thể gặp phải là gì và Siemens có những hỗ trợ như thế nào để doanh nghiệp Việt ứng dụng hiệu quả công nghệ này?

Tiến sỹ Phạm Quang Vinh: Để thực hiện dự án đồng phát, thách thức lớn là các doanh nghiệp cần chấp nhận loại bỏ công nghệ cũ, lạc hậu, hiệu suất thấp, tiêu tốn nhiều năng lượng để chuyển sang thiết bị thông số, hiệu suất cao. Việc chuyển đổi này đòi hỏi tính toán và cân nhắc trong đầu tư vì giá trị cao (có thể lên đến tiền triệu đô la Mỹ). Tuy nhiên, nếu vẫn sử dụng công nghệ cũ sẽ không thể giúp tăng năng suất và giảm giá thành sản phẩm cạnh tranh với các đối thủ có công nghệ tốt.

Nhiều doanh nghiệp vì mong muốn hiệu quả ngắn hạn mà chọn những thiết bị giá rẻ, có độ bền không cao, hiệu suất thấp, hay bị hỏng hóc, gặp sự cố. Việc này có thể làm giảm suất đầu tư ban đầu, tuy nhiên lại để lại hệ quả vô cùng lớn trong vận hành làm giảm hiệu quả đầu tư của toàn bộ dự án. Công nghệ đồng phát có tính liên kết hệ thống cao, chỉ cần một hư hỏng của thiết bị có thể khiến hệ thống phải dừng máy. Tuabin phát điện là trái tim của nhà máy, khi tuabin và lò hơi ngừng hoạt động dẫn tới sản xuất bị gián đoạn. Doanh nghiệp nên lựa chọn thiết bị có chất lượng tốt để đầu tư, từ đó giúp mang lại hiệu quả lâu dài cho dự án.

tua bin khí
Tua bin phát điện là trái tim của nhà máy.

Siemens có thể giúp tư vấn cho các doanh nghiệp xây dựng một hệ thống đồng phát tối ưu về mặt kĩ thuật và kinh tế. Đã có nhiều dự án Siemens giúp khách hàng tối ưu hóa toàn bộ chu trình nhiệt, chọn thông số hơi tối ưu nhất với yêu cầu sản xuất nhà máy của khách hàng. Công việc tối ưu hóa này không diễn ra trong một vài ngày trao đổi, mà là một quá trình kéo dài nhiều tháng và trải qua nhiều vòng tính toán tối ưu hóa để cho ra kết quả tốt nhất.

Với đội ngũ chuyên gia kĩ thuật từ trung tâm kĩ thuật tại Malaysia và Đức, Siemens có thể tính toán cho khách hàng ngay cả khi yêu cầu ban đầu của doanh nghiệp còn sơ sài và chưa cụ thể. Như chia sẻ của chủ đầu tư của Nhà máy Đường 333 sau khi sử dụng công nghệ đồng phát với tuabin hiệu suất cao của Siemens, dự án phát huy hiệu quả rất nhanh. Thời gian khởi động toàn bộ hệ thống chỉ còn 20 phút so với 1 tiếng của hệ thống cũ. Hệ thống tiêu thụ ít nhiên liệu hơn, thay vì phải đốt toàn bộ bã mía nhà máy mới đạt công suất phát 7MW thì chỉ cần đốt 1 phần, bã mía còn dư đem bán ra thị trường thu về 10 tỷ đồng/năm… Như vậy, sau 2 năm nhà máy đường có thể thu hồi vốn đầu tư tuabin chưa kể lợi ích thu được từ việc cấp toàn bộ hơi và 7MW điện cung cấp cho nhà máy sử dụng.

PV: Xin trân trọng cám ơn ông!

Phan Vinh (thực hiện)