Năng lượng bền vững với công nghệ của Siemens

Nhà máy điện chu trình kết hợp Nhơn Trạch 2 - một trong những nhà máy điện đạt hiệu suất cao nhất Việt Nam hiện nay

Tại nhiều quốc gia, tương lai của năng lượng hiện đang là chủ đề được quan tâm nhất. Nhu cầu về điện tăng nhanh gấp ba lần so với tốc độ gia tăng dân số thế giới. Đến năm 2030, nhu cầu về điện trên toàn cầu có thể tăng 2/3 lần. Trong khi đó, những thách thức mà các thị trường năng lượng đang phải đối mặt chắc chắn sẽ không biến đổi nhiều. Bên cạnh nhu cầu năng lượng đang gia tăng thì chủ đề hiệu quả chi phí và bảo vệ khí hậu đang là mối quan tâm hàng đầu của hầu hết các quốc gia công nghiệp. Tuy nhiên, tính bền vững và hiệu quả vẫn là vấn đề thiết yếu của mọi nền kinh tế.

Khí thiên nhiên:Tương lai tươi sáng

Có một nguồn năng lượng có thể là giải pháp chính trong bối cảnh này là khí thiên nhiên. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), khí thiên nhiên có một tương lai vàng. Tính đến năm 2035, nguồn khí này có thể cung cấp một phần tư nhu cầu năng lượng của thế giới, tăng so với hiện trạng là một phần năm như hiện nay. Đến năm 2030, nguồn năng lượng khí có thể sẽ vượt qua nguồn điện than có độ phát thải cao.

Và nếu như vậy thì sẽ thật tốt cho nền khí hậu của toàn thế giới. Lý do là vì các nhà máy điện khí phát thải lượng CO2 ít hơn nhiều so với các công nghệ chuyển hóa than hiện đang thống trị ngành sản xuất điện. Ngoài ra, các nhà máy điện khí còn có một ưu điểm khác nữa: Chúng có thể lên tải rất nhanh, cho phép bù lại sản lượng giảm đột ngột từ các nguồn năng lượng tái tạo khi lượng gió giảm hoặc khi không có ánh nắng mặt trời. Sự bùng nổ khí trong tương lai sẽ mang lại nhiều thế mạnh cho Siemens bởi danh mục đầu tư của công ty đã bao gồm tất cả mọi thứ, từ các giải pháp cho sản xuất khí thiên nhiên đến các nhà máy điện khí toàn diện. Các tua bin khí thế hệ H của hãng là sản phẩm bán chạy nhất. Kể từ khi được giới thiệu vào năm 2011, Siemens đã bán được hàng trăm hệ thống hiệu suất cao này trên toàn thế giới.

Chỉ nhìn thoáng qua các thị trường dưới đây cũng thấy được các giải pháp hiệu suất cao về phát điện khí của Siemens đã có tác động lớn đến ngành cung cấp năng lượng trên khắp thế giới, trong đó có cả khu vực châu Á và gần đây nhất là Ai Cập.

Theo đó, Siemens đã ký một số hợp đồng có tổng giá trị 8 tỷ Euro với Ai Cập để xây dựng ba nhà máy điện chu trình kết hợp sử dụng khí tự nhiên với 24 tuốc bin khí thế hệ H và 12 hệ thống năng lượng gió với gần 600 tuốc bin gió, nhờ vậy có thể giúp Ai Cập tăng công suất sản xuất điện thêm 45% so với hiện nay. Những dự án này sẽ bổ sung thêm 16.4 GW cho lưới điện quốc gia của Ai Cập, góp phần quan trọng trong việc thúc đẩy phát triển kinh tế của quốc gia này, đồng thời đáp ứng nhu cầu ngày càng gia tăng về điện do dân số ngày một tăng.

Tại châu Á, các nhà máy điện chạy khí hiệu suất cao gần như luôn là yếu tố quyết định nguồn cung cấp năng lượng bền vững. Chẳng hạn, Trung Quốc đang rất khát điện. Nền kinh tế lớn thứ hai thế giới này tiêu thụ 4.000 TWh (4.000 tỷ kWh) điện mỗi năm. Theo IEA, đến năm 2030 con số này sẽ tăng gấp đôi và đạt mức 8.000 TWh.

Đó là lý do tại sao phát điện và nhu cầu điện cần phải đạt hiệu quả cao hơn ở Trung Quốc. Kế hoạch được đề ra đòi hỏi quốc gia này đến năm 2030 phải đạt mức năng lượng tổng hợp cân bằng hơn. Mặc dù các nhà máy điện chạy than vẫn sẽ đóng vai trò dẫn đầu, các nguồn năng lượng tái tạo sẽ dần trở nên quan trọng. Ví dụ, Trung Quốc muốn tăng công suất đặt của các trang trại gió từ mức hiện nay là 60 Gigawatt (60 GW) lên 150 GW vào năm 2020. Tuy nhiên, việc sử dụng ngày càng tăng các nguồn năng lượng tái tạo sẽ làm trầm trọng thêm rủi ro biến động lưới điện khi mà trời không có gió hoặc không có nắng.

Các nhà máy điện chu trình kết hợp hiệu suất cao với khả năng lên tải nhanh chóng có thể giải quyết vấn đề này. Siemens đã xây dựng một vài nhà máy điện như thế ở Trung Quốc. Ví dụ, tại nNhà máy điện Shanghai Shenergy Lingang - Nhà máy đạt Giải thưởng Năng lượng châu Á cho dự án điện khí tốt nhất hồi tháng 10/2012 - Siemens đã trang bị bốn tua bin thế hệ F cho bốn tổ máy, nhờ vậy có thể lên tải trong vòng mười phút. Trong tương lai, công nghệ loại này của Siemens có thể giúp bù đắp sự không ổn định của lưới điện khi có sự thay đổi bất thường các nguồn năng lượng tái tạo với tỷ trọng lớn trong tổng sản lượng điện.

Hàn Quốc hiện đang “đặt cược” vào dòng tua bin khí thế hệ H mới nhất của Siemens. Quốc gia này đã đặt mua 8 tua bin. Vì có rất ít nguồn dự trữ năng lượng và phải nhập khẩu các loại nhiên liệu như khí thiên nhiên hóa lỏng, nên Hàn Quốc hết sức coi trọng hiệu suất của nhà máy điện. Hiệu suất của một nhà máy 800MW tăng 1% thì sẽ phát thêm 60 triệu kW giờ điện mỗi năm, tương đương với lượng điện cho khoảng 30.000 người - mà không làm tăng chi phí nhiên liệu hay phát thải CO2.

Nhà máy điện “Chìa khóa trao tay” cho Việt Nam

Nhu cầu điện của Việt Nam tăng trung bình trên 10% mỗi năm và Việt Nam đang đối mặt với nguy cơ thiếu điện nghiêm trọng do nguồn cung không ổn định. Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia của Việt Nam cho giai đoạn 2011-2020, có xét đến năm 2030 đặt ra yêu cầu phải tăng gấp đôi công suất vào năm 2020. Đáp ứng được yêu cầu này là điều kiện tiên quyết để Việt Nam tiếp tục con đường tăng trưởng kinh tế và trở thành một quốc gia công nghiệp trong tương lai. Siemens có thể hỗ trợ tối đa lĩnh vực này.

Tổng sản lượng điện của Việt Nam năm 2016 đạt 183 tỷ kWh, trong đó các tuốc bin của Siemens đóng góp khoảng 11%. Các nhà máy điện chu trình kết hợp mà Siemens tham gia thực hiện như Phú Mỹ 3 với công suất 750MW, Cà Mau 1 và 2 với công suất 1.500MW và Nhơn Trạch 2 với công suất 750MW hiện vẫn là những nhà máy điện có hiệu suất cao nhất và có độ phát thải thấp nhất tại Việt Nam. Đặc biệt, nhà máy điện chu trình kết hợp Nhơn Trạch 2 sử dụng các tuốc bin khí SGT5-4000F của Siemens và triển khai cùng với nhà thầu chìa khóa trao tay là Tổng công ty Lắp máy Việt Nam (LILAMA) đã đạt thứ hạng cao về thời gian xây dựng và vận hành ổn định.