cis_banner_final_en.png
Tiềm năng hợp tác phát triển an ninh năng lượng của Việt Nam từ kinh nghiệm của Ấn Độ

05/08/2019


Tiềm năng hợp tác phát triển an ninh năng lượng của Việt Nam từ kinh nghiệm của Ấn Độ



G.R. Narsimha Rao*
 
Dẫn đề
Thỏa thuận Paris năm 2015 là một dấu mốc quan trọng trong tiến trình đàm phán về biến đổi khí hậu. Mặc dù đã có những diễn biến mới liên quan đến tiến trình đàm phán toàn cầu, các cam kết giảm phát thải lớn hơn lại nằm ở Đóng góp dự kiến do quốc gia tự quyết định (INDCs) của các nước phát triển và các nước đang phát triển để giữ nhiệt độ trái đất tăng trung bình dưới 2oC như thời kỳ tiền công nghiệp. Nếu chỉ với 1/3 mục tiêu của Đóng góp dự kiến do quốc gia tự quyết định (INDCs) được thực hiện trong đó bao gồm các mục tiêu tiết kiệm năng lượng, đó đã là hành động lớn nhất và hiệu quả nhất trong con đường tiến tới một hệ thống không có việc phát thải năng lượng carbon.
Ấn Độ là quốc gia đứng thứ ba trên toàn cầu về phát thải năng lượng carbon dioxit. Để giải quyết việc sử dụng năng lượng hiệu quả trong các ngành kinh tế then chốt, Luật Tiết kiệm năng lượng 2001 của Ấn Độ đã được ban hành với mục tiêu phát triển đội ngũ chuyên gia được gọi là các chuyên gia quản lý và kiểm toán về năng lượng. Để nâng cao công tác tiết kiệm năng lượng tại các ngành kinh tế sử dụng nhiều năng lượng, Chính phủ Ấn Độ đề ra chương trình hành động về tiết kiệm năng lượng dựa theo cơ chế thị trường được goi là Triển khai, Đạt được và Thương mại (PAT). Cơ chế PAT là cơ chế có quy định về mốc thời gian với chu kỳ thường xuyên 3 năm và kết quả đạt được đến thời điểm hiện tại là đáng khích lệ. Các nước Nam Á khác cũng đã áp dụng chương trình tiết kiệm năng lượng trong lĩnh vực công nghiệp và tòa nhà thương mại.
Bài viết này nhấn mạnh về các biện pháp mà các nhà máy nhiệt điện, một ngành năng lượng then chốt đều đạt được các mục tiêu theo cơ chế PAT. Kinh nghiệm tiết kiệm năng lượng có thể được chuyển giao giữa các nước. Bài viết nhằm nâng cao hiểu biết về cơ chế này tại Việt Nam và các nước bạn bè. Đây là lĩnh vực tiềm năng trong hợp tác phát triển an ninh năng lượng của Việt Nam dựa vào kinh nghiệm của Ấn Độ.
Từ khóa: Phát thải khí carbon dioxide, biến đổi khí hậu, tiết kiệm năng lượng, chu kỳ PAT, các nhà máy nhiệt điện. 

Giới thiệu
Giảm tác động tiêu cực của việc sử dụng năng lượng đã được coi như một trong những thách thức về kỹ thuật, chính trị và đạo đức mà tất cả các quốc gia trên thế giới đều phải trải qua. Năm 2015, Thỏa thuận Paris lịch sử đã đánh dấu một bước tiến mới trong nỗ lực của cơ chế Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu và được xây dựng trên cơ sở của những công việc đang được triển khai theo Công ước khung Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu trong khi đề ra được một tiến trình mới trong nỗ lực toàn cầu chống biến đổi khí hậu. Mỗi quốc gia tự cam kết có hành động giảm phát thải cho đến năm 2030 như được nêu trong Đóng góp dự kiến do quốc gia quyết định.
Nếu tất cả các quốc gia thực hiện theo đúng những gì họ hứa đến năm 2030 và dựa trên đó tiếp tục cam kết với mức độ như vậy, nhiệt độ trái đất có thể tăng thêm 30C vào năm 2100 so với thời kỳ tiền công nghiệp. Để đạt mục tiêu dự kiến nhằm giữ mức tăng nhiệt độ trái đất dưới 2% so với thời kỳ tiền công nghiệp đòi hỏi phải giảm phát thải hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu. Cam kết của ba nước Nam Á và Việt Nam như sau:
 
Bangladesh Đóng góp vô điều kiện giảm phát thải hiệu ứng nhà kính bằng việc giảm 5% và 15% vô điều kiện và có điều kiện trong hoạt động kinh tế vào năm 2030 trong lĩnh vực điện, giao thông và công nghiệp
Ấn Độ Giảm mức độ phát thải trong GDP 33% xuống còn 35% từ năm mức năm 2005 vào năm 2030
Pakistan Dự định giảm 20% so với mức cam kết Giảm phát thải vào năm 2030
Viêt Nam Với nguồn lực trong nước, mức giảm phát thải sẽ giảm 8% và dự kiến sẽ tăng lên 25% với sự ủng hộ của quốc tế.
Cả Bangladesh và Pakistan cam kết đều dựa vào mức độ giúp đỡ của cộng đồng quốc tế dưới hình thức tài chính, đầu tư, phát triển và chuyển giao công nghệ và đào tạo nguồn nhân lực.
Ấn Độ bắt đầu giảm phát thải khí carbon thông qua việc áp dụng Luật Tiết kiệm năng lượng 2001, một công cụ pháp lý thúc đẩy các biện pháp tiết kiệm năng lượng tại Ấn Độ. Đạo luật này được thông qua vào ngày 1 tháng 10 năm 2001 và được thể chế hóa bằng việc hình thành Cục Tiết kiệm năng lượng vào ngày 1 tháng 3 năm 2002. Một trong những điểm quan trọng của Đạo luật này là hình thành nên đội ngũ chuyên gia thông qua việc cấp chứng chỉ về Quản lý năng lượng và kiểm toán năng lượng. Các ngành công nghiệp sử dụng nhiều năng lượng (được coi là khách hàng đặc biệt) sẽ phải chỉ định một nhà quản lý về năng lượng và phải thuê công ty kiểm toán năng lượng uy tín kiểm toán về hoạt động sử dụng năng lượng và hoạt động kiểm toán năng lượng phải được tiến hành bởi một vị kiểm toán năng lượng đã được cấp chứng chỉ. Chương trình quốc gia về nâng cao tiết kiệm năng lượng đã được hình thành nhằm tăng cường phát triển thị trường các sản phẩm tiết kiệm năng lượng thông qua việc hình thành các cơ chế chính sách có lợi cho việc phát triển của thị trường. Cục tiết kiệm năng lượng này đã giúp hình thành thị trường tiết kiệm năng lượng để đạt được mục tiêu không phải đầu tư thêm các nhà máy mới với công suất lên đến 19598 MW và tiết kiệm được khoảng 23 triệu tấn năng lượng hóa thạch trong một năm khi Cục này đi vào giai đoạn hoạt động đầy đủ.
Trong khuôn khổ Chương trình quốc gia này, một trong những sáng kiến nâng cao tiết kiệm năng lượng là chương trình triển khai, đạt được mục tiêu và thương mại (PAT) trong lĩnh vực công nghiệp. Cơ chế thương mại về tiết kiệm năng lượng dựa theo cơ chế thị trường PAT, trong chu kỳ 1, được áp dụng đối với 478 khách hàng (được liệt vào khách hàng đặc biệt - DC) nằm trong 8 lĩnh vực công nghiệp sử dụng nhiều năng lượng, chiếm 1/3 sản lượng tiêu thụ năng lượng của Ấn Độ. Mức độ giảm tiêu thụ năng lượng bắt buộc trong khuôn khổ của chương trình PAT đã giúp các doanh nghiệp trong các ngành này giảm 4-5% vào năm 2015 so với mức 2012. Chứng chỉ tiết kiệm năng lượng (ESCert) đã được cấp cho các khách hàng tiết kiệm vượt quá được mức tiết kiệm năng lượng bắt buộc. Chương trình này đã được mở rộng và triển khai sâu rộng trong các lĩnh vực khác như đường sắt, truyền tải điện, lọc dầu vào chu kỳ 2 và đã bao quát được số lượng khách hàng đang tiêu thụ hơn một nửa mức năng lượng thương mại tại Ấn Độ.
Ấn Độ là nước đứng thứ 6 trên thế giới về sản xuất điện. Các nhà máy nhiệt điện của Ấn Độ được Cục Tiết kiệm năng lượng liệt vào đối tượng khách hàng đứng đầu trong tiêu thụ năng lượng. Thứ hạng khách hàng đặc biệt sử dụng nhiều năng lượng và phải chi nhiều cho năng lượng tại Ấn Độ được nêu tại Bảng 1.
Bảng 1
Thứ bậc giữa các ngành đặc biệt về tiêu thụ năng lượng và chi phí cho tiêu thụ năng lượng
Ngành Xếp hạng về tiêu thụ năng lượng tập trung Xếp hạng về phần trăm chi phí năng lượng Xếp hạng về Tổng mức tiêu thụ năng lượng
Điện 2 1 1
Phân bón 1 3 2
Sắt thép 5 5 4
Tại Ấn Độ có 144 loại khách hàng đặc biệt trong ngành nhiệt điện. Các khách hàng đặc biệt trong ngành này được phân loại dự trên loại năng lượng đầu vào như than, lignite, khí tự nhiên và dầu hỏa. Các nhà máy nhiệt điện than/lignite là các nhà máy đứng cao nhất với xếp hạng 107 theo sau là các nhà máy điện khí và điện chạy bằng dầu hỏa với xếp hạng là 33 và 4. Việc phân loại các nhà máy nhiệt điện dựa theo nguyên liệu đầu vào được nêu tại hình 1.
Hình 1: Phân loại các nhà máy nhiệt điện dựa trên nguyên liệu đầu vào theo chương trình PAT – Chu kỳ I

Mức độ tiêu thụ năng lượng đánh giá của các nhà máy nhiệt điện là 104.5 triệu MTOE/năm. Ngành nhiệt điện được xác định là một ngành quan trọng nhất với khả năng đóng góp tiềm năng về tiết kiệm năng lượng là 3.211 triệu MTOE/năm, chiếm 48% của toàn bộ mục tiêu của Chương trình PAT. Mục tiêu (về mức tiết kiệm năng lượng đạt được) đối với từng nhà máy nhiệt điện được đưa ra dựa trên tỷ suất phát nhiệt xác định dựa trên tỷ suất phát nhiệt trong giai đoạn vận hành và sai lệch đối với tỷ suất phát nhiệt thiết kế.
1. Nhân tố tiết kiệm năng lượng trong phát triển khu vực
Trong mục tiêu năng lượng bền vững, Chính phủ Bangladesh đang tích cực thúc đẩy chương trình tiết kiệm năng lượng (EE) và bảo tồn năng lượng (EC). Chính phủ Bangladesh đã đưa ra kết hoạch hành động tăng cường nỗ lực và điều phối giữa các chương trình kiết kiệm năng lượng và bảo tồn năng lượng và áp dụng các biện pháp nhằm đạt được mục tiêu quốc gia dưới sự quản lý của chính phủ thông qua việc hình thành Cơ quan Phát triển năng lượng bền vững và năng lượng tái tạo (SREDA).
Do sự quan tâm của Chính phủ nước này về tiết kiệm năng lượng, các biện pháp đã được áp dụng tại các cơ quan chính phủ và tư nhân đòi hỏi các cơ quan phải có các chuyên gia về lĩnh vực này. Với sự giúp đỡ của quốc tế Cơ quan SREDA đã hình thành Kế hoạch tổng thể về tiết kiệm và bảo tồn năng lượng trong đó bao gồm Chương trình cấp chứng nhận kiểm tóa và quản lý năng lượng.
Để phát huy lợi ích lớn về kinh tế và môi trường của việc tiết kiệm năng lượng, Chính phủ Pakistan cũng đã thành lập Trung tâm quốc gia về Tiết kiệm năng lượng (ENERCON) vào năm 1986. Để nhân rộng, phát triển và phối hợp triển khai các hoạt động tiết kiệm năng lượng trong tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế, Trung tâm này đã được chuyển thành Cơ quan quốc gia về Tiết kiệm và Bảo tồn năng lượng trực thuộc chính quyền liên bang.
Để phát huy tiềm năng về bảo tồn năng lượng và sử dung năng lượng hiệu quả, Pakistan đã thông qua Luật quốc gia về Tiết kiệm và Bảo tồn năng lượng 2016. Văn kiện này đã cung cấp khung pháp lý để triển khai các biện pháp cần thiết về sử dụng và bảo tồn năng lượng hiệu quả trên toàn bộ lãnh thổ và trong tất cả các ngành kinh tế với sự phối hợp của các chính quyền địa phương. Theo luật này, Cơ quan NEEC được giao nhiệm vụ triển khai việc kiểm toán về năng lượng trực tiếp hoặc thông qua việc chỉ đạo một cá nhân tiến hành kiểm toán năng lượng bởi bất kỳ cơ quan kiểm toán năng lượng đối với các khách hàng sử dụng nhiều năng lượng. Để tuân thủ theo đạo luật này, Cơ quan NEEC đã triển khai chương trình Cấp chứng nhận quốc gia đối với các kiểm toán viên và quản lý về năng lượng với sự giúp đỡ của quốc tế.
Một khi có một cán bộ kiểm toán năng lượng hoặc quản lý viên năng lượng chuyên nghiệp, một chương trình tiết kiệm năng lượng quốc gia tương tự như PAT tại Ấn Độ sẽ được triển khai một cách hiệu quả để đáp ứng theo các cam kết của Công ước Paris đối với các quốc gia. Việc triển khai các công cụ chính sách về tiết kiệm năng lượng của các nước đang phát triển có sự khác biệt lớn so với các nước đang phát triển.
Phương pháp
Các khách hàng sử dụng nhiều năng lượng nhất đã được thông báo và lên danh sách (478 khách hàng) phải có trách nhiệm lưu và nộp số liệu về số lượng năng lượng được tiết kiệm theo mẫu Form 1 cho cơ quan được chính quyền bang chỉ định và Cục Tiết kiệm năng lượng. Đây là quy trình báo cáo bắt buộc trong đó mỗi nhà máy điện phải trình báo cáo chi tiết về mức tiêu thụ năng lượng, mức tiêu thụ của các hạng mục nhà máy và sản lượng bán lên lưới. Khách hàng đặc biệt này nhận được bản báo cáo kiểm toán về mức sử dụng năng lượng cơ sở bởi một đơn vị kiểm toán năng lượng độc lập có uy tín, đơn vị thẩm định các dữ liệu sử dụng năng lượng đã được trình, thiết lập báo cáo từ các nhà máy (Gate-to-Gate - GTG), thu thập thêm các thông tin về kỹ thuật như khả năng tiết kiệm nhiên liệu và vận hành của các thiết bị chủ chốt, quá trình vận hành và các hệ thống phụ trợ bên trong nhà máy, v.v.. Đối với ngành nhiệt điện, mục tiêu tiết kiệm năng lượng cụ thể đã được xác định dựa trên sai số của tỷ suất nhiệt trung bình trong ba năm (2007-2010) cụ thể trong giai đoạn cơ sở tính từ tỷ suất nhiệt thiết kế như được thể hiện trong bảng 2.
Bảng 2: Thiết kế tính toán mục tiêu - các nhà máy nhiệt điện
Sai số đối với tỷ suất nhiệt thuần tại trạm so với tỷ suất nhiệt thiết kế Mục tiêu giảm đối với % sai số đối với tỷ suất nhiệt thuần % mục tiêu giảm đối với tỷ suất nhiệt thuần
≤5% 10% 0.5%
 >5% và ≤ 10% 17% 0.85% tới 1.7%
> 10% và ≤ 20% 21% 2.1% tới 4.2%
> 20% 24% 4.8% và hơn
Để đảm bảo thực hiện yêu cầu kế hoạch PAT, các nhà máy nhiện điện phải đạt được mục tiêu giảm mức độ tiêu thụ năng lượng cụ thể (SEC) so với mức tiêu thụ năng lượng cơ sở trong vòng 3 năm trong năm tài khóa 2011-2012, 2012-2013 đối với chu kỳ I. Theo tiến trình tham vấn PAT, việc thẩm định lại mức tiêu thụ nhiên liệu (nhiên liệu đầu vào), năng lượng đã sản xuất, tiêu thụ năng lượng trong nội bộ và năng lượng bán ra đã trình trong bản báo cáo là rất quan trọng để rút ra được mức tiêu thụ năng lượng cụ thể mà nhà máy đã đạt được. Tiến trình này còn bao gồm việc thẩm định khả năng thực thi về tiết kiệm năng lượng của khách hàng sau khi xem xét quá trình hoạt động bình thường và các nhân tố khác như theo quy định của PAT.
Cách tính tiêu chuẩn đối với các mục tiêu dựa trên mức tiêu thụ năng lượng, năng lượng phát và chỉ số nhiệt được hiển thị tại bảng 3.
Bảng 3: Cách tính tiêu chuẩn đối với các mục tiêu dựa trên mức tiêu thụ năng lượng của một nhà máy nhiệt điện
Công suất lắp đặt 338.5 MW (232.5 GTG÷156 STG)
Tỷ suất nhiệt thiết kế tổng thể tại trạm 1730 kcal/kWh
Trung bình 3 năm (2007-2010)
Tổng lượng phát tại trạm 3011 MU
Lượng phát thuần tại trạm 2917MU
Mức tiêu thụ điện năng của thiết bị (APC) 3.1%
Tổng tỷ suất nhiệt vận hành (GHR) 1744 Kcal/kWh
Tỷ suất nhiệt vận hành thuần (NHR) 1800 kcal/kWh
Tỷ suất nhiệt thiết kế Kcal/kWh
Sai số tỷ suất nhiệt vận hành thuần Kcal/kWh
Phần trăm sai số so với thiết kế  
Mức giảm mục tiêu
(Đối với sai số trên 5% trong tỷ suất nhiệt vận hành thuận so với tỷ suất nhiệt thiết kế: sai số 10%)
Tỷ suất nhiệt thiết kế thuần 1786 Kcal/kWh
Mức giảm tỷ suất nhiệt thiết mục tiêu Kcal/kWh
Mức mục tiêu của tỷ suất nhiệt Kcal/kWh
Mức phát thuần tại trạm 2917 MU
Mức giảm mục tiêu tính theo mét khối dầu tương đương (mtoe) MT
2. Việc tuân thủ theo quy định của PAT đối với các nhà máy nhiệt điện
Các nhà máy nhiệt điện là nhân tố chủ chốt đối với sự tăng trưởng năng lượng toàn cầu và là một ngành gây cạn kiệt tất cả các nguồn nguyên liệu hóa thạch. Tổng mức tiêu thụ điện sẽ cao hơn 61% vào năm 2030 so với mức của năm 2011 với mức tăng trưởng 2.5%/năm. Theo dự đoán, sẽ có sự thay đổi từ việc sử dụng nguyên liệu hóa thạch cho phát điện tùy theo từng khu vực do việc sử dụng năng lượng tái tạo. Công suất phát điện của các nhà máy điện đã được lắp đặt tại Ấn Độ tính đến ngày 30 tháng 9 năm 2018 như sau:
Bảng 4: Công suất phát điện của Ấn Độ tính đến ngày 30 tháng 9 năm 2018
Các loại nhà máy điện Công suất lắp đặt Tỷ lệ (%)
Điện than 196.097 56.9
Thủy điện lớn 45.487 13.2
Thủy điện nhỏ 4.493 1.3
Điện gió 34.293 9.9
Điện mặt trời 23.022 6.7
Điện sinh khối 8.839 2.6
Điện hạt nhân 6.780 2.0
Điện khí 24.867 7.2
Bài viết sẽ phân tích về các nghiên cứu theo các trường hợp. Những đặc điểm cơ bản của các nhà máy điện được nêu dưới đây:
2.2. Nhà máy nhiệt điện than
Một nhà máy điện gồm có nồi hơi và turbin với công suất 63.5 MW. Nhà máy sử dụng than đã được nghiền sẵn với tổ máy có bốn lò đốt. Nồi hơi cũng được lắp đặt với hệ thống lò hỗ trợ bằng dầu để sử dụng trong lúc khẩn cấp cũng như trong lúc khởi động. Nhà máy này sử dụng cả nguồn than trong nước Ấn Độ và nhập khẩu. Các loại than này được trộn qua băng truyền tải sau khi khi than được đưa lên băng. Nhà máy này trộn theo tỷ lệ 5:1 (Than Ấn Độ: Than nhập khẩu). Nhà máy đã lắp đặt bốn trạm trộn với công suất 239 m3 kết nối với mỗi lò đốt. Mức độ tiêu thụ than trong quá trình vận hành hết công suất của nhà máy điện là khoảng 55 TPH.
Nồi hơi sản sinh khí hơi nước ở 275 TPC, nhiệt độ 5100C và áp suất 90 kg/cm2. Khí hơi nước được sản sinh sẽ được đưa qua tổ vận hành khí của Turbin (STG) với công suất 63.5 MW. Turbin khí là loại hình trụ đơn, có giải nhiệt và đặc được thiết kế để vận hành với khí ở mức 88 kg/cm3, nhiệt độ 5070C. Tốc độ quay thiết kế của Turbine là 3000 rpm, phù hợp với việc vận hành liên tục với sản lượng tỷ suất liên tục cực đại (Maximum Continuous Rating – MCR) trong giải tần +5% tới - 3% của 50 Hz mà không có giới hạn nào. Turbin khí có hệ thống điều khiển bằng điện thủy lực. Điện phát ra được sử dụng một phần của nhà máy và bán lên lưới.
2.2. Nhà máy điện khí
Nhà máy điện khí là một nhà máy điện với chu kỳ kết hợp với công suất lắp đặt 119.8 MW và bán điện cho hệ thống truyền tải của nhà nước. Khí tự nhiên (khoảng 5,000,000 m3/ngày) được chuyển tới nhà cổng nhà máy qua hệ thống ống của công ty cung cấp khí để phục vụ phát điện. Nhà máy điện được thiết kế vận hành với việc sử dụng rất ít nước so với nhà máy điện thông thường. Việc này được thực hiện thông qua việc sử dụng hệ thống làm lạnh bằng đá lạnh condenser thay vị sử dụng hệ thống làm lạnh từ nước. Nhà máy chỉ cần sử dụng lượng nước tối thiểu để bủ đắp cho quy trình vận hành khí. Turbin khi được cung cấp với hệ thống đốt cháy khô với mức NOx thấp và sản sinh mức NOx thấp trong ống dẫn khí. Nhà mày nhiệt điện này đảm bảo nguồn cung cấp điện ổn định và không bị ngắt cho hệ thống lưới do khả năng cung cấp khí liên tục.
2.3. Nhà máy điện chạy bằng dầu
Nhà máy điện này bao gồm bốn tổ máy vận hành sử dụng dầu với tốc độ chậm có công suất 51.48 MW. Mỗi tổ máy được lắp đặt với một nồi hơi thu hồi nhiệt thừa (WHRB) để sản sinh ra hơi nước. Nhà máy được thiết kế vận hành để đáp ứng nhu cầu điện căn bản và được lắp với 4 tổ máy vận hành sử dụng loại dầu cấp thấp với hàm lượng lưu huỳnh thấp (LSHS). Dầu diesel nhẹ (LDO) được sử dụng khi nhà máy bắt đầu khởi động và tắt máy.
Khí thoát ra với nhiệt độ cao của động cơ sẽ được đưa qua nồi hơi thu nhiệt thừa được kết nối với mỗi tổ máy. Trong bốn nồi hơi thu nhiệt thừa trong quá trình vận hành, hai nồi hơi sẽ cùng đồng thời vận hành để sản sinh ra khí hơi nước cần thiết để cho các quy trình khác như hệ thống làm nóng dầu LSHS, máy thu khí bị hấp hơi, v.v.. Nước làm mát của nhà máy là nước thải sau khi đã xử lý của thành phố. Nhà máy cũng có một nhà máy xử lý nước thải với công suất 7200 m2/ngày.
3. Triển khai các biện pháp tiết kiệm năng lượng
Phần này đi sâu vào phân tích về hoạt động của ba loại nhà máy nhiệt điện và mức tiết kiệm năng lượng thông qua việc triển khai các biện pháp tiết kiệm năng lượng trong giai đoạn chu kỳ PAT.
3.1. Nhà máy nhiệt điện than
Nhà máy nhiệt điện than này bắt đầu vận hành thương mại vào năm 1999. Nhà máy này đã cung cấp điện lên lưới liên tục và không gián đoạn. Nhân tố vận hành tải của nhà máy điện này đã giảm từ 92% xuống 86% trong giai đoạn chu kỳ PAT. Việc giảm vận hành tải chủ yếu là do hạn chế của đường lưới truyền tải nối với nhà máy. Mức tiêu thụ điện của hệ thống thiết bị của nhà máy đã giảm từ 9.7% xuống còn 9.2% kể cả khi nhà máy buộc phải giảm phát điệ. Tỷ suất phát nhiệt thuần khi vận hành của nhà máy đã giảm 3.2% từ mức cơ sở sau khi áp dụng một loạt các biện pháp tiết kiệm năng lượng.
- Than là nguồn nguyên liệu chính của nhà máy. Cả than Ấn Độ và than nhập khẩu được sử dụng trong giai đoạn cơ sở và giai đoạn đánh giá. Tổng mức than tiêu thụ với giá trị kcal tổng trọng lượng trung bình (GCV) được sử dụng để tính toán tỷ suất nhiệt. Nhà máy này duy trì được giá trị GCV đồng nhất đối với loại than khi vận hành nhà máy thông qua việc mua các loại than với chất lượng cao với giá cao hơn. Việc sử dụng số lượng than, GCV và tỷ suất nhiệt vận hành của nhà máy được nêu trong bảng dưới đây.

- Hệ thống quay vòng hướng khí nóng (APH) được thay đổi. Nhiệt độ khí tăng được giám sát gần điểm phát APH sau khi thực hiện luân chuyển khí đối với khí chính và khí phụ là 800C và 40C. Việc này giúp giảm dò khí tại hệ thống APH từ 16% xuống 7% sau khi thay đổi. Việc giảm dò khí cũng dẫn đến việc giảm tiêu thu điện năng bởi việc vận hành hệ thống quạt chính làm mát
- Hệ thống quạt thông gió (ID) kết nối với hệ thống lá tĩnh của turbin (IGV) với trục tách cánh treo được thay thế bằng trục tách mới. Mức giảm tiêu hao năng lượng sử dụng được đo tại quan thông gió là 33 kW
- Triển khai hệ thống tái sử dụng nước thải từ nồi hơi và lắp đặt nhà máy xử lý nước thải từ bể trung hòa nước dẫn đến việc giảm việc sử dụng nước giếng khoan cũng như giảm tiêu thụ hóa chất xử lý nước thải.
3.2. Nhà máy nhiệt điện chạy bằng khí
Nhà máy nhiệt điện chạy bằng khí này bắt đầu vận hành thương mại từ tháng 8 năm 2005. Nhà máy này được thiết kế vận hành sử dụng rất ít nước so với nhà máy điện thông thường. Thay vì sử dụng hệ thống ngưng tụ giải nhiệt bằng nước, nhà máy này sử dụng hệ thống ngưng tụ giải nhiệt gió. Nhà máy cần ít nước do nước được sử dụng một cách tuần hoàn. Turbine khí được cung cấp bằng hệ thống đốt NOx thấp và khô, trong đó sản sinh ra mức NOx thấp trong ống dẫn khí. Công xuất phát của nhà máy thay đổi phụ thuộc vào nguồn khí được cung cấp. Trong giai đoạn đánh giá công suất phát của nhà máy và thời gian vận hành của nhà máy là 56.49% và 93.87%. Tổng tỷ suất nhiệt vận hành của nhà máy là 5.48% (32,475MU), sau khi tính cả tỷ suất vận hành thuần của nhà máy là 2265 kcal/kwh. Tỷ suất nhiệt vận hành của nhà máy đã giảm 1.3% so với tỷ suất vận hành cơ sở. Tuy nhiên, nhà máy tập trung giả tiêu thụ điện đối với hệ thống thiết bị thông qua việc đầu tư thêm và vượt qua cam kết đối với chương trình PAT.
Bảng 6: So sánh tiêu thụ điện của thiết bị giữa giai đoạn hoạt động cơ sở và giai đoạn đánh giá
Bộ phận/Thiết bị Giai đoạn cơ sở Giai đoạn đánh giá
Công suất phát của nhà máy MW 62÷47:109 45÷25:65
Máy nén kích khí thiên nhiên kW 1511 1439
Máy bơm nước cho nồi hơi kW 1040 488
ACC (14 nos) kW 1022 1021
ACHE (16 nos) kW 102 92
Bơm CCW, kW 67 70
Bơm ACW, kW 52 53
CEP, kW 146 64
Máy nén khí (trong tải) kW 52 20
Hệ thống chiếu sáng kW 20 20
Ổ LT (Mô tơ 11kW, AC (có tải vv.) kW 500 310
Tiêu hao của Máy biến áp + thanh cái kW 500 465
Tiêu hao điện không xác định kW 488 52
Tổng lượng điện sử dụng kW 5500 4095
3.3. Nhà máy nhiệt điện chạy bằng dầu
Nhà máy nhiệt điện chạy bằng dầu được đưa vào vận hành thương mại vào năm 1998 và là một trong những nhà máy điện chạy bằng dầu lớn nhất trên thế giới. Động cơ dầu sử dụng quạt gió ly tâm hai kỳ được dẫn động qua turbin với công suất 50 MW mỗi động cơ có hiệu quả động cơ thiết kế là 48.7%. Công suất phát của nhà máy trong giai đoạn đánh giá đã giảm cơ bản xuống 4033% so với giai đoạn hoạt động cơ sở là 71.62%. Chi tiết vận hành của từng thiết bị được nêu trong bảng 7.
Bảng 7: Chi tiết vận hành của từng thiết bị trong giai đoạn cơ sở và giai đoạn đánh giá
Năm cơ sở Năm đánh giá
Tổ máy Công suất vận hành % công suất Tổng phát Công suất vận hành % công suất Tổng phát
Tổ máy 1 45.68 73.15 962.11 39.50 42.83 161.18
Tổ máy 2 45.66 72.70 956.10 40.30 32.68 122.96
Tổ máy 3 45.76 70.81 931.29 42.90 36.88 138.79
Tổ máy 4 45.76 69.71 916.84 39.30 46.19 173.84
Tổng 182.86 71.62 3766.34 162.00 40.33 599.77
Nhà máy bị buộc phải vận hành dưới công suất là do nhu cầu của lưới. Phần trăm tiêu thụ điện của thiết bị trong giai đoạn đánh giá cao hơn so với giai đoạn cơ sở (3.38 so với 3.92%) và chủ yếu là do công suất phát thấp.
4. Kết quả và trao đổi
Trong khi thế giới đang hướng tới việc sử dụng năng lượng sạch, ưu tiên sẽ là việc sử dụng năng lượng một cách hiệu quả. Việc sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm sẽ là một lựa chọn ít tốn kém để giải quyết mối quan hệ cung cầu. Năng lượng có thể được tiết kiệm thông qua việc tăng tính hiệu quả của việc phát điện, cải thiện tỷ suất nhiệt và giảm tiêu thụ điện của các thiết bị. Toàn bộ việc này có thể được thực hiện với chi phí tối thiểu mà không tác động đến môi trường.
Việc giảm tiêu hao năng lượng bắt buộc đối với các nhà máy sử dụng năng lượng theo chương trình PAT đã dẫn đến việc giảm từ 4-5% mức tiêu hao vào năm 2015 so với mức tiêu hao của năm 2012. Doanh nghiệp vượt qua được mức tiết kiệm năng lượng bắt buộc sẽ được trao Chứng nhận Tiết kiệm Năng lượng. Bảng dưới đây hiển thị về những thành tựu về tiết kiệm năng lượng của chương trình PAT trong chu kỳ I.
Ngành Khách hàng đặc biệt Mức tiêu thụ
MTOE
Mức tiết kiệm bắt buộc MTOE Mức tiết kiệm đạt được MTOE
Sản xuất nhôm 10 7.71 0.456 0.730
Sản xuất xút 22 0.885 0.054 0.093
Dệt may 90 1.2 0.066 0.129
Giấy 31 2.08 0.119 0.289
Sắt thép 67 25.32 1.486 2.10
Phân bón 29 8.2 0.477 0.78
Xi măng 85 15.01 0.815 1.480
Điện 144 104.56 3.211 3.06
Việc mở rộng chương trình bằng cách bổ sung thêm những ngành mới và khách hàng đặc biệt mới đang được triển khai. Bắt đầu từ năm 2017, chu kỳ mới bắt đầu được triển khai trong đó bắt đầu áp dụng thử nghiệm tại các doanh nghiệp mới và xây dựng thể chế, báo cáo hàng năm về khách hàng mới.
Ngành Số lượng khách hàng Số lượng khách hàng bổ sung
  PAT PAT PAT PAT
  Chu kỳ I Chu kỳ II Chu kỳ III Chu kỳ IV
Sản xuất nhôm 10 12 1  
Sản xuất sút 22 24   2
Dệt may 90 99 34  
Bột giấy & giấy 31 29 1 7
Sắt thép 67 71 29 35
Phân bón 29 37    
Xi măng 85 111 14 1
Nhiệt điện 144 154 37 17
Lọc dầu   18    
Đường sắt   22    
Truyền tải điện   14    
Tòa nhà thương mại       37
Hóa dầu       8
Tổng 478 591 116 107
 
Có thể thấy rằng dịch vụ kiểm toán và quản ký năng lượng có chứng chỉ đối với khách hàng đặc biệt tăng theo xu hướng. Việc đầu tư cho công tác tiết kiệm năng lượng cũng tăng để đáp ứng được yêu cầu mục tiêu giảm tiêu thụ năng lượng.
Tại Việt Nam, gần đây, Chương trình quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho giai đoạn 2019-2030 đã được Thủ tướng Việt Nam phê duyệt (vào ngày 13 tháng 3 năm 2019 theo quyết định số 280/QD-TTg). Chương trình này đề ra những mục tiêu cụ thể như mục tiêu tiết kiệm 5-7% năng lượng so với tổng lượng năng lượng tiêu thụ, giảm tổn thất điện xuống dưới 6.5% cũng như mục tiêu cụ thể về tiết kiệm năng lượng trong các ngành công nghiệp chủ chốt và tiêu thụ năng lượng cho giai đoạn 2019-2025.
Đây là lĩnh vực tiềm năng hợp tác trong phát triển an ninh năng lượng của Việt Nam từ kinh nghiệm của Ấn Độ thông qua việc tìm hiểu và áp dụng mô hình của chương trình PAT của Ấn Độ cho các ngành kinh tế của Việt Nam (nhiệt điện, xi măng, sắt thép và dệt may).
5. Kết luận
Để thúc đẩy hơn nữa cũng như khuyến khích hoạt động sử dụng hiệu quả năng lượng thông qua việc cấp chứng nhận về tiết kiệm năng lượng là một xu hướng mới bằng việc phát triển đội ngũ các kiểm toán viên và nhà quản lý về năng lượng. Để phát huy tiềm năng này đòi hỏi phải có chính sách mới về sử dụng năng lượng hiệu quả trong đó hướng tới hiệu quả cũng như tăng cường tính hiệu lực của những chính sách hiện thời ở cấp quốc gia. Nhiều công cụ sử dụng năng lượng hiệu quả đang được áp dụng để đạt được mục tiêu tiết kiệm năng lượng. Biết cách sử dụng các công cụ cụ thể trong tình huống cụ thể là yếu tố quan trọng. Cơ chế PAT tại Ấn Độ đã mang lại sự thay đổi mang tính kiến tạo trong việc triển khai các biện pháp sử dụng hiệu quả năng lượng trong khoảng thời gian nhất định. Dựa vào kinh nghiệm triển khai chương trình PAT đối với các nhà máy nhiệt điện, các nước khác có thể áp dụng một cách phù hợp trong việc xây dựng công cụ chính sách đạt được mục tiêu giảm hiệu ứng nhà kính, đóng góp vào việc bảo vệ môi trường trong nước và trên toàn cầu./.
* Trưởng ban Tiết kiệm Năng lượng công nghiệp, Viện Năng lượng và Nguồn lực (TERI), Ấn Độ.

Bình luận của bạn