Công nghệ tuabin khí HA và xu hướng tại Việt Nam

Tuabin khí HA: Nâng hiệu suất NM điện chu trình hỗn hợp

Trao đổi với Năng lượng Việt Nam, ông Phạm Hồng Sơn - Tổng giám đốc GE tại Việt Nam, cho biết:

Ngành công nghiệp tuabin khí ra đời từ những năm 70 của thế kỷ 20, bắt đầu từ thế hệ đời máy E với công suất nhỏ và hiệu suất thấp, khoảng 50-55% hiệu suất nhà máy chu trình hỗn hợp. Năm 1986, thế hệ công nghệ F với hiệu suất từ 55 lên đến 60% ra đời thay thế cho đời máy E được sử dụng cho đến nay. Kể từ năm 2003, GE là nhà sản xuất tuabin khí đầu tiên nghiên cứu, phát triển và đưa vào hoạt động tuabin khí đời H, đây là dòng tuabin công nghệ tiên tiến với khả năng bền nhiệt và hiệu suất cao, giúp nâng hiệu suất của nhà máy điện chu trình hỗn hợp lên tới 60% hoặc hơn. Dòng tuabin khí HA mới ra mắt gần đây có những đặc điểm nổi bật hơn so với dòng máy H truyền thống ở chế độ làm mát: nếu như dòng H có kỹ thuật làm mát bằng hơi (steam cooled) thì công nghệ HA mới là hệ thống được làm mát bằng không khí (air cooled). Điểm nhấn thành công của tuabin khí HA đến từ việc áp dụng rất nhiều công nghệ kế thừa từ những nghiên cứu phát triển của các đơn vị kinh doanh khác của GE; ví dụ như vật liệu đặc biệt của GE (vật liệu chịu được nhiệt độ cao hơn, giảm nỗ lực làm mát), sử dụng kỹ thuật trong hàng không để đưa vào thiết kế 3D của các tầng cánh trong tuabin; hay như công nghệ chế tạo máy nén khí của GE Oil & Gas giúp tăng độ chính xác, giảm tổn thất, tăng hiệu suất... Đây là điểm độc đáo chỉ có tại GE, nơi chúng tôi cùng chia sẻ, sở hữu những nghiên cứu phát triển và kế thừa các thành tựu công nghệ từ nhiều mảng khác nhau mà chúng tôi gọi là GE Store.

Ông Phạm Hồng Sơn - Tổng giám đốc GE tại Việt Nam.

Quay trở lại với công nghệ tuabin khí HA, hiệu suất nhà máy chu trình hỗn hợp chạy thương mại của chúng tôi hiện tại đang ở mức 62,22% cao hơn hẳn so với công nghệ tuabin đời F. Bài toán kỳ vọng của ngành công nghiệp hiện tại là 65% - và với GE, chúng tôi đã có lộ trình và sự chuẩn bị cụ thể để biến con số này thành hiện thực. Hiệu suất 65% không phải là một con số mơ ước mà là cái đích chắc chắn của GE trong 5-10 năm tới, mang tới cho thế giới con số kỷ lục mới trong lĩnh vực điện khí. Theo tính toán của các chuyên gia trong ngành, năm 2020 là năm cuối của thế hệ F, tức là thị trường sẽ giảm thiểu đầu tư sử dụng công nghệ này, dần chuyển sang công nghệ H. Đó là lí do vì sao nhiều quốc gia trên thế giới và ở khu vực đang khuyến khích và thúc đẩy việc sử dụng công nghệ mới chứ không còn tiếp tục sử dụng các công nghệ cũ.

Những khó khăn, thuận lợi khi GE áp dụng công nghệ HA tại thị trường Việt Nam là gì?

Trong quá trình triển khai chúng tôi chưa thấy khó khăn nào rõ rệt mà ngược lại có rất nhiều thuận lợi. Thứ nhất, theo Tổng sơ đồ điện VII điều chỉnh, hoạt động của các nhà máy điện khí, cùng với quy hoach về lưới điện và công suất truyền tải của của hệ thống điện quốc gia đã được định hướng tương đối rõ ràng, gắn liền với xu hướng phát triển của ngành năng lượng. Chúng tôi tin rằng, công nghệ H của GE hoàn toàn phù hợp với định hướng này, vậy nên có thể nói đây là một lợi thế để triển khai công nghệ H tại Việt Nam.

Bên cạnh đó, hiệu suất của nhà máy điện khí sử dụng công nghệ HA rất cao – có thể đạt tới 62.22% như GE vừa công bố - có thể gọi là cao nhất ở thời điểm hiện tại, do đó rất phù hợp cho việc áp dụng vào thị trường điện cạnh tranh sắp tới, giúp giảm chi phí đầu tư ban đầu cũng như chi phí vận hành. Hiện tại, đặc điểm các mỏ khí của Việt Nam đa dạng với số lượng mỏ khí lớn, hàm lượng khí trơ cao, đặc tính của khí biến động và không ổn định. Hệ thống tuabin HA của GE đã được thử nghiệm và chứng minh rất phù hợp để giải quyết linh hoạt các vấn đề trên tại Việt Nam.

Từ giờ cho tới năm 2030, trữ lượng các mỏ khí sẽ suy giảm nhanh chóng, khi tính tới chiến lược nhiên liệu dài hạn cần nghĩ tới việc thay thế bằng các nguồn nhập khẩu hay dự trữ bằng hoạt động khác. Một trong những cách hiệu quả nhất chính là nâng cao hiệu suất nhà máy và tăng tính linh hoạt trong việc vận hành và hạn chế các thay đổi phần cứng, phù hợp với sự đa dạng của các mỏ khí, qua đó nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu. GE tự tin công nghệ HA có thể hỗ trợ được khách hàng giải quyết những thách thức đó.

Như ông nói, GE Store - một sự trao đổi về tri thức, công nghệ và các công cụ trong các lĩnh vực kinh doanh của GE - đã được tận dụng rất hiệu quả, đặc biệt trong việc ứng dụng công nghệ HA cho nhà máy điện. GE còn có giải pháp kỹ thuật số cho các nhà máy điện (digital power plant). Vậy việc đưa ra quá nhiều các công nghệ cùng một lúc có thể khiến các nhà đầu tư bị nhầm lẫn về tính năng của những công nghệ đó?

Tôi tin rằng các nhà đầu tư sẽ không bị nhầm lẫn bởi điều này rất rõ ràng. Ở đây, GE muốn nhấn mạnh rằng với việc giới thiệu các công nghệ mới như thế này sẽ giúp chuyển đổi cách tiếp cận ngành năng lượng chung trên thế giới. GE đã đặt ra mục tiêu rất rõ ràng về việc trở thành công ty công nghiệp kỹ thuật số, trong đó có một số nền tảng kỹ thuật số như Predix. Trên nền tảng Predix này có rất nhiều ứng dụng khác nhau trong ngành điện mà có thể kể tới như nhà máy điện kỹ thuật số.

Về công nghệ mới này, như ở nhà máy Bouchain, GE đã lắp đặt hàng nghìn cảm biến (sensor) để thu thập dữ liệu và đưa về trung tâm phân tích và chẩn đoán việc vận hành của những thiết bị đó. Điều này cho phép người dùng có thể cải thiện và tối ưu việc vận hành nhà máy cũng như kiểm soát được quá trình bảo trì, bảo dưỡng và đưa ra những quyết định về việc nâng cấp máy.

Ngoài ra, thêm một phần quan trọng nữa mà chúng tôi cũng đã có nói tới về việc năng lượng tái tạo đang trở thành xu hướng chung của thế giới. Truyền thông quốc tế gần đây nói nhiều về sự nóng lên toàn cầu (global warming), và thực sự đây là một cảnh báo rất lớn đối với thế giới. Đã có những chế tài rất cụ thể và khắt khe đối với việc phát thải, cùng với việc kêu gọi hạn chế sử dụng năng lượng hóa thạch, gia tăng năng lượng tái tạo - đây là xu hướng tất yếu của thế giới. Thách thức lớn nhất của việc sử dụng năng lượng tái tạo quy mô công nghiệp (nối lưới trực tiếp) hiện nay là sự bất ổn đối với lưới điện. Và với sự ra đời của công nghệ tuabin khí HA cùng với các giải pháp kỹ thuật khác của GE, một trong những nhiệm vụ chính của các tiến bộ khoa học này, bên cạnh hiệu suất và những tính năng khác, là phục vụ cho xu hướng mới này của thế giới.

Như vậy, có thể nói GE là đơn vị đi đầu về công nghệ HA?

Trong lĩnh vực sản xuất điện, GE không phải là đơn vị duy nhất cung cấp công nghệ H, mà đây là xu hướng yêu cầu của thị trường trên toàn thế giới và những nhà sản xuất khác chắc chắn cũng nỗ lực để hỗ trợ cho khách hàng. Tuy nhiên, khả năng thực tế qua các dự án đã triển khai cùng các thông số vận hành có tính hiệu quả cao đã chứng minh công nghệ HA hiện nay là giải pháp tốt nhất cho Việt Nam và cho khu vực. Tính đến thời điểm hiện tại, đã có 92 tổ máy tuabin khí công nghệ HA của GE được khách hàng lựa chọn để lắp đặt ở nhiều nơi trên toàn thế giới như Mỹ, Anh, Brazil, Pháp, Nga, Đức, Thổ Nhĩ Kỳ, Ai Cập, Argentina… Riêng trong khu vực, nhiều quốc gia cũng đã lựa chọn công nghệ này như Thái Lan, Malaysia, Nhật Bản, Hàn Quốc, Pakistan.... Mới đây nhất (tháng 6/2016), kỷ lục Guinness Thế giới cũng đã xác nhận Nhà máy điện chu trình hỗn hợp Bouchain tại Pháp là nhà máy đầu tiên sử dụng tuabin khí công nghệ HA của GE vận hành thương mại đạt hiệu suất cao nhất thế giới, lên tới 62,22%.

Lộ trình mang công nghệ HA vào Việt Nam sẽ được GE thực hiện như thế nào?

Điều đầu tiên mà GE muốn làm với các đối tác của mình là chia sẻ thông tin, cập nhật công nghệ. Trong 2-3 năm trở lại đây, các đơn vị về điện/năng lượng trong nước đã có rất nhiều hội thảo, hội nghị về ngành điện với nhiều hình thức khác nhau, có sự tham gia của các đối tác, các đơn vị tư vấn, các doanh nghiệp nước ngoài, GE cũng tham gia chia sẻ cởi mở các vấn đề liên quan về mặt công nghệ và ứng dụng. Chúng tôi cùng bàn luận, xây dựng một bài toán đầy đủ các giả thiết, rồi đưa ra phân tích đánh giá về mặt kỹ thuật, hiệu quả kinh tế, dòng tiền, ước tính ban đầu về chi phí để mọi nguời có thể hình dung về kế hoạch tổng thể từ ý tưởng, cơ sở ban đầu cho đến giải pháp kỹ thuật như thế nào, cần bao nhiêu thời gian triển khai, diện tích sử dụng như thế nào..., cho tới những câu hỏi kinh tế cuối cùng là hiệu suất điện sẽ là bao nhiêu, chi phí năm đầu và cho cả vòng đời là 25 năm như thế nào,giá điện sẽ tăng giảm ra sao để cân đối và lựa chọn ra những giải pháp phù hợp nhất.

Cảm ơn ông!

HẢI VÂN thực hiện