Giảm phát thải và duy trì nguồn cấp điện tin cậy từ máy phát điện Diesel

Phân tích chi tiết sự cố mất điện trên bán đảo Iberia và một số khuyến nghị cho Việt Nam Như chúng ta đều biết: Ngày 16/4/2025, một số báo của chúng ta thông tin về hệ thống điện Tây Ban Nha hoàn toàn chạy bằng năng lượng tái tạo (tính cả thủy điện). 12 ngày sau (28/4), theo nguồn tin từ AFP, các quốc gia trên bán đảo Iberia là Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha mất điện trên diện rộng, khiến các mạng di động, Internet bị tê liệt, tàu điện phải dừng hoạt động, gây hỗn loạn tại các sân bay, ga tàu, đường phố, nhiều người bị mắc kẹt trong thang máy. “Tình trạng khẩn cấp” đã được ban bố, trong khi các cơ quan hữu quan nỗ lực xử lý tình hình... Chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam phân tích chi tiết hơn về sự cố này, kèm theo một vài khuyến nghị cho hệ thống điện của chúng ta.

Máy phát điện diesel là dạng nguồn điện tin cậy và linh hoạt. Máy phát điện diesel được tin dùng để cung cấp nguồn điện dự phòng khẩn cấp trong nhiều trường hợp khác nhau như: Bổ sung cấp điện cùng các nguồn năng lượng tái tạo, cung cấp điện cho các đảo… Máy phát diesel mang đến độ tin cậy và hiệu suất cao ở công suất phát thấp, khởi động nhanh chóng.

Các quy định về môi trường:

Tại Hoa Kỳ, việc lắp đặt máy phát điện diesel được quy định bởi EPA (Cơ quan Bảo vệ Môi trường). Các yêu cầu EPA bậc 4 đã đạt kết quả tốt trong việc giảm phát thải nhà kính. Tại khu vực California, Virginia và các khu vực khác ở bờ Đông, các quy định quản lý chất lượng không khí cụ thể và nghiêm ngặt hơn cũng đang dần được ban hành.

Tại châu Âu cũng có các yêu cầu tương tự về phát thải nhà kính, nhằm giảm phát thải có hại như NOx từ máy phát điện và các thiết bị. Quy định này được điều chỉnh (chuyển thể) cho từng quốc gia.

Tại Việt Nam, các mục tiêu chuyển đổi năng lượng đã được đề cập trong Quy hoạch điện VIII và các văn bản được phê duyệt liên quan, nhằm kiểm soát lượng khí thải nhà kính từ sản xuất điện ở mức 197-199 triệu tấn vào năm 2030 và 27 triệu tấn vào năm 2050, phấn đấu kiềm chế tỷ lệ phát thải tối đa dưới 170 triệu tấn vào năm 2030 trong điều kiện các đề xuất theo JETP được các đối tác quốc tế thực hiện đầy đủ.

Từ đó, xuất hiện nhu cầu rõ ràng về việc giảm ảnh hưởng môi trường và giảm phát thải nhà kính. Hiện nay, một số giải pháp công nghệ có thể giúp ích chẳng hạn như: Sử dụng nhiên liệu sinh học - HVO (dầu thực vật hydro hóa), giảm NOx bằng SCR (khử xúc tác chọn lọc) và DEF (dung dịch xử lý khí thải diesel), tối ưu hóa quá trình đốt v.v... Dưới đây là giải pháp sử dụng HVO:

HVO được sản xuất thông qua quá trình hydro hóa, hoặc hydrocracking. Quá trình này bao gồm việc phản ứng dầu thực vật, mỡ động vật, hoặc các nguyên liệu sinh học khác với hydro ở nhiệt độ và áp suất cao với sự hiện diện của chất xúc tác. Quá trình này loại bỏ các tạp chất như oxy và lưu huỳnh, tạo ra một loại nhiên liệu diesel chất lượng cao.

Vì HVO có phân loại và chất tương tự như diesel thông thường, nên nó có thể được sử dụng cho các máy phát chạy diesel mà không cần phải nâng cấp, sửa đổi thiết bị, hoặc mua động cơ mới. Nó tương thích với hỗn hợp tiêu chuẩn của nhiên liệu diesel có nguồn gốc từ dầu mỏ, do đó nó cũng có thể được pha trộn với diesel hóa thạch - từ đó tăng tính linh hoạt khi sử dụng. Nó dễ dàng lưu trữ và có thể bảo quản trong nhiều năm mà không bị giảm chất lượng nhiều.

So với nhiên liệu sinh học thế hệ đầu tiên truyền thống, HVO là một loại nhiên liệu sinh học vượt trội, đốt sạch hơn và giúp giảm phát thải trong suốt vòng đời sử dụng. Còn được gọi là diesel xanh, sử dụng HVO, thay vì diesel thông thường giúp giảm lượng khí thải CO2 ròng lên đến 90%.

Để so sánh, diesel hóa thạch tạo ra khoảng 0,75 kg CO2 trên mỗi kWh do máy phát điện tạo ra, trong khi con số tương ứng cho máy phát điện chạy bằng HVO là khoảng 0,08 kg/kWh.

Xét đến tất cả những ưu điểm này, HVO có giá thành cao hơn nhiên liệu diesel truyền thống, nhưng giá cả dự kiến sẽ giảm.

Kết luận:

Với các đặc điểm đã đề cập ở trên, sử dụng HVO làm nhiên liệu cho máy phát điện diesel có thể giảm thiểu đáng kể lượng khí thải, phù hợp với các định hướng phát triển năng lượng xanh, bền vững, mà không làm sụt giảm hiệu suất, hoặc tăng chi phí./.

NGUYÊN HƯNG - PECC3

Tài liệu tham khảo:

- Modern Power Systems, “Optimizing gensets to reduce emissions”. 2024.

https://www.modernpowersystems.com/analysis/optimising-gensets-to-reduce-emissions-11478629/?cf-view

- EPA, “Regulations for Emissions from Heavy Equipment with Compression-Ignition (Diesel) Engines”. 2025.

https://www.epa.gov/regulations-emissions-vehicles-and-engines/regulations-emissions-heavy-equipment-compression

- European Commission, “The Medium Combustion Plant Directive”.

https://environment.ec.europa.eu/topics/industrial-emissions-and-safety/medium-combustion-plant-directive_en

- Quy hoạch điện VIII (2025)