Năng lượng bền vững với công nghệ của Siemens

Siemens lắp thành công mẫu tua bin gió ngoài khơi 7MW

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 đôi khi cả bảo vệ khí hậu cũng 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 28 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 nước Mỹ và khu vực châu Á.

Mỹ: Giảm giá điện và giảm phát thải CO2

Hiện nay nhu cầu năng lượng của Mỹ chiếm khoảng 1/6 nhu cầu của toàn cầu, và nhu cầu này vẫn không ngừng tăng. Tuy nhiên, hiện tại Mỹ là một trong số ít những thị trường năng lương có lượng phát thải khí CO2 đang giảm dần. Chỉ riêng năm 2012, lượng phát thải khí CO2 của Mỹ đã giảm 6% do nước này đã thay thế các nhà máy điện chạy bằng than đã lỗi thời bằng các nhà máy điện khí kiểu mới.

Nguyên nhân chính khiến số lượng các nhà máy điện chạy bằng khí gia tăng mạnh là do giá nhiên liệu khí thiên nhiên thấp, và điều này có được là nhờ việc sản xuất từ “các nguồn phi truyền thống”. Nhờ việc khai thác không ngừng các nguồn này nên Mỹ đã được đề cử là quốc gia sản xuất lớn nhất thế giới về dầu và đặc biệt là khí. Bên cạnh đó, với mục tiêu đa dạng hóa nguồn cung năng lượng, quốc gia này cũng dự định mở rộng khai thác các nguồn năng lượng tái tạo.

Và chắc chắn Siemens sẽ là nhà cung cấp chính. Chỉ riêng tại Mỹ, công ty đã bán được 13 tua bin thế hệ H - phần lớn trong số đó đã được sản xuất tại Mỹ. Để đảm bảo đáp ứng được nhu cầu của thị trường đang tăng trưởng mạnh này, vào cuối năm 2011 Siemens đã đưa vào hoạt động một nhà máy mới ở Charlotte, Bắc Carolina chuyên sản xuất tua bin khí, tua bin hơi và máy phát điện.

Bên cạnh đó, từ tháng 12 năm 2013, Siemens đã giành được các hợp đồng cung cấp tua bin gió với tổng công suất 1.500 megawatt (MW) - lượng điện đủ để đáp ứng nhu cầu của 460.000 hộ dân Mỹ. Dự án này bao gồm cả đơn hàng về điện gió trên bờ lớn nhất từ trước đến nay (1.050 MW). Thị trường năng lượng Mỹ đang trong đà đi lên, hứa hẹn những sự phát triển đầy thú vị. Giá điện đã giảm và nhờ đó nền kinh tế đang tăng trưởng trong khi phát thải khí CO2 đang giảm dần - một sự kết hợp đáng ghen tị cho nhiều thị trường năng lượng khác.

Châu Á: Nhu cầu bùng nổ

Tương tự như vậy 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 nhà 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.

Nhà máy điện hiệu suất cao cho Việt Nam

Các nhà máy điện chu trình kết hợp cũng có thể giúp nâng cao nguồn cung điện tại Việt Nam, một trong những nền kinh tế tăng trưởng nhanh nhất khu vực Đông Nam Á. Nhu cầu điện của Việt Nam dự kiến sẽ tăng mạnh, có thể lên tới 14% mỗi năm từ nay cho đến năm 2020. Quy hoạch tổng thể về năng lượng của Việt Nam cho giai đoạn 2011-2020 đặt ra yêu cầu phải tăng gấp ba công suất hiện nay - với sự trợ giúp của các phương tiện như nhà máy điện chu trình hỗn hợp Nhơn Trạch 2 (công suất 730 MW) sử dụng các tuabin SGT5-4000F do công ty Siemens cung cấp.

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.

Hàn Quốc hiện đang đặt cược vào dòng tuabin khí thế hệ H mới nhất của Siemens. Quốc gia này đã đặt mua 8 tuabin. 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 800 MW 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.

Cho dù là trang trại gió, lưới điện thông minh, siêu xa lộ điện, nhà máy điện chạy khí hiệu suất cao hay những cải tiến tiết kiệm điện thực tế cho ngành công nghiệp, tòa nhà và giao thông vận tải… thì các công nghệ này hiện đều sẵn có và người ta có thể tìm thấy hầu hết trong danh mục sản phẩm và giải pháp của Siemens.

NangluongVietnam.vn