Thiết bị nước nóng năng lượng mặt trời: Tiềm năng và cuộc cạnh tranh khốc liệt

LÊ THỊ THÚY HỒNG
Giám đốc điều hành Công ty Bách khoa miền Bắc

Sản phẩm đầy tiềm năng

Được xếp trong nhóm các sản phẩm dân dụng và tiêu thụ năng lượng cao, các thiết bị cung cấp nước nóng thông thường hiện nay trên thị trường như: bình nóng lạnh, nồi hơi, lò than… (chạy bằng dầu, điện…) luôn được ngành điện và các cơ quan bảo vệ môi trường khuyến cáo sử dụng là có giới hạn, đặc biệt là vào các giờ cao điểm.

Nắm bắt được vấn đề đó, sản phẩm máy nước nóng năng lượng mặt trời (NNNLMT) ngay từ những năm 90 của thập kỷ đã được nhiều đơn vị quan tâm nghiên cứu phát triển, bao gồm cả các đơn vị trong nước như: trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh nghiên cứu, chuyển giao công nghệ và cho ra đời với kỳ vọng sẽ tận dụng được triệt để nguồn năng lượng tái tạo, tự nhiên sẵn có và vô tận ở một đất nước nhiệt đới như Việt Nam.

Việc sử dụng nguồn năng lượng tái tạo của thiên nhiên không gây ô nhiễm môi trường, không khói bụi, tiếng ồn và an toàn cho người sử dụng, cho tòa nhà và công trình là một thế mạnh tiềm năng của máy NNNLMT. Không ngừng liên tục cải tiến, đến nay sản phẩm máy NNNLMT đã có nhiều thay đổi tốt hơn cả về mẫu mã, chủng loại, chất lượng và quy mô với giá thành ngày càng hạ.

Không chỉ sử dụng riêng cho các hộ gia đình, mà với giải pháp đối lưu cưỡng bức thông qua điều khiển tự động kết hợp với việc modun hóa trong lắp ráp, thiết bị máy NNNLMT này đã có thể dần thay cho các sản phẩm sử dụng điện, dầu đốt thông thường để cấp nước nóng cho tòa nhà và công trình với quy mô lớn từ 1.000 lít đến hơn vài trăm nghìn lít/1ngày đêm. Đến nay, máy NNNLMT này đã và đang được ứng dụng rộng rãi vào các công trình: chung cư, khách sạn, khu resrort, nhà máy chế biến thực phẩm, dệt may, bể bơi công cộng…

Qua thực tế đã lắp đặt và vận hành, thiết bị máy NNNLMT thực sự chứng minh được lợi ích về tiết kiệm năng lượng. Với một hệ thống cung cấp nước nóng bằng năng lượng mặt trời hoàn chỉnh, có thể tiết kiệm được tới 60% - 90% năng lượng so với các loại thiết bị làm nóng nước truyền thống khác. Từ đó, tỷ lệ thu hồi vốn đầu tư cũng rất đáng kể.

Ví dụ: Với công trình có nhu cầu sử dụng nước nóng khoảng 20.000 lít/ngày đêm thì khả năng tiết kiệm năng lượng của máy NNNLMT so với các thiết bị truyền thống đang sử dụng khác là khoảng hơn 1 tỷ VNĐ/1 năm. Trong khi đó, vốn đầu tư ban đầu chỉ trên duới 2 tỷ VNĐ. Như vậy, có thể suy ra doanh nghiệp sẽ thu hồi 100% vốn đầu tư chỉ sau khoảng 2-3 năm vận hành và tất nhiên vẫn phải bảo đảm chất lượng tối ưu và an toàn. Tuổi thọ của thiết bị được cam kết khoảng từ 15 - 20 năm kèm theo chế độ bảo hành dài hạn 5-7 năm và cam kết hậu mãi chặt chẽ…

Một sản phẩm có đặc tính riêng

Về cơ bản, máy NNNLMT Solar - BK sử dụng giải pháp công nghệ đối lưu cưỡng bức và có thể sản xuất được hoàn toàn trong nước. Ngoài sản phẩm máy NNNLMT bằng ống thủy tinh chân không có lõi đồng như của nhiều nhà cung cấp khác, bằng việc ứng dụng công nghệ dây chuyền sản xuất tấm phẳng của các nước tiên tiến trên thế giới (như Đức và Thụy Sỹ) đã góp phần làm giảm giá thành từ 30% - 50% so với hàng nhập khẩu cùng loại và thích nghi với mọi điều kiện khí hậu nóng ẩm và thời tiết phức tạp của Việt Nam.

Cụ thể: Nếu tấm PPR sử dụng vật liệu poly propylene có thể thích ứng tốt cho công trình trong môi trường ăn mòn cao tại các vùng miền biển, thì loại tấm CFP phẳng đồng (copper flat panel) có thể áp dụng rất tốt cho đa số các công trình thông thường, vì nó có độ ổn định cao, không bám cặn trong điều kiện sử dụng nhiều loại nguồn nước khác nhau. Mỗi tấm trên được gọi là 1 đơn vị modun.

Bề mặt 2 loại tấm này đều được bao phủ bởi một lớp kính cường lực để bảo vệ thiết bị khỏi gió bão, giông tố, mưa đá và do có độ bền tương tác cao về mặt cơ học nên 2 loại modun trên có thể liên kết với nhau thành một hệ modun để có thể lắp đặt cho công trình có nhu cầu sử dụng nước nóng lớn. Trường hợp nếu có sự cố trên một đơn vị modun, có thể sửa chữa riêng biệt mà không bị ảnh hưởng tới toàn bộ hệ thống.

Kèm theo hệ thống còn sử dụng bơm tuần hoàn và thiết bị cảm biến nhiệt. Sau khi nước trong hệ giàn tấm nóng lên, cảm biến nhiệt sẽ bật máy bơm đẩy nước nóng mới về bồn thu, đồng thời thay thế một lượng nước lạnh mới lên giàn tấm đối lưu cưỡng bức điều khiển tự động thông qua các cảm biến nhiệt cài đặt trên tấm và bồn.

Khi nước trong tấm hấp thụ tiếp thu NLMT làm nước nóng lên dẫn đến có sự chênh lệch nhiệt độ giữa tấm và bồn, cảm biến nhiệt sẽ báo về bộ điều khiển. Bộ điều khiển sẽ điều khiển bơm đối hoạt động đẩy nước lên tấm. Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần trong một chu trình khép kín cho đến khi nước trong hệ thống được nóng lên đến một nhiệt độ cài đặt sẵn (thường khoảng từ 55°C - 60°C) bằng năng lượng mặt trời.

Để có được nước nóng NLMT sử dụng tại đầu ra ở tất cả các điểm vòi trong tòa nhà chỉ sau 3-5 giây trong giờ cao điểm theo tiêu chuẩn của các khách sạn cao cấp, hệ thống có một bộ phận đảm nhiệm việc hồi nước nóng bị thất thoát nhiệt trên đường ống để cấp nước nóng trở lại.

Đối với những ngày tháng có thời gian nắng ít, mưa nhiều, thì có thể sử dụng thêm thiết bị gia nhiệt (thanh đốt trực tiếp) hay bơm nhiệt (Heatpumb - sử dụng môi chất tuần hoàn để thu năng lượng không khí truyền cho nước, hiệu suất rất cao khoảng 3,5 lần so với sử dụng thanh đốt) để phụ trợ cho hệ thống.

Toàn bộ hệ thống được quản lý thông minh bằng hệ điều khiển trên sơ đồ 2D; 3D, SMS và website giám sát không những giúp cho việc điều hành, giám sát, bảo trì sửa chữa từ xa mà còn kiêm nhiệm luôn công tác thống kê, kiểm toán năng lượng của cả tòa nhà hoặc cho từng bộ phận riêng biệt như câu lạc bộ, nhà ăn, bếp, khối ngủ… nhằm phục vụ công tác đánh giá, thanh quyết toán cho doanh nghiệp, rất thuận tiện và mang lại hiệu quả rõ rệt.

Khách sạn Sunrise Nha Trang có lắp đặt hệ thống nước nóng NLMT

Không ảnh hưởng đến kiến trúc của công trình

Đối với công trình, vị trí lắp đặt hệ giàn máy NNNLMT rất thuận lợi nếu tòa nhà có diện tích mái lớn và phẳng. Còn đối với các tòa nhà có mái dốc lợp ngói hoặc tôn cũng vậy, do tấm thiết bị có dạng phẳng nên rất dễ gắn kết mà không bị ảnh hưởng tới tính thẩm mỹ kiến trúc. Hệ thống giàn máy NNNLMT còn đóng góp một phần đáng kể vào công tác phòng chống nóng, thay cho lớp cách nhiệt trên mái của tòa nhà. 

Ngoài ra, với công nghệ mới cho phép bồn chứa nước nóng gia nhiệt có thể đặt độc lập dưới hầm mái hoặc bất kỳ vị trí nào trong tòa nhà nên không làm ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của công trình. Vì vậy, các kiến trúc sư có thể nghiên cứu thiết kế kết hợp đưa hệ thống máy NNNLMT vào kiến trúc của tòa nhà, vừa đem lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng cho chủ đầu tư, đồng thời mang lại vẻ đẹp khác biệt cho công trình.

Tóm lại, thiết bị máy NNNLMT hiện đang có rất nhiều ưu điểm vượt trội, có thể đem ứng dụng vào các công trình và tòa nhà, góp phần đáng kể vào tiêu chí tiện nghi, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường của kiến trúc công trình. Tuy nhiên, những thách thức thì vẫn còn ở phía trước.

Cạnh tranh khốc liệt và nguyên nhân lý giải…

Mỗi sản phẩm khi phân phối ra thị trường đều phải được thiết lập được vị thế và chỗ đứng cho chính bản thân nó. Do một số điều kiện khách quan cũng như chủ quan, sản phẩm thiết bị máy NNNLMT hiện đang bị cạnh tranh khốc liệt với các sản phẩm sử dụng năng lượng truyền thống, cũng như giữa các thiết bị cùng chủng loại. Hiện tại ở Việt Nam cũng có một vài đơn vị sản xuất thiết bị đun nước nóng năng lượng mặt trời và trên dưới 500 nhà cung cấp thiết bị ngoại nhập, chủ yếu xuất xứ từ Trung Quốc, Hàn Quốc, Đức và Australia… Mỗi loại đều có tiêu chuẩn, chất lượng khác nhau khiến người sử dụng rất phân vân, khó lựa chọn: loại hàng giá rẻ thì có chất lượng kém hơn, trong khi hàng tốt, chất lượng cao thì lại có giá trị khá đắt.

Có thể khái quát một số khó khăn trong quá trình triển khai cung cấp và lắp đặt thiết bị như sau:

Thứ nhất, trong cơ chế thị trường, các sản phẩm bất động sản chủ yếu chỉ chú trọng đến tính thương mại. Các chủ đầu tư thường có tâm lý xây nhanh, bán nhanh nhằm để thu hồi vốn về, còn chất lượng sử dụng tòa nhà ra sao thì hầu như chưa được quan tâm nhiều. Thêm nữa, do chưa hiểu biết và thấy rõ tiềm năng của loại thiết bị tiết kiệm năng lượng mới bằng năng lượng mặt trời nên các chủ đầu tư không hào hứng lắm đối với sản phẩm máy NNNLMT này.

Thứ hai, về giá thành, do cơ chế xin - cho vốn đầu tư hiện vẫn đang là một cơ chế “đóng”, nên chưa khuyến khích việc ứng dụng các thiết bị tiết kiệm năng lượng bằng năng lượng mặt trời mới vào cho tòa nhà và công trình. Rất nhiều chủng loại sản phẩm thiết bị tiết kiệm năng lượng mới không có trong danh mục đơn giá được duyệt do sợ  tăng chi phí đầu tư ban đầu, đặc biệt là các dự án vốn ngân sách. Một số công trình cũ đã xây dựng tuy cũng rất muốn được ứng dụng đưa thiết bị máy NNNLMT vào (do đã có phép tính so sánh với việc sử dụng các thiết bị năng lượng truyền thống), song do chi phí cải tạo không nhỏ hoặc vốn đầu tư ban đầu khá cao nên việc thuyết phục các chủ đầu tư còn khó khăn.

Thứ ba, trong việc thiết kế công trình, rất nhiều Tiêu chuẩn thiết kế đã cũ, lạc hậu và không còn phù hợp với điều kiện sống hiện đại để có thể đưa các thiết bị sử dụng năng lượng tái tạo vào dự án và lên phương án kinh tế. Việc sử dụng nước thực tế trên đầu người trong các công trình hiện đại ngày nay đã vượt xa 60 lít/người/ngày đêm, nguyên do là người dân đã quen sử dụng nhiều loại bồn tắm với quy mô khác nhau, hoặc bồn matxa, bể sục zacuzi, xông hơi… Vì vậy, trước khi lắp đặt hệ thống máy NNNLMT, đơn vị cung cấp thiết bị phải tự tính toán và thiết kế theo tiêu chuẩn riêng cho từng hạng mục công trình.

Thứ tư, việc khó ứng dụng đại trà các sản phẩm tiết kiệm năng lượng tái tạo còn do từ chính đội ngũ kiến trúc sư. Với tư cách là những người mang các ý tưởng và tạo hình ảnh công trình, các kiến trúc sư do hiện vẫn còn tư duy theo kiểu “lối mòn” nên hầu như không đưa sản phẩm tiết kiệm năng lượng vào ngay từ giai đoạn đầu tư ban đầu của công trình. Trong khi đối với các đơn vị tư vấn thiết kế nước ngoài, việc ứng dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng vào tòa nhà được ưu tiên hàng đầu, giúp mang đến các lợi thế cạnh tranh nổi bật cho chủ đầu tư, thì hầu hết các đơn vị tư vấn thiết kế trong nước ít chịu đổi mới và ít cập nhật các thông tin mới.

Thứ năm, với sự nóng lên của toàn cầu làm tăng nguy cơ hủy diệt hành tinh xanh của chúng ta do lạm dụng quá nhiều nguồn nguyên, nhiên liệu sẵn có và tình trạng ô nhiễm môi trường bởi khói bụi của xe cộ, giao thông vận tải, bởi khí phát thải từ các nhà máy… gây nên hiệu ứng nhà kính, thì việc sử dụng năng lượng tái tạo sẵn có của thiên nhiên là điều tất yếu và cần thiết. Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều quốc gia đã nghiên cứu và ứng dụng các nguồn năng lượng tái tạo tiềm năng (pin mặt trời, điện gió và máy nước nóng năng lượng mặt trời) như Nhật Bản, Hà Lan, Áo, Ả Rập Xê Út, Anh, Trung Quốc, Tây Ban Nha… Đó là một xu hướng tất yếu mà toàn cầu sẽ phải tiếp nhận và thực hiện để ngăn chặn sự biến đổi khí hậu ngày một diễn tiến phức tạp, gây hủy hoại sự sống trên trái đất của chúng ta.

Với góc độ là một ngành ứng dụng mới liên quan đến công trình và tòa nhà nên rất cần được cập nhật thường xuyên và đưa vào kiến thức đào tạo cho sinh viên, nhưng hiện tại các trường đại học xây dựng, kiến trúc của Việt Nam hầu như vẫn chưa chú trọng tới các chương trình đào tạo chuyên sâu về năng lượng tái tạo cũng như các thiết bị tiết kiệm năng lượng cho nhà và công trình, nên dẫn đến kiến trúc sư ngay từ khi mới ra trường đã thực sự “hổng” mảng kiến thức về thiết kế ứng dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng, không coi đó là một hướng tiêu chí thiết kế khả thi cho công trình…

Thứ sáu, thị trường còn rất thiếu thông tin chính xác cho các sản phẩm tiết kiệm năng lượng. Nhiều thông tin sản phẩm không được đánh giá đúng thực chất, nhất là đối với dòng sản phẩm cấp thấp, gây nhiễu loạn và mất lòng tin cho chủ đầu tư và người sử dụng. Vì vậy thời gian tới kiến nghị cần có các tổ chức, cơ quan, các sở, ban, ngành chuyên môn sâu của Nhà nước vào cuộc.

Bên cạnh đó là việc tổ chức các diễn đàn, hội nghị, hội thảo để doanh nghiệp có thể tới thuyết trình và giới thiệu sản phẩm của mình, là nơi gặp gỡ của những nhà tư vấn với các đối tác và từ đó tạo ra những trào lưu thiết kế mới. Cũng cần có Tiêu chuẩn thiết kế riêng cho lĩnh vực năng lượng tái tạo, được Bộ Xây dựng phê duyệt để dần đưa vào các dự án dưới dạng bắt buộc kèm theo các chứng nhận chất lượng của sản phẩm thiết bị. Ở Nhật Bản, trào lưu sử dụng sản phẩm tiết kiệm năng lượng cho tòa nhà và công trình đã và đang rất thịnh hành trong nhận thức chung của xã hội: Các tòa nhà chỉ được coi là hiện đại, được nhiều người thuê và sử dụng nếu có lắp trên mái hoặc dùng hệ thống pin mặt trời hoặc thiết bị máy NNNLMT.

Thứ bảy, tiết kiệm năng lượng còn phụ thuộc rất nhiều vào ý thức của người sử dụng. Ở Việt Nam hiện nay, tuy đã có rất nhiều các trụ sở làm việc hoặc văn phòng cơ quan sau khi đã lắp đặt các hệ thống thiết bị chiếu sáng tiết kiệm năng lượng nhưng chi phí hàng tháng vẫn không hề giảm, do chính từ việc thiếu ý thức tiết kiệm năng lượng của người sử dụng (quên không tắt các thiết bị khi ra khỏi nơi làm việc hoặc dùng quá mức cần thiết...). Do đó, khi thiết kế hệ thống máy NNNLMT nên khuyến cáo lắp đặt bao gồm một hệ thống giám sát thông minh để kiểm soát và để có thể đóng mở hệ thống thiết bị theo đúng nhu cầu thực tế.

Thứ tám, sản phẩm tiết kiệm năng lượng hiện nay đang ở trong tình trạng đi trước các cơ chế chính sách. Vì vậy, cũng còn rất thiếu các chính sách hoặc chương trình hành động nhằm khuyến khích sản xuất, phân phối và ứng dụng các sản phẩm tiết kiệm năng lượng. Hiện tại, Nhà nước nên có những hỗ trợ trực tiếp khuyến khích các doanh nghiệp phân phối và người sử dụng lắp đặt như chương trình hỗ trợ 1.000.000 đ/1 bình nước nóng mặt trời cho hộ gia đình hay 1.000.000 đ/ 200 lít trên quy mô công nghiệp của Tập đoàn Điện lực Việt Nam. Thời gian tới, cần có thêm các chính sách hỗ trợ cụ thể hơn như các chính sách về vốn (cho vay vốn với lãi suất thấp, giảm thuế nhập khẩu thiết bị…).

Thứ chín, phát triển các chính sách lớn để khuyến khích xã hội hóa sâu rộng, như thu mua sản phẩm đầu ra của nguồn năng lượng tái tạo (năng lượng điện mặt trời, nước nóng do tư nhân tự sản xuất vào ban ngày, bán giá thấp vào buổi tối), chính sách hỗ trợ lắp đặt và truyền tải năng lượng tái tạo ổn định từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ, chính sách khuyến khích tư nhân vay vốn và hưởng lợi trực tiếp từ việc tự sản xuất năng lượng tái tạo.

Tóm lại, việc sử dụng và xã hội hóa sâu rộng các hình thức phát triển năng lượng tái tạo sẽ góp phần vào việc phát triển năng lượng bền vững và cũng là để trái đất của chúng ta mãi tươi xanh, đảm bảo cho cuộc sống cho con người luôn khỏe mạnh, an toàn và hạnh phúc.

NangluongVietnam.vn