Tua bin khí LM2500XPRESS - Nguồn điện linh hoạt cho hệ thống điện Việt Nam

Dự án điện Nhơn Trạch 3 và 4 sẽ sử dụng tua bin khí 9HA của GE GE vừa chính thức công bố sẽ cung cấp thiết bị theo đơn đặt hàng của Samsung C&T - đại diện liên danh tổng thầu EPC - cho dự án Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và 4 thuộc Tổng Công ty Điện lực Dầu khí Việt Nam (PV Power), đặt tại Khu Công nghiệp Ong Kèo, huyện Nhơn Trạch, Đồng Nai. Đây là dự án đầu tiên sử dụng tua bin công nghệ H của GE tại Việt Nam.

Với cam kết trung hoà carbon vào năm 2050, Việt Nam đặt quyết tâm cao bằng việc dừng phát triển các dự án nguồn điện than mới và giảm lệ thuộc vào nguồn điện này. Khí đốt đóng một vai trò quan trọng trong kế hoạch này, bởi đây là một trong những nhiên liệu thay thế trong quá trình chuyển dịch, thân thiện với môi trường hơn, đồng thời cũng là sự lựa chọn phù hợp cho đến khi cơ sở hạ tầng, công nghệ và các cơ chế tài chính cho năng lượng tái tạo được xây dựng đầy đủ. Bên cạnh đó, khí đốt có thể vẫn sẽ là nguồn nhiên liệu bổ sung lâu dài trong tương lai. Trong Quy hoạch điện VIII, Việt Nam đặt mục tiêu tăng trưởng đáng kể công suất điện khí từ 7 GW năm 2020 lên 39.4 GW vào năm 2030 và đạt đỉnh 46.9 GW vào năm 2035.

Trong khi quá trình chuyển đổi hướng tới sử dụng 100% năng lượng tái tạo khó có thể diễn ra trong tương lai gần, việc kết hợp khí thiên nhiên và đốt kèm khí hydro có thể là một trong những bước đi xanh, sạch, tiết kiệm và hợp lý cho ngành điện.

Công nghệ đẳng cấp thế giới giúp thúc đẩy quá trình chuyển đổi xanh:

Một mạng lưới năng lượng tái tạo ổn định cần có khả năng sản xuất dư điện trong giai đoạn cao điểm và có một hệ thống tích trữ lượng điện dư thừa để sử dụng khi chu kỳ sản xuất thấp điểm. Hiện nay, công nghệ lẫn cơ sở hạ tầng để vận hành một lưới điện chỉ sử dụng năng lượng tái tạo vẫn chưa sẵn sàng. Trong khi đó, công nghệ tua bin khí sở hữu tính linh hoạt cao và có thể tăng cường hoạt động để củng cố lưới điện khi nguồn cung gián đoạn.

Ứng dụng tua bin khí dẫn xuất tại một nhà máy điện ở Roseville.

Các tua bin khí của GE đã tích cực đóng góp vào quá trình chuyển đổi năng lượng tại Việt Nam. Tháng 5/2021, GE công bố đơn đặt hàng tua bin khí cho dự án Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và 4 thuộc Tổng công ty Điện lực Dầu khí Việt Nam (PV Power). Đây là dự án đầu tiên sử dụng tua bin khí thế hệ H trong nước. Sau khi đi vào hoạt động, Nhơn Trạch 3 và 4 dự kiến sẽ cung cấp 1,6 GW công suất điện và là nhà máy đầu tiên vận hành bằng khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) trên cả nước.

Dự án này được kỳ vọng sẽ mở ra một chương mới cho ngành điện khí tại Việt Nam khi đưa vào sử dụng các tua bin 9HA có hiệu suất hàng đầu thế giới, mang lại hiệu quả và tính linh hoạt cực lớn cho các nhà sản xuất điện.

Đầu năm 2022, GE nhận được một đơn đặt hàng 6 tua bin khí dẫn xuất tiên tiến LM2500XPRESS từ Công ty Điện lực Đài Loan. Với khả năng khởi động trong vòng chưa tới 5 phút, những tua bin này có thể chạy và tắt liên tục để bù đắp công suất cho các nguồn năng lượng tái tạo bất định.

Được phát triển dựa trên công nghệ tua bin khí dẫn xuất LM2500 đã được kiểm chứng của GE, LM2500XPRESS được lắp ráp 95% tại nhà máy thành các mô-đun đơn giản, ứng dụng khái niệm “cắm vào là chạy” (plug and play) và có thể lắp đặt dễ dàng, nhanh chóng tại các điểm khai thác. Khi đơn vị vận hành nhà máy cần một thiết bị sản xuất điện tạm thời, họ hoàn toàn có thể lắp đặt tua bin LM2500XPRESS chỉ trong hai tuần với lượng nhân sự tối thiểu.

Tính linh hoạt và khả năng ứng biến có được từ dòng tua bin hiện đại này sẽ tạo điều kiện cho Đài Loan đạt được tham vọng tăng tỷ trọng điện tái tạo trong cơ cấu năng lượng lên 25% vào năm 2025. Bên cạnh đó, khi có bổ sung công nghệ giảm phát thải hàng đầu, lượng phát thải NO_X và CO₂ có thể giảm tới 90%, qua đó giúp các công ty sản xuất điện giảm đáng kể lượng khí thải.

“Tua bin LM2500XPRESS của GE có thể hỗ trợ đa dạng hoá thành những công nghệ sử dụng khí đốt nhanh chóng, linh hoạt và hiệu quả hơn để giúp cân bằng lưới điện, đáp ứng nhu cầu điện trong tương lai và hỗ trợ việc tăng cường sử dụng năng lượng gió và mặt trời” - Ramesh Singaram - Chủ tịch, kiêm Giám đốc điều hành của GE Gas Power tại châu Á cho biết. “Đây cũng là một trong những giải pháp phù hợp cho các quốc gia mong muốn phát triển ngành điện một cách nhanh chóng, linh hoạt và bền vững như Việt Nam”.

Tương tự Đài Loan, tại Việt Nam, dự thảo Quy hoạch điện VIII đã nêu rõ sự cần thiết của việc bổ sung thêm các nguồn điện linh hoạt để đảm bảo vận hành ổn định hệ thống điện với nguồn năng lượng tái tạo chiếm tỷ lệ lớn. Tổng công suất dự kiến đề ra là 8,4 GW vào năm 2035, chiếm khoảng 3,6% tổng công suất điện lắp đặt.

Ở châu Á hiện có khoảng 317 tua bin khí dẫn xuất của GE đã được lắp đặt, đóng vai trò quan trọng trong quản lý tình trạng thiếu điện, ổn định lưới điện và thúc đẩy quá trình tích hợp nguồn năng lượng tái tạo vào lưới điện.

Giải pháp thay thế ít phát thải giúp ổn định quá trình phát triển năng lượng tái tạo:

“Khi vận hành bằng những nhiên liệu phát thải ít và không phát thải như khí hydro, kết hợp với các công nghệ thu giữ và cô lập carbon, những tua bin khí hiện đại có thể sản xuất điện mà thải ra cực ít, hoặc thậm chí không phát thải carbon, bất kể là dòng tua bin siêu công suất hay dòng tua bin khí dẫn xuất” - Ông Ramesh cho hay. “Lấy ví dụ, các tua bin khí dẫn xuất LM2500 của chúng tôi đã tích luỹ hơn 6 triệu giờ hoạt động bằng những hỗn hợp nhiên liệu chứa hydro trong đó tỷ lệ hydro có thể chiếm tới 95%”.

Khí hydro có tiềm năng khử carbon cho những ngành phát thải nhiều như điện, sản xuất nhiệt và giao thông vận tải. Đã có rất nhiều ví dụ thuyết phục về việc sử dụng hydro trên toàn thế giới, điển hình như tại Nhật Bản, Australia và Hàn Quốc. Đồng thời, các tua bin khí thiên nhiên của GE đã được kiểm chứng là có thể vận hành bằng khí hydro, mở ra nhiều lựa chọn giảm phát thải cho các công ty sản xuất điện.

Theo báo cáo năng lượng mới nhất của McCoy: GE có nhiều kinh nghiệm vận hành tua bin khí bằng hydro hơn bất kỳ nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) nào khác [1]. Hơn 100 tua bin của GE đang hỗ trợ quá trình sản xuất điện bằng khí hydro và các nhiên liệu liên quan trên toàn thế giới. Đồng thời, công nghệ đốt của GE cũng cho phép tua bin có thể vận hành bằng các hỗn hợp chứa hydro với tỷ lệ hydro lên tới 100% theo thể tích.

Đổi mới và hợp tác để tiên phong phát triển:

Chuyển đổi bền vững trong ngành năng lượng đòi hỏi nhiều nỗ lực gắn kết, cần sự hỗ trợ của tất cả các bên, từ những nhà sản xuất điện có tư duy cầu tiến cho đến các OEM dẫn đầu về đổi mới và những nhà hoạch định chính sách.

Được thúc đẩy bởi các chính sách và tầm nhìn kết hợp giữa tăng trưởng kinh tế dài hạn và tác động môi trường tích cực, quy mô điện mặt trời và điện gió trên bờ tại Việt Nam đã mở rộng nhanh chóng trong những năm qua thông qua cơ chế FIT. Điều này đã đưa Việt Nam trở thành một trong 10 quốc gia đứng đầu về công suất lắp đặt điện mặt trời năm 2020 với 16,5 GW [2]. Cam kết không phát thải vào năm 2050 của Việt Nam cũng đang tạo ra những tác động chính trị quan trọng hỗ trợ cho việc phát triển năng lượng tái tạo.

“GE đã và đang tích cực tham gia vào các đối thoại liên quan đến quá trình chuyển đổi năng lượng tại Việt Nam. Chúng tôi nhận thấy quyết tâm lớn từ phía Chính phủ Việt Nam, cũng như các nhà sản xuất điện và chúng tôi sẵn sàng hợp tác thông qua những giải pháp hiệu quả và tiết kiệm, hỗ trợ cho quá trình phát triển năng lượng tái tạo” - Ông Ramesh Singaram nói.

GE gần đây đã tổ chức một chuỗi hội thảo chuyên ngành với các bên liên quan trong lĩnh vực năng lượng của Việt Nam, gồm các đơn vị nhà nước và tư nhân, với mục đích cập nhật công nghệ, giải pháp mới nhất về điện linh hoạt và các lợi ích của công nghệ này trong việc hỗ trợ tích hợp năng lượng tái tạo vào hệ thống điện của Việt Nam được hiệu quả hơn./.

BBT TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

[1]. https://www.ge.com/gas-power/future-of-energy/hydrogen-fueled-gas-turbines

[2]. IRENA. 2021. “Renewable Capacity Statistics 2021.” Abu Dhabi: International Renewable Energy Agency. https://www.irena.org/publications/2021/March/Renewable-Capacity-Statistics-2021. In 2022, the installed capacity reached about 25GW.

https://www.aseanbriefing.com/news/vietnams-energy-crunch/