GE và câu chuyện giảm phát thải trong ngành năng lượng hướng tới tương lai bền vững

Năm 2020, GE cam kết sẽ thực hiện trung hòa cacbon trong các hoạt động trước năm 2030. Nhưng chỉ một năm sau, GE đã công bố một mục tiêu tham vọng hơn, đó là tiến tới không phát thải vào năm 2050, bao gồm cả không phát thải khi sử dụng các sản phẩm của hãng như trong phạm vi phát thải 3. Nhân dịp GE mới phát hành Báo cáo Phát triển Bền vững 2021, hãy cùng điểm lại một số thành tựu xanh nổi bật nhất trong thời gian vừa qua, từ điện gió ngoài khơi, nhiên liệu hydro, công nghệ thu giữ và cô lập cacbon, lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ, thuỷ điện tích năng và nhiều công nghệ khác. Quý độc giả có thể tham khảo thêm về bản đồ xanh của GE trong cuộc chiến với biến đổi khí hậu tại đây.

Giảm phát thải tại Úc

Tập đoàn Manildra (Úc) sẽ thay thế lò hơi đốt than bằng 2 tuabin GE hiệu suất cao sử dụng khí thiên nhiên tại một trong những nhà máy điện của họ. Các tuabin này sẽ giúp giảm ngân sách năng lượng hàng năm của Manildra, giúp sản xuất cả điện và hơi nước hiệu quả hơn, đồng thời cắt giảm tới 40% lượng khí thải cacbon. “Manildra đang phụ thuộc nhiều vào các lò đốt than để sản xuất điện và hơi nước trong quá trình chưng cất. Nhưng ngày nay chúng ta có nhiều cách hữu hiệu hơn để làm điều đó” - Ông Sam Maresh, Chủ tịch của GE Australia chia sẻ.

Chuyển đổi năng lượng tại Florida

Công ty Điện lực Tempa (TECO) có trụ sở tại Florida (Hoa Kỳ) đang thay thế nhà máy điện than 50 năm tuổi của mình bằng một nhà máy sử dụng 2 tuabin khí hiệu suất cao do GE thiết kế. Các tuabin HA (viết tắt của high-efficiency và air-cooled, tạm dịch: hiệu suất cao, làm mát bằng không khí) của GE thuộc nhóm tuabin khí có công suất và hiệu suất cao nhất thế giới. Việc thay thế dần than đá bằng máy phát điện sử dụng khí thiên nhiên có thể giúp giảm lượng khí thải CO2 lên tới 67%. “Việc chuyển đổi từ điện than sang điện khí bằng những nhà máy điện chu trình hỗn hợp hiệu suất cao thay cho những hệ thống điện than cũ mang lại tiềm năng lớn trong cuộc chiến chống lại biến đổi khí hậu, và chúng tôi rất hân hạnh được hỗ trợ những khách hàng như TECO trong quá trình chuyển đổi này” - Ông Eric Gray, Chủ tịch của GE Gas Power khu vực Châu Mỹ bày tỏ.

Đẩy mạnh sử dụng điện khí hydro tại Mỹ

Tháng Tư vừa qua tại Ohio, Long Ridge - nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu hydro đầu tiên của Mỹ - đã bắt đầu sử dụng hỗn hợp nhiên liệu khí thiên nhiên và khí hydro để sản xuất điện. Hydro không phát thải cacbon trong quá trình đốt, vì vậy sử dụng loại khí xanh này để sản xuất điện có thể là một bước tiến quan trọng để ngành năng lượng giảm phát thải và đạt được những mục tiêu khử cacbon. Trọng tâm công nghệ của Long Ridge là các tuabin khí 7HA.02 của GE Power, một trong những dòng tuabin khí hiện đại nhất thế giới. Công suất của nhà máy đủ sức cấp điện cho 400.000 hộ gia đình tại Mỹ.

Uniper bắt tay cùng GE để giảm phát thải khí cacbon

Năm 2020, Uniper - một trong những tập đoàn năng lượng lớn nhất thế giới - tuyên bố kế hoạch trung hòa cacbon trước năm 2035. Để đạt mục tiêu này, họ đã và đang hợp tác cùng GE Gas Power nhằm giảm phát thải trong quá trình sản xuất điện. Mới đây, hai bên tiếp tục cộng tác để cắt giảm lượng khí thải tại nhà máy điện chu trình hỗn hợp mới nhất của Uniper tại Anh. “Nghiên cứu những phương án ít thải cacbon hơn cho tuabin khí có thể giúp ngành sản xuất điện giảm phát thải trong thập kỷ tới. Và một trong những lựa chọn mà chúng tôi đang tìm hiểu là trộn hỗn hợp khí hydro và khí thiên nhiên. Dự án này đánh dấu một bước tiến hữu hình hướng tới quá trình khử cacbon trong các nhà máy khí đốt của chúng tôi” - Ông Ian Rogers, người điều hành dự án Asset Improvement and Making Net Zero Possible (tạm dịch: Cải thiện tài sản và biến không phát thải thành hiện thực) của Uniper chia sẻ.

Kết hợp giải pháp khí thiên nhiên và hydro để khử cacbon tại Trung Quốc

Dòng tuabin khí HA của GE sở hữu những công nghệ hiện đại nhất thế giới và đang giúp các nhà máy điện tại châu Âu và châu Á thiết lập kỷ lục về hiệu suất. Mới đây, GE và Tập đoàn Điện lực Cáp Nhĩ Tân (HEC) thông báo 2 tuabin 9HA.01 của GE sẽ được lắp đặt tại tỉnh Quảng Đông, Trung Quốc. Theo đó, HEC sẽ vận hành 2 tuabin này bằng hỗn hợp khí tự nhiên, trong đó hydro chiếm khoảng 10% thể tích. Một nhà máy chu trình hỗn hợp sử dụng nhiên liệu khí tự nhiên chứa 10% hydro sẽ phát thải ít hơn khoảng 40% khí CO2 so với một nhà máy điện than cùng quy mô. Trong tương lai, thể tích khí hydro trong hỗn hợp nhiên liệu có thể tăng lên và giúp khu vực đông dân cư này giảm phát thải nhiều hơn nữa.

Sierra - thần gió mới cho điện gió trên bờ

Dòng tuabin mạnh mẽ mới có tên Sierra của GE Renewable Energy có thể sẽ tạo nên một tương lai tươi sáng cho ngành điện gió tại Mỹ và giúp đơn vị quản lý khai thác thêm nhiều năng lượng từ các trang trại. 3 cánh quạt của tuabin tạo nên trục rotor với đường kính lên tới 140m - gấp đôi chiều dài một chiếc máy bay Boeing 747. Điều đặc biệt là phần cánh quạt này có thể tách ra làm hai đoạn, giúp việc vận chuyển và lắp đặt tuabin trở nên dễ dàng hơn. Với những tính năng mang tính cách mạng, tuabin Sierra có công suất dao động từ 3 - 3,4 MW và đủ sức cấp điện cho hơn 3.000 hộ gia đình Mỹ.

Đơn hàng 62 tuabin Haliade-X từ Vineyard Wind

Thời gian qua, Vineyard Wind đã đặt đơn hàng lớn của GE Renewable Energy cho Vineyard Wind 1 - dự án điện gió ngoài khơi quy mô lớn đầu tiên tại Mỹ. Dự án này nằm cách bờ biển Martha’s Vineyard (Massachusetts) 24km và sẽ khai thác 62 tuabin Haliade-X 13-MW. Khi hoàn thành, trang trại gió này sẽ cung cấp điện giá cạnh tranh cho hơn 400.000 hộ gia đình và doanh nghiệp tại Mỹ, đồng thời dự kiến sẽ giúp cắt giảm hơn 1,6 triệu tấn khí thải cacbon mỗi năm.

Nâng tầm điện gió tại Nhật Bản

Nhà chức trách Nhật Bản đã lựa chọn tập đoàn Mitsubishi để vận hành 3 trang trại điện gió ngoài khơi với tổng công suất phát điện hơn 1.688 MW. 3 dự án này sẽ khai thác 134 tuabin Haliade-X của GE Renewable Energy, mỗi tuabin có công suất định mức là 12,6 MW. Trước đó, dòng tuabin này đã được lựa chọn cho dự án Vineyard Wind 1 có công suất 800 MW tại Massachusetts (Mỹ) và siêu dự án Dogger Bank với công suất 3,6 GW tại Biển Bắc (Anh). Khi đi vào hoạt động, Dogger Bank dự kiến sẽ là trang trại điện gió ngoài khơi lớn nhất thế giới. Dòng tuabin Haliade-X có một số phiên bản, với công suất định mức dao động từ 12 - 14 MW.

Bổ sung dây chuyền sản xuất cánh quạt mới cho tuabin Haliade-X

Cánh quạt của tuabin gió Haliade-X có công suất lớn nhất thế giới hiện nay khi đang hoạt động là một cảnh tượng đáng để chiêm ngưỡng. Với chiều dài 107m, một cánh quạt này còn dài hơn cả sân bóng đá và giúp tuabin thu hoạch được lượng điện tái tạo khổng lồ từ những ngọn gió ngoài khơi. LM Wind Power, công ty con của GE Renewable Energy, đã xuất xưởng lô hàng cánh quạt tuabin đầu tiên vào năm 2019 từ một nhà máy mới xây dựng tại Cherbourg (Pháp). Hiện nay, khi nhu cầu tuabin tăng mạnh, nhà máy này dự kiến sẽ bổ sung một dây chuyền sản xuất cánh quạt thứ hai.

In 3D trụ tháp tuabin gió

Tại Bergen, New York, công nhân của GE Renewable Energy đang sử dụng một trong những máy in 3D lớn nhất thế giới để sản xuất trụ tháp cho tuabin gió từ bê tông công nghệ cao. Thành công của họ có thể giúp ngành phong điện gỡ bỏ được những nút thắt gây hạn chế kích thước và công suất của các tuabin gió trên bờ, đồng thời tạo điều kiện cho những thiết kế trang trại điện gió hiệu quả hơn.

Triển khai điện hạt nhân tại Ba Lan

Tháng 12/2021, Ontario Power Generation (Canada) đã lựa chọn GE Hitachi Nuclear Energy để xây dựng lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) quy mô lưới điện đầu tiên và dự kiến sẽ hoà lưới vào cuối thập kỷ này. Hiện nay, công nghệ này đang tiếp tục thu hút sự quan tâm của các quốc gia châu Âu. GE Hitachi Nuclear Energy, công ty công nghiệp hạt nhân của Canada BWXT và Synthos Green Energy (SGE) của Ba Lan đã thông báo ý định hợp tác và triển khai ít nhất 10 lò phản ứng BWRX-300 của GE Hitachi tại Ba Lan vào đầu những năm 2030.

Lò phản ứng nhỏ, tiềm năng to

Sở Điện lực Thung lũng Tennessee (TVA) - đơn vị phụ trách cấp điện cho một khu vực lớn tại miền Đông Hoa Kỳ - đã phê chuẩn một sáng kiến mới cho phép khai thác công nghệ hạt nhân tiên tiến để giúp đạt các mục tiêu giảm phát thải. Chương trình Hạt Nhân Mới của TVA dự kiến đầu tư tới 200 triệu USD để “đánh giá các lựa chọn công nghệ lò phản ứng hiện đại có tiềm năng triển khai trong tương lai” tại Clinch River, Tennessee và “những địa điểm khả thi khác theo dự đoán nhu cầu của hệ thống TVA trong tương lai”. Cụ thể hơn, TVA đang cân nhắc thiết kế SMR BWRX-300 của GE Hitachi Nuclear Energy.

Phần mềm quản lý những nguồn năng lượng phân tán

Không khó để hình dung về một tương lai nơi mọi gia đình đều sở hữu xe điện, lắp đặt những tấm pin năng lượng mặt trời trên mái nhà, hệ thống ắc-quy lưu trữ trong gara và sử dụng nhiều thiết bị thông minh khác như bộ điều nhiệt hoặc bình nóng lạnh kết nối Internet. Viễn cảnh này có thể sẽ diễn ra trong vài năm nữa, nhưng ngành năng lượng đang thực hiện công tác chuẩn bị ngay từ bây giờ. Ngành điện lực thậm chí còn đặt ra biệt ngữ riêng cho công nghệ này: distributed energy resources (DER), tạm dịch: những nguồn năng lượng phân tán. Đóng vai trò như nhạc trưởng trong dàn nhạc, phần mềm mới được Opus One Solutions thuộc GE Digital công bố tuần trước tại hội nghị quốc tế DistribuTECH ở Dallas có thể giúp những công ty khai thác lưới điện điều tiết mạng lưới hài hòa như một bản giao hưởng.

Ngành điện bước vào kỷ nguyên số hóa

GE Digital đang bước vào một kỷ nguyên mới, thúc đẩy quá trình chuyển đổi của các khách hàng trong nhiều lĩnh vực, từ năng lượng, hàng không, sản xuất và một số ngành công nghiệp khác. Với Giám đốc điều hành mới Scott Reese và một cấu trúc công ty mở, họ đang ở một vị thế tốt để phát triển. Trong chuỗi bài điểm tin, GE Reports đã có dịp trao đổi cùng các lãnh đạo của GE Digital để tìm hiểu về dự định của hãng. Trong đó, câu chuyện đầu tiên chúng tôi cùng phân tích kỹ là vai trò của phần mềm trong quá trình chuyển đổi năng lượng và cách nó giúp các công ty điện lực đấu lưới nhiều nguồn điện tái tạo hơn.

Đầu tư vào công nghệ thu giữ cacbon

Bộ Năng lượng Hoa Kỳ sẽ tài trợ 5,77 triệu USD cho một nghiên cứu do GE tiến hành nhằm tìm kiếm giải pháp để tích hợp công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ cacbon (CCUS) vào những nhà máy điện khí thiên nhiên đang hoạt động, đồng thời giảm tới 95% khí CO2 phát thải từ những nhà máy này. Các kỹ sư của GE cùng những đồng nghiệp từ Southern Company, Linde Engineering, BASF và Kiewit dự kiến sẽ dành 18 tháng để nghiên cứu hợp phần kỹ thuật, chi phí và khả năng tích hợp của dự án CCUS được đề xuất, trong đó tập trung thí điểm tại nhà máy James M. Barry ở Alabama. Mục tiêu của họ là phải duy trì được các thuộc tính quan trọng của nhà máy khí thiên nhiên chu trình hỗn hợp này trong quá trình đấu lưới thêm nhiều nguồn điện tái tạo bất định (phụ thuộc vào thời tiết).

Tăng cường thủy điện tích năng

Theo một báo cáo mới do Bộ Năng lượng Hoa Kỳ ủy quyền và GE Research thực hiện, việc bổ sung thủy điện tích năng vào một lưới điện lớn có sản lượng điện tái tạo cao có thể cắt giảm tổng chi phí sản xuất điện hàng năm tới hàng chục triệu USD. Công nghệ này cũng làm giảm yêu cầu tăng cường hoạt động của các nhà máy điện bằng nhiên liệu hóa thạch khi nhu cầu điện tăng và các nguồn tái tạo không đủ sức đáp ứng. Song song đó, nó còn giúp cắt giảm hàng triệu tấn khí thải cacbon. GE Reports đã có dịp trao đổi về công nghệ này cùng David Havard, giám đốc sản phẩm cao cấp tại bộ phận Hydro của GE Renewable Energy. Quý độc giả có thể theo dõi chi tiết tại đây.