Tăng hiệu suất, giảm phát thải – Chìa khoá cho sự phát triển bền vững của các nền kinh tế mới nổi Châu Á
Các nền kinh tế mới nổi ở Châu Á đang phải đối mặt với tình thế tiến thoái lưỡng nan. Một mặt, họ cần nhiều điện hơn để phục vụ cho sự phát triển kinh tế. Mặt khác, họ muốn cắt giảm phát thải từ than – nguồn nguyên liệu mà họ đã sử dụng hàng thập kỷ. Theo một báo cáo gần đây của GE, việc chuyển từ điện than sang điện khí có thể giúp cắt giảm đến 60% lượng khí thải nhà kính của nhà máy. Trong khi đó, mật độ dân số và điều kiện địa hình không cho phép họ triển khai những nguồn năng lượng chiếm diện tích lớn như điện gió hay điện mặt trời. Chưa kể, những nguồn năng lượng này lại phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và khó vận hành.
Có thể xem xét sự phát triển nhanh chóng của Malaysia – quốc gia đặt mục tiêu cắt giảm 45% lượng khí thải CO2 đến năm 2030. Đất nước 33 triệu dân này gồm nhiều đảo lớn với đồi núi trập trùng và một bán đảo. Vì thế, diện tích đất trống phù hợp để xây dựng trang trại điện gió hay điện mặt trời rất ít.
Để giải quyết vấn đề này, Southern Power Generation (SPG) – một công ty lớn ở Malaysia đã lựa chọn giải pháp tuabin khí tiên tiến của GE Gas Power cho nhà máy mới công suất 1.440MW ở Pasir Gudang – một thành phố công nghiệp ở mũi phía nam bán đảo Malaysia, cách Singapore chỉ một vài dặm. Nhà máy này sẽ cung cấp lượng điện cần thiết cho khoảng 3 triệu hộ gia đình ở Malaysia. Thực tế, SPG đã trở thành nhà sản xuất điện đầu tiên trên thế giới vận hành công nghệ tuabin 9HA.02.
Một tuabin khí 9HA.02 tại trạm thử nghiệm của GE ở Greenville, South Carolina. Ảnh: GE Gas Power.
Ảnh bìa: Công ty SPG ở Malaysia sẽ trở thành nhà sản xuất điện đầu tiên trên thế giới vận hành công nghệ tuabin khí 9HA.02. Ảnh: GE Gas Power.
Ngoài đáp ứng các ưu điểm của điện khí, các tuabin này có khả năng đốt cháy các loại khí tự nhiên và các loại nhiên liệu khác một cách hiệu quả. Trong đó, phần chưng chất nhiên liệu lỏng như một nguồn lớn nhiên liệu dự phòng giúp sản xuất điện với lượng phát thải các-bon thấp.
Quy mô tinh gọn của nhà máy là một lợi ích bổ sung, cho phép các đơn vị dễ dàng triển khai xây dựng các nhà máy ở những nơi diện tích bị hạn chế như Pasir Gudang. Ngoài ra, các tuabin 9HA.02 còn được thiết lập để thuận lợi cho việc kiểm tra và bảo dưỡng. Ông Christophe Dufaut, Tổng giám đốc dự án đến từ GE Gas Power cho biết: “Công nghệ điện khí này sẽ duy trì vị trí dẫn đầu trong vài năm tới. Nhà máy điện này cho phép SPG sản xuất ra lượng điện đáng kể với diện tích hạn chế, chi phí vốn đầu tư, vận hành và bảo trì ở mức hợp lý”.
Một quốc gia khác ở Châu Á cũng phù hợp với việc phát triển điện khí đó là Việt Nam. Đến năm 2030, tổng công suất điện dự kiến của Việt Nam sẽ tăng hơn 110 GW. Cùng lúc đó, theo Thỏa thuận Paris, Việt Nam cam kết giảm 8% lượng khí phát thải. Khác với Maylaysia, Việt Nam có tiềm năng dồi dào trong việc phát triển năng lượng tái tạo. Trong đó, điện mặt trời đang phát triển đến 5 GW và điện gió đang bổ sung vào 1 GW cho lưới điện quốc gia. Trong thời gian tới, dự kiến sẽ có 3-5 GW điện gió được đưa vào vận hành thương mại. Tuy nhiên, để triển khai nguồn năng lượng tái tạo này trên quy mô lớn, Việt Nam cần một nguồn điện dự trữ bổ sung giúp ổn định và tăng độ tin cậy và linh hoạt cho lưới điện quốc gia.
Theo thông báo mới đây của GE, việc sử dụng nhà máy chu trình hỗn hợp kết hợp điện khí và năng lượng tái tạo có thể là một phần giải pháp của hiện tại và tương lai. Trong đó, điện khí là nguồn điện bổ sung khi nhu cầu điện tăng cao hoặc khi trời không có nắng và gió. Xem xét tiềm năng điện khí tự nhiên có thể lên đến 15 tỉ mét khối nhờ nguồn khí tự nhiên hoá lỏng gần đường bờ biển trải dài cùng với các dự án thăm dò nguồn dự trữ khí ngoài khơi đang được triển khai và dự án bổ sung 13 tấn khí mỗi năm, đây có thể là một giải pháp khả thi ở Việt Nam.
Trên thực tế, Việt Nam cũng đang chuyển đổi sang khai thác điện khí (khí tự nhiên nội địa và khí hoá lỏng nhập khẩu) và năng lượng tái tạo. Hệ thống điện Việt Nam đã có 23 GW sản lượng điện từ nhà máy chu trình hỗn hợp (CCPPs) đã được phê duyệt theo Quy hoạch điện quốc gia.
Nếu được triển khai ở Việt Nam, công nghệ tuabin 9HA.02 thế hệ mới của GE sẽ đáp ứng được các tiêu chí về hiệu suất và tính linh hoạt trong vận hành cũng như trong việc sử dụng nhiên liệu. Dòng tuabin này đã lập kỷ lục về vận hành nhà máy điện hiệu suất cao nhất thế giới. Các tuabin cũng được trang bị hệ thống đốt cho phép đốt cháy tới 50% thể tích hydro khi hòa trộn với khí tự nhiên. Nhờ vậy, các nhà sản xuất điện có thể lựa chọn sử dụng hydro hoặc các nhiên liệu các-bon thấp hay phi các-bon trong tương lai.
Mặt khác, dòng tuabin 9HA.02 cũng đáp ứng được các tiêu chí về về nhu cầu năng lượng, dự trữ năng lượng và các vấn đề kinh tế phát sinh khi chuyển đổi từ điện truyền thống sang năng lượng tái tạo, các nhà máy điện khí chu trình hỗn hợp.
Theo ông Christophe Dufaut, để đạt đáp ứng được nhu cầu về điện đang ngày càng tăng và mục tiêu về lượng khí phát thải, các nền kinh tế mới nổi ở Châu Á sẽ cần đẩy mạnh sản xuất điện hiệu quả, kết hợp với các công nghệ các-bon thấp hoặc phi các-bon như công nghệ HA.