Từ kiểm toán năng lượng đến kinh tế tuần hoàn

Chi phí năng lượng trong các doanh nghiệp sản xuất đang tăng nhanh, đồng thời áp lực giảm phát thải và tuân thủ quốc gia ngày càng cao. Trong bối cảnh này, một số công ty Việt Nam đã bắt đầu tìm đến kiểm toán năng lượng nhằm xác định các giải pháp tiết kiệm.

Nồi hơi chưng áp bê tông tại nhà máy của SCL ở Hải Phòng. Ảnh: Ngô Hà/KHPT

Hành trình của Sông Đà Cao Cường

Là một công ty tiên phong sản xuất các vật liệu xây dựng mới như gạch từ tro xỉ nhà máy nhiệt điện, bê tông chưng áp, thạch cao nhân tạo, vữa khô, v.v, mỗi năm Công ty Sông Đà Cao Cường (SCL) tiêu thụ khoảng trên 22.000 tấn nhiên liệu đốt, tương đương chi phí hàng chục tỷ đồng.

Trong bối cảnh chi phí năng lượng chiếm một tỷ trong đáng kể trong chi phí sản xuất, SCL coi hiệu quả năng lượng không chỉ là một cách giảm áp lực kinh tế và nâng cao sức cạnh tranh, mà còn là bước đi quan trọng để doanh nghiệp đáp ứng các tiêu chuẩn ngày càng khắt khe về giảm phát thải, cả trong nước lẫn quốc tế. Điều này đặc biệt cấp thiết trong ngành xây dựng, vốn được đánh giá là một trong những ngành cần chuyển đổi xanh nhanh nhất.

Năm 2023, SCL may mắn trở thành một trong hơn 20 doanh nghiệp được chọn tham gia chương trình thí điểm tự nguyện giữa chính phủ và khu vực tư nhân (Chương trình VAS). Chương trình này cung cấp miễn phí các hỗ trợ kỹ thuật về kiểm toán năng lượng và nghiên cứu tiền khả thi để xác định những biện pháp có thể áp dụng để tiết kiệm năng lượng trong nhà máy. Đổi lại, doanh nghiệp sẽ phải cam kết đầu tư và thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng hợp lý mà kiểm toán đề xuất trong khả năng cho phép của mình.

Khi nói đến tiết kiệm năng lượng trong các ngành công nghiệp ở Việt Nam, ông Jorgen Hvid, cố vấn dài hạn của Chương trình Hợp tác đối tác năng lượng Việt Nam - Đan Mạch giai đoạn 2020-2025 (DEPP3), nhấn mạnh rằng trong gần 10 năm qua, các nỗ lực hỗ trợ doanh nghiệp đã chuyển hướng từ tìm các cơ chế khuyến khích sang cung cấp những hỗ trợ kỹ thuật sâu để giúp doanh nghiệp triển khai các dự án tiết kiện năng lượng hiệu quả hơn. Điều này hóa ra lại là thứ mà doanh nghiệp rất cần.

Nhiều doanh nghiệp hiện chưa có đủ dữ liệu chi tiết về mức tiêu thụ năng lượng thực tế do thiếu hệ thống đo lường. Bên cạnh đó, thị trường cung cấp công nghệ năng lượng đôi khi còn thiếu minh bạch, khiến doanh nghiệp khó lựa chọn giải pháp đáng tin cậy. Vì vậy, doanh nghiệp rất cần sự hỗ trợ từ các chuyên gia am hiểu đặc thù ngành để giúp xây dựng các dự án khả thi, thuyết phục được ban lãnh đạo đầu tư.

Ba giải pháp năng lượng

Kiểm toán năng lượng chính là bước kỹ thuật đầu tiên. Tại Việt Nam, hoạt động này vẫn chưa phổ biến và chỉ một số ít doanh nghiệp áp dụng. Với SCL, đây cũng là lần đầu tiên doanh nghiệp tiến hành đánh giá toàn diện tình hình sử dụng năng lượng của mình.

Kết quả cho thấy, “SCL có thể tiết kiệm khoảng 6% năng lượng từ lò hơi và lò sấy vào năm 2025,” TS. Nguyễn Xuân Quang, Giám đốc Công ty CP Môi trường năng lượng Enervi, đơn vị thực hiện kiểm toán năng lượng cho SCL hồi năm 2023, chia sẻ. “Từ đó, chúng tôi đề xuất ba giải pháp năng lượng khả thi mà công ty có thể triển khai ngay để giảm khoảng 3% mức tiêu thụ đó”.

Giải pháp đầu tiên liên quan đến cải thiện hệ thống hơi nước ở lò hơi. SCL đang dùng các nồi hơi chưng bê tông ở áp suất 12 bar và nhiệt độ 189°C. Vấn đề là, khi loại bỏ nước ngưng, nhà máy lại xả ở áp suất thấp, khiến cho lượng nhiệt tận dụng được cực kỳ ít. Kiểm toán đề xuất lắp thêm hệ thống thu hồi nhiệt với bình flash và bình khử khí, cho phép tuần hoàn nước và nhiệt năng ở áp suất và nhiệt độ cao. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể giảm được hâm nước nóng riêng, đồng thời tiết kiệm đáng kể chi phí nguyên liệu.

Giải pháp thứ hai là thu hồi nhiệt khói thải ở lò sấy. Nhiệt độ của khói thải ở lò sấy tro bay khá cao, từ 120°C đến 130°C. Tuy nhiên, để bảo vệ các bộ lọc túi ngăn không cho tro bay thất thoát ra môi trường, người ta cần giảm nhiệt độ xuống dưới 90°C, thường là bằng cách cấp thêm không khí từ ngoài vào. Nhằm tận dụng lượng nhiệt khổng lồ này, kiểm toán đề xuất lắp đặt một bộ hâm nước nóng trong đường ống khói thải trước khi qua bộ lọc túi, để vừa giúp giảm nhanh nhiệt độ của khói thải, vừa làm tăng nhiệt độ của nước cấp dùng cho các quá trình công nghiệp khác tại lò hơi.

Giải pháp thứ ba là kiểm soát chế độ đốt cháy nhiên liệu sinh khối. Vì các lò đốt của nhà máy thường bị tụ nhiên liệu ở một chỗ, khiến cho nhiên liệu cháy chậm hơn và khó giữ nhiệt độ ổn định. Giải pháp đơn giản được đề xuất là tạo thêm các vách ngăn trong buồng đốt và dùng luồng gió để điều chỉnh phân bố nhiên liệu, từ đó làm tăng tiết diện tiếp xúc giữa không khí với nhiêu liệu, giúp cháy tốt hơn.

Bê tông chưng áp của SCL được sản xuất từ nguồn nguyên liệu tro xỉ lấy từ Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại cách đó 2km. Ảnh: Ngô Hà/KHPT

Phân tích chi phí – lợi ích

Mỗi giải pháp đều yêu cầu chi phí đầu tư khác nhau, từ thiết bị, lắp đặt đến vận hành. Tuy nhiên, theo TS. Nguyễn Xuân Quang, các giải pháp đều có giá trị hiện tại ròng dương (NPV > 0) và tỷ lệ hoàn vốn nội bộ cao hơn chi phí vốn. Điều này chứng tỏ dự án có khả năng mang lại lợi nhuận vượt trội so với mức yêu cầu.

Nếu cả ba giải pháp được thực hiện, kiểm toán năng lượng dự tính chúng sẽ giúp SCL tiết kiệm hơn 1.200 tấn nhiên liệu mỗi năm, tương đương cắt giảm chi phí 1,7 tỷ đồng, trong khi thời gian thu hồi vốn lại tương đối ngắn, chỉ dưới hai năm.

Các chuyên gia năng lượng của Chương trình VAS nhận định rằng các giải pháp này đều có cơ sở kỹ thuật vững chắc. Tuy nhiên, hiệu quả dài hạn phụ thuộc vào sự phối hợp giữa công nghệ, vận hành và quản lý của nhà máy. Trong ngành công nghiệp nặng, việc triển khai các giải pháp tận dụng nhiệt dư và kiểm soát quá trình cháy đã được chứng minh tại nhiều nhà máy trên thế giới. Việc áp dụng tại Việt Nam cần chú ý đến điều kiện địa phương, từ chất lượng nhiên liệu, đặc tính ngành công nghiệp đến năng lực vận hành và bảo trì hệ thống.

Thực tế, SCL đã nhanh chóng quyết định triển khai hai trong số ba giải pháp được đưa ra. “Chúng tôi nhắm thẳng đến các giải pháp can thiệp vào lò hơi và lò sấy, vì chúng là nơi tiêu thụ năng lượng nhiều nhất”, ông Kiều Văn Mát, Chủ tịch hội đồng quản trị của SCL, tiết lộ. Hơn nữa, theo ông, việc tuần hoàn nước và tuần hoàn nhiệt không chỉ đem lại hiệu quả về kinh tế cho công ty mà còn có những tác động tích cực với môi trường.

Tính trên tổng thể sản phẩm cuối cùng, các giải pháp tiết kiệm năng lượng giúp SCL giảm từ 10-20 nghìn đồng cho một khối bê tông. Con số này có thể không đáng kể, nhưng nếu nhân lên tổng sản lượng của nhà máy là 200.000 khối mỗi năm thì đó sẽ là một nguồn lợi nhuận lớn.

Các giải pháp cũng mang lại lợi ích cộng đồng. “Trước đây, chúng tôi phải xả hơi lên trời, gây mù mịt và còn mùi vật liệu khó chịu. Giờ đây, sau khi xử lý, mùi đã được loại bỏ, khí thừa được thu hồi và tái tuần hoàn theo tiêu chuẩn kỹ thuật, giúp môi trường làm việc cho cán bộ, công nhân được đảm bảo hơn”, ông Kiều Văn Mát nói.

Tư duy kinh tế tuần hoàn

Làm việc với các doanh nghiệp đến từ nhiều ngành công nghiệp tiêu thụ năng lượng trọng điểm khác nhau, đến nay Chương trình VAS đã giúp xác định 119 dự án hiệu quả năng lượng có tiềm năng tiết kiệm chi phí khoảng 6 triệu USD. SCL là một đại diện của ngành vật liệu xây dựng. Các công ty khác - ví dụ như Công ty Cổ phần Rượu-Bia-Nước giải khát Hà Nội (HABECO-ID) cũng tham gia một quy trình tương tự và năm ngoái đã chuyển từ lò hơi đốt than sang lò sinh khối hiệu suất cao, giúp cắt giảm 15,8% tổng lượng phát thải, tương đương 980 tấn CO2 mỗi năm.

Các chuyên gia của DEPP3 nói rằng mục tiêu của thỏa thuận tự nguyện không chỉ là giúp doanh nghiệp tiết kiệm năng lượng mà còn xây dựng năng lực nội tại, giúp doanh nghiệp tự tin triển khai giải pháp hiệu quả và bền vững.

Và những điều này có lẽ đã đạt được - thậm chí là đi xa hơn kì vọng - đối với SCL. Công ty này không chỉ nhanh chóng áp dụng những bài học vào nhà máy hiện tại, mà còn mang tư duy đó vào trong các dự án đầu tư mới.

Chủ tịch SCL Kiều Văn Mát chia sẻ đầy tự hào rằng doanh nghiệp của ông đang đưa tiết kiệm năng lượng vào hai dự án mới tại Hải Phòng và Lâm Đồng, dự kiến vận hành từ năm 2026. “Trước đây, chúng tôi đầu tư dự án theo hướng truyền thống, nay mỗi dự án mới đều tích hợp yêu cầu tiết kiệm năng lượng ngay từ giai đoạn thiết kế. Các nhà thầu cung cấp thiết bị, dù trong hay nước ngoài, đều phải đáp ứng tiêu chí này”, ông nói, “Mục tiêu là tiến gần hơn tới mô hình sản xuất xanh và kinh tế tuần hoàn toàn diện.”

Có lẽ đã đến lúc các doanh nghiệp công nghiệp Việt Nam nên tiến hành kiểm toán năng lượng, xem đây là bước đầu để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, triển khai tư duy kinh tế tuần hoàn và từng bước chuyển đổi sản xuất, đầu tư theo hướng bền vững, hiệu quả và thân thiện với môi trường. Trên hành trình, họ sẽ thu được lợi ích bất ngờ đó.

Bài đăng KH&PT số 1366 (số 42/2025)

Khoahocphattrien