Công nghệ cắt giảm phát thải khí nhà kính

Triveni Turbines đã phát triển các công nghệ nhằm giải quyết những mối quan ngại về môi trường, đồng thời nâng cao tính năng hoạt động (Ảnh st)

Nhằm ứng phó với những mối quan ngại ngày càng gia tăng trên toàn cầu liên quan đến biến đổi khí hậu và phát thải khí nhà kính, các ngành công nghiệp đang tích cực chuyển mình theo hướng bền vững. Đặc biệt, ngành công nghiệp phát điện, gần đây đã trải qua những chuyển đổi mang tính toàn cầu, chuyển dịch từ các nguồn năng lượng truyền thống sang các nguồn năng lượng tái tạo. Động lực của sự chuyển đổi này bắt nguồn từ thực tế là nhiên liệu hóa thạch chiếm hơn 75% phát thải khí nhà kính toàn cầu và khoảng 90% tổng phát thải cacbon dioxide. Người ta dự đoán rằng các ngành công nghiệp sẽ sớm đẩy nhanh việc áp dụng các giải pháp "Năng lượng xanh" thân thiện với môi trường. Công ty Triveni Turbines (Ấn Độ) là doanh nghiệp tiên phong trong sáng kiến ​​này. Với hơn 50 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tuabin hơi công nghiệp, Triveni Turbines cam kết giảm thiểu dấu chân cacbon và nhiệt từ các hoạt động chế tạo.

Theo “Báo cáo cập nhật hai năm một lần, lần thứ ba, cho Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC)”, ngành chế tạo là một trong những ngành phát thải khí nhà kính (GHG) lớn nhất toàn cầu với gần 225 triệu tấn CO₂ mỗi năm. Tại Ấn Độ, các nhà máy nhiệt điện than hiện chiếm khoảng 70% tổng nhu cầu điện quốc gia. Điều này đặt ra thách thức đáng kể do bối cảnh tài nguyên thiên nhiên đang dần cạn kiệt trong khi nhu cầu năng lượng ngày càng tăng. Nhận ra nhu cầu cấp thiết về các giải pháp năng lượng bền vững ngay từ giai đoạn đầu trong ngành chế tạo, Triveni Turbines đã phát triển các công nghệ không chỉ giúp giải quyết các mối quan ngại về môi trường mà còn nâng cao tính năng hoạt động.

Sáng kiến

Các hệ thống thu hồi nhiệt thải và phát điện từ nguồn tái tạo

Năm 2020, tổng nguồn cung sinh khối sản xuất trong nước trên toàn cầu (sản xuất và tiêu thụ tại chỗ) đã đạt 57,5 ​​exa jun (EJ)⁽¹⁾. Sinh khối rắn chiếm tỷ trọng lớn nhất ở mức 86%, trong đó Châu Á đóng góp đến 40% tổng nguồn cung toàn cầu. Chất thải đô thị và công nghiệp chiếm khoảng 6% nguồn cung sinh khối, trong đó Châu Âu cung cấp gần một nửa số lượng này. Triveni Turbines đang đóng vai trò tiên phong trong việc tích hợp các hệ thống phát điện độc lập dựa trên các nguồn năng lượng tái tạo. Các hệ thống này có thiết kế để tận dụng sinh khối, nhiệt thải và các nguồn tài nguyên không cạn kiệt khác sao cho các ngành công nghiệp có thể tự chủ phát điện một cách bền vững. Hệ thống này cũng giảm thiểu phát thải GHG dẫn đến giảm sự phụ thuộc vào lưới điện quốc gia, vốn vẫn chủ yếu dựa vào nhiên liệu hóa thạch.

Hệ thống thu hồi nhiệt thải (WHR) của Triveni Turbines (Ảnh st)

Một trong những sáng kiến ​của Triveni Turbines là phát triển các hệ thống thu hồi nhiệt thải (WHR). Hệ thống này khai thác nhiệt dư từ các quy trình công nghiệp, vốn sẽ bị lãng phí nếu không sử dụng, để chế tạo năng lượng sạch. Bằng cách chuyển đổi nhiệt thải thành năng lượng hữu ích, Triveni Turbines giúp các ngành công nghiệp giảm phát thải cacbon bằng cách giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Sáng kiến ​​này không chỉ nâng cao hiệu suất năng lượng mà còn mang lại khoản tiết kiệm đáng kể cho các doanh nghiệp.

Thực hiện

Hệ thống Nhà máy điện thu hồi nhiệt thải lắp đặt tại một nhà máy thép ở Ba Lan (Châu Âu)

Triveni Turbines đã cộng tác một trong những nhà sản xuất lò cao và than cốc công nghiệp hàng đầu tại Ba Lan. Khách hàng cuối này cần một giải pháp để tận dụng nhiệt thải từ quá trình sản xuất. Triveni Turbines đã thiết kế và lắp đặt một máy phát điện tuabin hơi (STG) loại ngưng tụ và chiết xuất với công suất 30MW, vận hành ở nhiệt độ đầu vào 490°C và áp suất hơi đầu vào 65bar. Hệ thống thu hồi nhiệt thải (WHR) này có thiết kế riêng để đáp ứng nhu cầu cấp điện và hơi đang tiến hóa của công ty theo các tiêu chuẩn Châu Âu và các yêu cầu của Quy phạm Lưới điện Ba Lan. Giải pháp đổi mới này đã giúp công ty giảm đáng kể dấu chân cacbon, nâng cao hiệu suất năng lượng và nâng cao biên lợi nhuận.

Hệ thống nhà máy điện sinh khối lắp đặt tại Thổ Nhĩ Kỳ

Triveni Turbines đã cung cấp một máy phát điện tuabin hơi (STG) loại ngưng tụ công suất 16MW cho một nhà máy điện sinh khối tại Thổ Nhĩ Kỳ. Nguồn nhiên liệu sinh khối tại đây bao gồm chất thải rừng, trấu và rơm rạ, thân cây cải dầu, thân cây hướng dương và thân cây ngô ngọt, vốn là các nguyên liệu không ổn định về nguồn cung. Để giải quyết vấn đề này, Triveni đã thiết kế lại các bộ phận bên trong và hệ thống điều khiển của tuabin để giúp thiết bị vận hành tối ưu ngay cả trong các điều kiện tải thay đổi. Mặc dù sử dụng nhiều nguồn nhiên liệu khác nhau, các STG vẫn hoạt động hiệu quả và chỉ yêu cầu bảo trì ở mức tối thiểu. Dự án này đã chứng minh khả năng thích ứng với các điều kiện đầy thách thức của Triveni Turbines đồng thời góp phần giảm đáng kể phát thải khí nhà kính. Đáng chú ý, việc giao STG đã diễn ra trong thời gian kỷ lục là bảy tuần và việc đưa vào vận hành đã hoàn thành chỉ trong 35 ngày, ngay cả khi tiến hành trong thời kỳ đại dịch.

Hệ thống nhà máy điện chuyển rác thải thành năng lượng lắp đặt tại Đức

Triveni Turbines đã đóng vai trò quan trọng trong một dự án chuyển đổi chất thải thành năng lượng, sử dụng nhiên liệu có nguồn gốc từ rác thải (RDF), tại một nhà chế tạo giấy hàng đầu ở Đức. Nhà máy điện RDF này cấp điện nhờ máy phát điện tuabin hơi (STG) loại ngưng tụ công suất 15,6MWe của Triveni, hoạt động với áp suất hơi đầu vào là 27bar và nhiệt độ đầu vào là 320°C.

Triveni Turbines đóng vai trò quan trọng trong các dự án chuyển đổi chất thải thành năng lượng (Ảnh st)

Quy trình sản xuất giấy yêu cầu một lượng lớn năng lượng nhiệt và điện, khiến khách hàng phải đầu tư vào nhà máy điện RDF nhằm đáp ứng hiệu quả các yêu cầu vận hành. Triveni Turbines đã cung cấp cụm máy phát điện tuabin hơi và các thiết bị liên quan, với khả năng xử lý 300.000 tấn chất thải hàng năm để tạo ra năng lượng phục vụ cho chính nhà máy giấy và các cộng đồng lân cận. Dự án này tăng cường đáng kể tính bền vững thông qua việc đốt chất thải theo cách thân thiện với môi trường, cung cấp phần lớn nhu cầu hơi nước của nhà máy giấy. Ngoài ra, nhiệt lượng dư thừa từ quy trình sấy giấy cũng dùng để làm ấm hồ bơi ngoài trời, chứng minh một cách tiếp cận toàn diện về hiệu quả năng lượng và tối ưu sử dụng tài nguyên. Nhà máy điện RDF đã đạt mức tiết kiệm đáng kể là 32 triệu m³ khí đốt tự nhiên và năng lượng sơ cấp hàng năm và giảm 55.000 tấn phát thải CO₂ mỗi năm. Nghiên cứu điển hình này là minh chứng cho những lợi ích về môi trường của một sáng kiến ​​năng lượng bền vững.

Chuyển dịch từ nhiên liệu hóa thạch truyền thống sang các lựa chọn năng lượng tái tạo và trung hòa về cacbon là một nhu cầu thiết yếu. Các nhiên liệu có nguồn gốc từ sinh khối đóng vai trò then chốt vì chúng tái tạo vòng đời cacbon gần như hoàn toàn trong khi thải ra ít bụi mịn, lưu huỳnh đioxit và chất gây ô nhiễm không khí hơn nhiều so với nhiên liệu hóa thạch.

Các chương trình nâng cao hiệu suất

Bên cạnh việc cung cấp thiết bị mới, công ty còn triển khai tân trang các hệ thống tuabin hiện có thông qua bộ phận chuyên biệt Triveni REFURB. Thông qua sáng kiến ​​này, công ty cung cấp nhiều giải pháp hậu mãi có sẵn cho các loại thiết bị quay khác nhau bao gồm các tuabin hơi và máy nén. Bằng cách nâng cấp các bộ phận bên trong tuabin như rotor, stato, ổ trục và áp dụng các thiết kế đường dẫn hơi tiên tiến, Triveni Turbines đảm bảo rằng các tuabin cũ vẫn hoạt động ở hiệu suất cao nhất. Những nâng cấp này không chỉ cắt giảm đáng kể phát thải GHG và chi phí vận hành mà còn cải thiện hơn nữa tính bền vững chung của các hoạt động công nghiệp.

Tác động

Theo Khảo sát Điện năng lần thứ 19 do Cơ quan Điện lực Trung ương Ấn Độ (CEA) thực hiện, công suất phát điện lắp đặt trên toàn Ấn Độ dự kiến ​​sẽ tăng lên 619GW vào cuối năm tài chính 2026 -2027. Tương tự, ước tính của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) chỉ ra rằng Ấn Độ sẽ cần bổ sung thêm từ 600GW đến 1.200GW công suất phát điện mới trước năm 2050. Trong một kịch bản như vậy, những nỗ lực của Triveni Turbines đã góp phần mang lại những tác động đáng kể trong việc cắt giảm phát thải khí nhà kính và thúc đẩy các hoạt động chế tạo theo hướng bền vững.

Trong nhiều năm qua, Triveni Turbines đã nỗ lực mang đến các giải pháp tiết kiệm chi phí và bền vững để giảm phát thải cacbon (Ảnh st)

Trong nhiều năm qua, Triveni Turbines đã nỗ lực mang đến các giải pháp giảm dấu chân cacbon tiết kiệm chi phí và bền vững cho các ngành chế tạo liên quan đến các lĩnh vực phát thải nhiều cacbon. Cam kết của Triveni đối với tính bền vững và đổi mới công nghệ thể hiện rõ qua các công nghệ tiên phong và quan hệ đối tác chiến lược. Triveni Turbines tiếp tục giữ vị thế hàng đầu trong việc cung cấp các giải pháp tuabin hơi cho khách hàng để thúc đẩy tác động tích cực đến môi trường, cho phép các ngành công nghiệp áp dụng các hoạt động theo hướng bền vững và đóng góp vào một tương lai xanh hơn.

1: Exa jun (EJ) là Đơn vị đo năng lượng rất lớn trong hệ đo lường quốc tế (SI). 1 EJ = 10¹⁸ jun

Biên dịch: Phạm Gia Đại

Theo "powerinfotoday", tháng 2/2025