Nhiều thập kỷ trở lại đây, GE Steam Power Systems luôn dẫn đầu trong ngành điện than trong việc cải thiện chất lượng không khí, giúp khách hàng trên toàn thế giới giảm thiểu lượng phát thải trong quá trình sản xuất năng lượng.

Theo tính toán, dân số thế giới sẽ vượt ngưỡng 9 tỷ người vào năm 2050. Tốc độ gia tăng nhanh chóng này đòi hỏi thế giới phải tăng cường sản xuất các nguồn điện năng để đáp ứng điều kiện sống tốt hơn cho mọi người. Điều này cũng đồng nghĩa với việc con người phải sử dụng nhiều loại vật liệu hơn, như nhôm, xi măng, bột giấy và các loại nhiên liệu như dầu khí, để phát triển cơ sở hạ tầng và sản xuất hàng hóa tiêu dùng cần thiết.

Tuy nhiên, việc khai thác các nguyên liệu và nhiên liệu này ngày càng trở nên khó hơn, bởi lẽ nó sẽ tạo ra những tác động tiêu cực đến môi trường cũng như chất lượng không khí.

Sang tao de cai thien moi truong song - Anh 1

Năng lực kỹ thuật số kết nối các máy sản xuất điện với phần mềm phân tích, cho phép tối ưu hóa hiệu suất của nhà máy.

Trong nhiều thập kỷ trở lại đây, GE Steam Power Systems luôn dẫn đầu trong ngành điện than trong việc cải thiện chất lượng không khí. Hiện Công ty vẫn đi đầu trong những nỗ lực nhằm giảm thiểu ô nhiễm không khí, giúp khách hàng trên toàn thế giới giảm thiểu lượng phát thải trong quá trình sản xuất năng lượng hoặc các quy trình công nghiệp.

Đến nay, Công ty đã lắp đặt hệ thống kiểm soát khí thải trong các nhà máy điện và nhà máy công nghiệp với tổng sản lượng khoảng 500 GW trên toàn thế giới nhằm loại bỏ các chất gây ô nhiễm và các chất độc hại có trong không khí chúng ta hít thở. Trong suốt lịch sử hoạt động lâu dài, GE không ngừng nỗ lực để liên tục phát huy công nghệ trong việc làm sạch không khí và một lần nữa những bước tiến trong công nghệ gần đây của GE hứa hẹn sẽ thay đổi hẳn cục diện của “cuộc chiến” chống lại ô nhiễm nguồn không khí.

Cam kết lâu dài

Sử dụng một loạt công nghệ tiên tiến, từ công nghệ khử lưu huỳnh khói thải (FGD) khô và ướt cho đến các hệ thống lọc bụi (như thiết bị lọc bụi tĩnh điện và kiểu túi) hay hệ thống khử NOx trong khói thải (SCR), GE Steam Power Systems hiện nay có thể triển khai các giải pháp loại bỏ tới 99% các bụi hạt, 98% oxit lưu huỳnh (Sox), 95% oxit nito (NOx), 92% thủy ngân và các khí ô nhiễm khác từ phát thải của các nhà máy điện và các nhà máy công nghiệp.

Các tỷ lệ ấn tượng trên là minh chứng cho cam kết lâu dài của GE với đổi mới sáng tạo, là kết quả của việc GE đầu tư liên tục vào nghiên cứu và phát triển các công nghệ hiệu quả nhất. Hiện tại, Tập đoàn dành từ 4-5% doanh thu hàng năm cho các hoạt động nghiên cứu phát triển. Theo đó, hàng triệu USD đã được đầu tư cho các công nghệ mới, giúp giải quyết chất ô nhiễm độc hại và giảm phát thải khí nhà kính.

Năng lực toàn cầu

Về mặt phát triển nguồn nhân lực, hơn 1.000 chuyên gia của GE trên toàn cầu chỉ tập trung duy nhất vào việc nghiên cứu và đưa ra những ý tưởng mới để giúp cải thiện không khí và môi trường...

Sang tao de cai thien moi truong song - Anh 2

Ông Fernando Bertoni, Chủ tịch Bộ phận Các giải pháp kiểm soát môi trường của GE Steam Power Systems cho biết: “Chúng tôi đã thành lập 4 trung tâm phát triển công nghệ hiện đại trên thế giới. Mỗi trung tâm đều hoạt động với mục tiêu giúp khách hàng của chúng tôi đáp ứng những quy định về môi trường nghiêm ngặt nhất, với mức chi phí thấp nhất. Hệ thống FGD khô và lọc bụi hại được phát triển và thử nghiệm tại Vaxjo (Thụy Điển); công nghệ khí ướt được phát triển ngay gần Milan (Italia); Trung tâm nghiên cứu công nghệ SCR đặt tại bang Tennessee (Mỹ). Đây thật sự là một nỗ lực mang tính toàn cầu để giải quyết một vấn đề toàn cầu”.

Trung tâm thứ tư, chuyên về hệ thống FGD sử dụng nước biển, được đặt tại Bắc Kinh (Trung Quốc), một thành phố luôn bị báo động về chất lượng không khí và nơi mọi người đã hiểu quá rõ về tính cấp bách của việc đối phó với không khí ô nhiễm. Các công nghệ FGD nước biển mà GE đã phát triển trong hơn 40 năm qua đã được ứng dụng trong các nhà máy điện và nhà máy công nghiệp tại các khu vực ven biển trên khắp thế giới, bao gồm châu Á, châu Âu và vùng Trung Đông. Phương thức hoạt động của công nghệ này là sử dụng nước biển như một chất phản ứng để hấp thụ khí thải oxit lưu huỳnh. Sau đó, một hệ thống lọc vải xung phản lực sẽ làm nhiệm vụ giữ bụi hạt tại nhà máy dưới mức [50] mg/Nm3.

Công nghệ linh hoạt

Các hệ thống kiểm soát chất lượng khí thải của GE có thể được dùng trong nhiều loại nhà máy điện và nhiều ngành công nghiệp sử dụng các nhiên liệu khác nhau với công suất khác nhau. Ví dụ, các hệ thống này có thể được sử dụng cho tất cả nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch cũng như các nhà máy biến chất thải thành năng lượng, các nhà máy nhôm, xi măng, dầu khí, thép, bột giấy và giấy.

Hơn nữa, các hệ thống này vừa có thể được lắp đặt trong các cơ sở xây mới, vừa có thể lắp thêm vào các cơ sở đang hoạt động. GE cung cấp nhiều giải pháp đa dạng, từ một bộ phận đơn lẻ đến một hệ thống hoàn chỉnh, nhằm mang lại cho khách hàng các giải pháp tốt nhất, giúp giảm khí thải và tuân thủ những quy định ngày càng nghiêm ngặt.

Thích hợp với mọi máy móc và thiết bị

GE cũng có dịch vụ bảo trì và nâng cấp trang thiết bị được cung cấp bởi các nhà sản xuất thiết bị gốc khác, với các giải pháp bao gồm từ khâu đặt kế hoạch, cài đặt, bảo trì, sửa chữa, nâng cấp, ký những hợp đồng dịch vụ dựa trên kết quả, cung cấp những giải pháp cho toàn nhà máy, hoặc tái thẩm định hoặc di chuyển nhà máy.

Khách hàng sẽ được hưởng lợi tối đa từ khả năng này của GE, cũng như khả năng làm việc với tất cả các thiết bị trong nhà máy, chứ không chỉ giới hạn ở các hệ thống kiểm soát chất lượng không khí.

“Khi tối ưu hóa hiệu suất và giá trị lâu dài của nhà máy điện than, hãy tưởng tượng có một nhà cung cấp dịch vụ có khả năng hỗ trợ liên tục và am hiểu tác động của việc cài đặt, bảo trì, sửa chữa và nâng cấp lên toàn bộ hệ thống nhà máy của bạn, đồng thời am hiểu các tiêu chuẩn chất lượng không khí. Bạn sẽ tận dụng được sức mạnh tổng hợp của tất cả các hệ thống trong hoạt động của mình”, ông Anders Maltesen, Giám đốc khu vực Power Services, khu vực châu Á - Thái Bình Dương nói và cho biết: “Với hơn 230 năm kinh nghiệm cung cấp các dịch vụ phát điện, danh mục các dịch vụ của GE trong mảng điện trải dài khắp các quy trình của nhà máy, và các dịch vụ điện của GE đủ linh hoạt để thỏa mãn mọi yêu cầu và hỗ trợ mọi tổ hợp thiết bị”.

Trong bối cảnh các quy chuẩn về chất lượng không khí trở nên chặt chẽ hơn, công nghệ của GE giúp các nhà máy đáp ứng và vượt các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về môi trường. Do đó, các nhà máy có thể linh hoạt đáp ứng quy định chặt hơn trong tương lai, thay vì phải thay đổi công nghệ, nâng cấp hệ thống hay thậm chí phải đóng cửa.

Giảm tiêu thụ điện năng

Một lĩnh vực khác mà GE cũng tập trung nghiên cứu và phát triển chính là giảm thiểu điện năng tiêu thụ của các sản phẩm của công ty nhằm tăng hiệu suất. Giảm điện năng tiêu thụ theo cách này không chỉ có lợi cho môi trường vì các hệ thống này cần ít nhiên liệu hơn để vận hành, mà còn giúp tiết kiệm chi phí đáng kể. Đầu tư vào công nghệ ngay từ đầu sẽ mang lại hiệu quả về mặt chi phí. Ngoài ra, các công ty ngày càng quan tâm đến việc phải thân thiện và giảm thiểu tác động tới môi trường. Họ muốn tuân thủ các quy định pháp luật, do đó, họ đang tìm đến những giải pháp tốt nhất.

Ông Bertoni khẳng định rằng, những hệ thống này sẽ ngày càng được cải thiện hơn nữa trong những năm tới, khi GE bắt đầu tích hợp các công nghệ kiểm soát chất lượng không khí hàng đầu bằng các giải pháp kỹ thuật số.

Các giải pháp kỹ thuật số

Hiện tại, GE Steam Power Systems đã áp dụng chuyển đổi kỹ thuật số cho 2 dự án thí điểm, một tại nhà máy nhỏ sản xuất năng lượng từ chất thải tại Na Uy và một tại nhà máy điện khí tại Bắc Âu. Tại 2 nhà máy này, dữ liệu từ các hệ thống kiếm soát chất lượng khí thải được thu thập, chuyển tới môi trường đám mây được bảo mật chặt chẽ và từ đó và phân tích bằng Predix – hệ thống quản trị cho Internet ngành công nghiệp của GE. Mục tiêu của quy trình này là tìm giải pháp tối ưu hóa hiệu suất của toàn hệ thống bằng cách phân tích các dữ liệu và dự đoán hoạt động của nhà máy trong tương lai, từ đó, các chất gây ô nhiễm sẽ được loại bỏ một cách hiệu quả hơn với chi phí thấp hơn.

Các công nghệ kỹ thuật số phát triển bởi GE tại trung tâm thử nghiệm ở Thụy Điển đã cho phép nhà điều hành giám sát chất lượng khí thải của họ theo thời gian thực.

Với những phần mềm quản lý và bảo mật tiên tiến, giải pháp nhà máy điện kỹ thuật số cho nhà máy điện than phân tích dữ liệu lấy từ cảm biến ở khắp nơi trong nhà máy, làm nổi bật những yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất (chất lượng nhiên liệu, sự lão hóa của nhà máy và các điều kiện bên ngoài), sau đó thực hiện các biện pháp tương ứng thông qua một quy trình khép kín.

Theo dõi các yếu tố trên theo thời gian thực là rất quan trọng khi các nhà máy điện than đang được dùng như là nguồn điện dự bị, nên chúng phải khởi động nhanh hơn và thường xuyên hơn thiết kế cho phép. Nếu không có theo dõi hiệu quả và kiểm soát những quy trình chính, việc tiêu thụ nhiên liệu có thể không hiệu quả, phát thải có thể tăng và tuổi thọ thiết bị có thể bị ảnh hưởng.

Phần mềm nhà máy điện kỹ thuật số cải thiện hiệu suất và giảm phát thải của hầu hết các nhà máy điện than, bao gồm các nhà máy không phải do GE cung cấp thiết bị và các nhà máy do Alstom trang bị trong vòng 25 năm qua, bằng cách đóng góp tối đa 1,5% hiệu suất trong suốt vòng đời nhà máy, giúp duy trì hiệu suất cao nhất trong quãng thời gian dài hơn.

“Đây chính là chìa khóa để tiếp tục phát triển các giải pháp tối ưu hóa. Hãy thử tượng tượng nếu chúng ta có thể dùng iPad để theo dõi xem các thiết bị của mình đang hoạt động như thế nào từng giây một trong khi cùng khách hàng của mình phát triển bộ giải pháp tiếp theo. Chẳng phải điều đấy rất tuyệt vời hay sao!”, ông Bertoni nói.

Tích hợp kiểm soát chất lượng không khí với kỹ thuật số không đơn thuần là một công nghệ, mà nó mang một ý nghĩa quan trọng. Rõ ràng, đổi mới trong các hệ thống quản lý chất lượng khí thải và sự kết hợp với kỹ thuật số là một mục tiêu quan trọng.

“Những công nghệ này sẽ có sức ảnh hưởng sâu rộng trên phạm vi toàn cầu. Trong những năm 70, một số nơi tại Bắc Âu có mưa axit, nhưng bây giờ điều đó không còn xảy ra, bởi chúng ta đã có những hệ thống được phát triển nhằm loại bỏ lưu huỳnh từ khí thải. Là những công dân toàn cầu, chúng ta phải có trách nhiệm làm sạch nguồn không khí để thế hệ tương lai có được cuộc sống khỏe mạnh, được thừa hưởng một bầu không khí không ô nhiễm. Tại GE, chúng tôi tự hào rằng, công nghệ của chúng tôi đang giúp các công ty và quốc gia trên thế giới thực hiện mục tiêu này”, ông Bertoni nói.

H.T