Việt Nam đẩy mạnh thu hồi nhiệt thải trong sản xuất xi măng

Theo Mạng lưới hiệu quả năng lượng Việt Nam, đến năm 2024, có 34 dây chuyền sản xuất xi măng tại Việt Nam đã triển khai hệ thống phát điện tận dụng nhiệt thải. Tổng công suất các hệ thống này đạt khoảng 247 MW.

Ngoài số dự án đang vận hành, 16 dây chuyền khác đang được phát triển hệ thống thu hồi nhiệt thải, với tổng công suất dự kiến bổ sung khoảng 80 MW. Những con số này cho thấy công nghệ thu hồi nhiệt thải đang dần trở thành một phần của quá trình nâng cấp dây chuyền xi măng trong nước.

Hệ thống phát điện tận dụng nhiệt thải, thường được gọi là WHR, là công nghệ thu hồi phần nhiệt năng còn lại trong khí thải của quá trình sản xuất clinker để phát điện. Clinker là sản phẩm trung gian được tạo ra sau quá trình nung nguyên liệu ở nhiệt độ cao để sản xuất xi măng.

Việc sử dụng WHR giúp doanh nghiệp tận dụng nguồn năng lượng vốn bị thất thoát, thay vì phải mua toàn bộ điện năng phục vụ sản xuất từ hệ thống điện.

Theo các số liệu được công bố, hệ thống phát điện từ nhiệt thải có thể đáp ứng khoảng 20-30% nhu cầu điện của một nhà máy xi măng, tùy thuộc vào công nghệ, quy mô dây chuyền và điều kiện vận hành.

Đây là lợi ích đáng kể trong bối cảnh điện là một trong những khoản chi phí lớn của ngành xi măng. Việc tự sản xuất một phần điện năng giúp doanh nghiệp giảm chi phí vận hành và hạn chế tác động từ biến động giá điện.

Việc tự sản xuất một phần điện năng giúp doanh nghiệp giảm chi phí vận hành và hạn chế tác động từ biến động giá điện. (Ảnh minh họa)

Đầu tư không chỉ để tiết kiệm điện

Việc thu hồi nhiệt thải cũng đang được nhìn nhận trong mối liên hệ với mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính.

Khi giảm lượng điện phải mua từ lưới điện, doanh nghiệp có thể giảm phần phát thải gián tiếp liên quan đến tiêu thụ điện. Đây là yếu tố ngày càng quan trọng khi Việt Nam từng bước xây dựng thị trường carbon và tăng yêu cầu kiểm kê, quản lý phát thải khí nhà kính.

Chiến lược phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam thời kỳ 2021-2030, định hướng đến năm 2050, cũng đặt mục tiêu nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm mức tiêu hao năng lượng trong sản xuất vật liệu xây dựng.

Quyết định 1266/QĐ-TTg ngày 18/8/2020 của Thủ tướng Chính phủ về phê duyệt Chiến lược phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam thời kỳ 2021-2030, định hướng đến năm 2050 là một trong những cơ sở chính sách quan trọng cho định hướng này.

Trên thực tế, nhiều doanh nghiệp xi măng lớn trong nước đã đầu tư hệ thống phát điện tận dụng nhiệt thải tại các dây chuyền sản xuất. Công nghệ này đang chuyển từ một giải pháp tiết kiệm năng lượng sang một cấu phần trong chiến lược nâng cao hiệu quả vận hành.

Tuy nhiên, hiệu quả đầu tư không giống nhau giữa các nhà máy.

Theo Tổ chức Tài chính Quốc tế (IFC), chi phí đầu tư hệ thống phát điện tận dụng nhiệt thải phụ thuộc lớn vào quy mô dây chuyền, cấu hình công nghệ, nguồn nhiệt, thời gian vận hành và hệ thống làm mát.

Với các hệ thống quy mô lớn sử dụng chu trình hơi, suất đầu tư có thể khoảng 2.000 USD/kW. Các hệ thống công suất nhỏ có thể có suất đầu tư cao hơn đáng kể.

Vì vậy, doanh nghiệp không nên đánh giá dự án chỉ dựa trên công suất phát điện. Hiệu quả cần được tính trên toàn bộ vòng đời dự án, gồm vốn đầu tư, sản lượng điện, thời gian vận hành, giá điện thay thế, chi phí bảo trì và giá trị giảm phát thải.

Tối ưu dây chuyền hiện hữu, giảm tiêu hao năng lượng và hạ chi phí trên mỗi tấn sản phẩm đang trở thành hướng đi quan trọng để cải thiện hiệu quả kinh doanh. (Ảnh minh họa)

Nhiệt thải trở thành tài sản

Trong điều kiện ngành xi măng đang chịu sức ép về tiêu thụ, giá bán và chi phí đầu vào, dư địa tăng trưởng bằng cách mở rộng công suất không còn là lựa chọn duy nhất.

Tối ưu dây chuyền hiện hữu, giảm tiêu hao năng lượng và hạ chi phí trên mỗi tấn sản phẩm đang trở thành hướng đi quan trọng để cải thiện hiệu quả kinh doanh.

Ở góc độ này, thu hồi nhiệt thải có lợi thế vì doanh nghiệp không cần tăng sản lượng để tạo thêm giá trị. Nguồn giá trị nằm ngay trong dây chuyền hiện hữu, thông qua việc biến nhiệt năng bị thất thoát thành điện năng.

Nếu trước đây nhiệt thải được xem là phần năng lượng bỏ đi, thì nay nguồn nhiệt này có thể được coi là một tài sản chưa được khai thác đầy đủ.

Nhà máy có thể tận dụng nguồn nhiệt với chi phí hợp lý sẽ giảm một phần chi phí điện thường xuyên, đồng thời có thêm khả năng thích ứng với các yêu cầu ngày càng cao về hiệu quả năng lượng và phát thải carbon.

Do đó, thu hồi nhiệt thải không còn đơn thuần là một giải pháp “xanh” để cải thiện hình ảnh doanh nghiệp. Đây đang trở thành khoản đầu tư trực tiếp vào năng suất, chi phí sản xuất và năng lực cạnh tranh của ngành xi măng Việt Nam.

Trong bối cảnh giá năng lượng và chi phí carbon có xu hướng trở thành những biến số quan trọng của sản xuất, phần nhiệt từng bị bỏ đi có thể trở thành một nguồn giá trị mới đối với doanh nghiệp.