Bài toán tiết kiệm điện tại Belfort

71

Trong năm 2017, nhà máy sản xuất tua-bin của GE tiêu thụ tới 14,4 GWh, lượng điện đủ để cung cấp cho toàn bộ thủ đô Paris trong một buổi sáng.

Sản xuất tua-bin rất tốn điện. Ảnh: GE Power.

Gần 60 năm trước, GE cấp phép cho Alstom sản xuất tua-bin khí. Kể từ đó, nhà máy Alstom tại Belfort đã chế tạo hơn 1.800 tua-bin, trong đó có tua-bin 212 MW, cũng là tua-bin lớn nhất thế giới vào thời điểm đó, cho Tập đoàn Điện lực Pháp EDF vào năm 1986.

Sau hơn 50 năm hợp tác, GE đã mua lại Alstom vào năm 2014 và mở rộng quy mô sản xuất tại Belfort. Các nhà máy của GE ở thành phố này tiếp tục cho ra đời nhiều mẫu tua-bin ấn tượng, trong đó có mẫu đang được sử dụng tại nhà máy điện chu trình hỗn hợp có hiệu suất cao nhất thế giới (theo Kỷ lục Thế giới Guinness). Nhưng ngay sau khi mở rộng sản xuất, GE đã phải đối mặt với bài toán tiêu thụ điện năng.

Quy mô dây chuyền sản xuất tại Belfort đã tăng gần gấp đôi với hơn 3.000 công nhân vận hành những quy trình chế tạo và thử nghiệm tua-bin “ngốn điện”. Tiêu thụ điện trung bình của nhà máy tăng vọt từ 7 MW lên 20 MW mỗi khi thử nghiệm tua-bin mới. Trong năm 2017, cơ sở này đã tiêu thụ 14,4 GWh, lượng điện đủ để cung cấp cho toàn bộ thủ đô Paris trong một buổi sáng.

Ngoài ra, do được xây dựng từ hơn một thế kỷ trước, một số phân xưởng và cơ sở hạ tầng nơi này cũng tiêu thụ điện năng không hiệu quả.

“Những người quản lý biết rằng còn rất nhiều yếu tố chưa được khai thác để tăng hiệu suất nhà máy”, Jean-Luc Roy, giám đốc phát triển kinh doanh của GE Power Distributed Energy Solutions, nói. “Một năm rưỡi trước, GE đã quyết định phải hành động”.

Tua-bin khí 9HA.01 khổng lồ của GE tại nhà máy ở Belfort, Pháp. Ảnh: GE Power.

“Hiện nay, chúng tôi tiến hành đo đạc, nghiên cứu và phân tích cách mua bán và tiêu thụ điện tại nhà máy”, Roy cho biết. “Dựa trên dữ liệu này, chúng tôi sẽ đưa ra một kế hoạch nâng cấp tập trung vào thay đổi hành vi con người, chứ không đầu tư hạ tầng, trang thiết bị”.

Các kỹ sư GE tại Belfort hiểu rằng họ cần có dữ liệu đầy đủ hơn trước khi bắt đầu điều chỉnh quy trình. Một số cải tiến thực ra khá đơn giản. Họ lên kế hoạch lắp bổ sung 130 công-tơ phụ bên cạnh số công-tơ hiện có tại 46 điểm trong nhà máy, và sẽ thu thập dữ liệu đồng hồ nước và ga để có một cái nhìn chi tiết hơn về mức tiêu thụ điện.

Cứ 15 phút một lần, các công-tơ phụ sẽ cập nhật dữ liệu lên đám mây. Chỉ số công-tơ càng phong phú, đa dạng, thì họ sẽ phân tích dữ liệu càng chính xác. Khi đó, họ có thể nhanh chóng xác định thiết bị nào tại địa điểm nào đang sử dụng điện hiệu quả hoặc đang tiêu tốn nhiều điện. “Ta có thể nhanh chóng nhận biết nếu một thiết bị thông gió tiêu thụ nhiều điện hơn bình thường để thay cái mới”, Ray giải thích.

Kế hoạch cải tiến hiệu suất sử dụng điện cho nhà máy ở Belfort không chỉ là thu thập dữ liệu thuần túy. Evolution Energie, một công ty khởi nghiệp trong lĩnh vực công nghệ năng lượng, đang xây dựng một ứng dụng cụ thể trên Predix – nền tảng cho Internet công nghiệp do GE phát triển.

Theo đó, các ứng dụng này sẽ giúp các kỹ sư tại Belfort phân tích rất nhiều dữ liệu. Phần mềm sẽ liên tục đánh giá số liệu và tìm kiếm thông tin chuyên sâu để giúp quy trình của nhà máy hiệu quả hơn.

Ví dụ, ứng dụng có thể phát hiện ra một phân xưởng thử nghiệm tua-bin mới đang tiêu thụ rất nhiều điện, khiến nhu cầu sử dụng điện của nhà máy tăng vọt. Khi đó, công nhân có thể chuyển lịch thử nghiệm sang giờ thấp điểm để giảm chi phí mua điện. “Chúng ta có thể phân tích tình huống một cách cụ thể và phát hiện khu vực nào đang sử dụng nhiều điện và ngược lại”, Ray nói.

Mục tiêu đặt ra trong 5 năm tới là nhà máy sẽ giảm được 13% lượng điện hiện đang tiêu thụ và tiết kiệm khoảng 400.000 Euro/năm trước năm 2023. Với một nhà máy có hóa đơn tiền điện hàng năm khoảng 3,6 triệu Euro, đây là lượng tiết kiệm đáng kể.

Xa hơn thế, hãy thử hình dung viễn cảnh hệ thống tiết kiệm điện đó được triển khai trong tất cả cơ sở sản xuất “ngốn điện”. Khi đó, công ty sẽ tiết kiệm được hàng triệu đô, chưa kể đến những tác động tích cực đến môi trường chung.

Theo Chris Noon

BÌNH LUẬN CỦA BẠN