Để đạt được sự “cải thiện đáng kể” trong năm 2020, ngoài những nỗ lực trong lĩnh vực hàng không và chăm sóc sức khỏe, GE còn tập trung cải tiến công nghệ trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, điện khí nhằm cung cấp nguồn năng lượng sạch, bền vững, góp phần vào quá trình chống lại biến đổi khí hậu trên toàn cầu. Việc kết nối máy móc, trí tuệ nhân tạo, học máy, phân tích kinh doanh và các công cụ khác cũng được GE tối ưu trong lĩnh vực kỹ thuật số nhằm hỗ trợ doanh nghiệp trong thời kỳ đại dịch. Dưới đây là một vài ví dụ.

Chứng kiến dấu mốc quan trọng

Tuabin gió ngoài khơi Haliade-X được thiết kế để phát triển cùng với thị trường. nh: GE Renewable Energy.

Cuối năm 2019, Tuabin gió ngoài khơi Haliade-X của GE Renewable Energy đã lập một kỷ lục quan trọng khi một nguyên mẫu đang hoạt động tại cảng Rotterdam đã sản xuất 288 MWh điện chỉ trong 1 ngày – lượng điện đủ để cung cấp cho khoảng 30.000 hộ gia đình trong khu vực. Không dừng lại ở đó, Haliade-X đã tự phá vỡ kỷ lục chỉ sau một năm. Tháng 10 năm 2020, tuabin đã sản xuất ra 312 MWh điện trong 1 ngày. Một tin mừng khác về Haliade-X đến vào mùa thu năm ngoái khi tuabin đã đạt được đầy đủ “chứng chỉ kiểu loại” từ tổ chức chứng nhận độc lập DNV GL, khẳng định Haliade-X sẽ hoạt động an toàn, đáng tin cậy và theo đúng thiết kế thông số kỹ thuật.

“Đây là một cột mốc quan trọng đối với chúng tôi bởi khi mua Haliade-X, khách hành của chúng tôi có thể đạt được khả năng sinh lời,” – ông Vincent Schellings, người dẫn dắt đội ngũ phát triển tuabin của GE Renewable Energy chia sẻ. Các giao dịch đầu tiên của Haliade-X – tuabin gió ngoài khơi hoạt động mạnh mẽ nhất hiện nay, bao gồm hợp đồng cung cấp 190 tuabin cho dự án Dogger Bank A và Dogger Bank B, hai giai đoạn đầu của trang trại điện gió ngoài khơi lớn nhất thế giới (theo dự kiến), ở Biển Bắc cách bờ biển Yorkshire của Anh khoảng 130 km. Năm 2021, GE cũng đã ký một thỏa thuận cung cấp thiết bị và dịch vụ kỹ thuật cho dự án Ocean Wind – một trang trại điện gió công suất 1,1 GW, ở bờ biển New Jersey. GE còn là nhà cung cấp “ưu tiên” của các dự án điện gió như Dogger Back C – giai đoạn ba của trang trại điện gió Dogger tại Anh, và dự án Vineyard Wind ở Massachusetts.

Tuabin gió ngoài khơi Haliade-X được thiết kế để cải tiến thị trường, và cải tiến chính nó. Nguyên mẫu ban đầu đã tạo ra 12 MW điện. Thậm chí, ở chỉ ở mức này, một vòng quay của nó cũng có thể cung cấp đủ điện cho một hộ gia đình ở Anh trong hai ngày. Nhưng khi các kỹ sư thử nghiệm một nguyên mẫu Haliade-X, họ nhận thấy nó có khả năng tạo ra đến 13 MW hay 14 MW điện. Trên thực tế, GE coi Haliade-X như một nền tảng công nghệ có thể được tối ưu hoá cho các trang trại điện gió trên khắp thế giới.

Vận hành tàu tổ hợp

Con tàu vừa là một trung tâm điều khiển để thực hiện nhiệm vụ, vừa là nhà xưởng và khách sạn với sức chứa cho 20 thành viên thường trực của đoàn thủy thủ và hàng chục hành khách khác, bao gồm cả các kỹ sư. Ảnh: GE Renewable Energy.

Nếu xe của bạn cần thay dầu, bạn chỉ việc giao nó cho cửa hàng và nhận lại ngay sau đó. Nhưng việc bảo dưỡng cho một tuabin gió ngoài khơi to lớn thì khó khăn hơn nhiều. Brice Lavault và con tàu thông minh đã giúp anh ta thực hiện công việc đó. Lavault là người Quản lý Vận hành hàng hải của GE Renewable Energy, anh làm việc trên tàu Windea Jules Verne, di chuyển đến các tuabin gió ngoài khơi để thực hiện công việc bảo dưỡng và dự phòng rủi ro. Con tàu màu xanh lam nổi bật, được thiết kế mang dấu ấn của GE, miệt mài chạy trên vùng nước lạnh giá của Biển Bắc, cách nước Đức 55 km. Các kỹ sư lái con tàu để theo dõi trang trại điện gió ngoài khơi Merkur gồm 66 tuabin Haliade 150-6MW của GE với khả năng cung cấp đủ điện cho khoảng 500.000 hộ gia đình tại châu Âu.

Con tàu vừa là một trung tâm điều khiển để thực hiện nhiệm vụ, vừa là nhà xưởng và khách sạn, với sức chứa cho 20 thành viên thường trực của đoàn thủy thủ và hàng chục hành khách khác, bao gồm cả các kỹ sư, cùng số lượng lớn chuông và còi báo công nghệ cao. Ví dụ, phần mềm định vị của nó đảm bảo rằng tàu hoạt động an toàn ở khoảng cách 20 mét, tính từ mỗi tháp tuabin. Các kỹ thuật viên di chuyển qua lại trên một cây cầu được “bù trừ chuyển động”, có thể giữ khoảng cách phù hợp bằng việc quan sát qua kính tiềm vọng và điều khiển bánh lái. “Con tàu có thể chịu được những điều kiện khắc nghiệt như những đợt sóng cao tới 2,5 mét… và tốc độ gió lên đến 20 m/s,” Lavault cho biết.

Truyền tải điện dưới lòng biển

Trạm chuyển đổi HVDC ở Biển Bắc là thế hệ công nghệ truyền tải điện mới nhất đồng thời cũng là chìa khóa quan trọng của trang trại điện gió mới mọc lên ở ngoài khơi nước Anh. Ảnh: GE Grid Solutions.

Sự xuất hiện của các trang trại điện gió ở nhiều vùng biển trên thế giới minh chứng cho sự phát triển mạnh mẽ của loại năng lượng này. Nhờ sức gió ngoài khơi, các quốc gia sẽ thực hiện được mục tiêu năng lượng tái tạo đầy tham vọng. Nhưng dưới mặt biển xanh ngắt, cũng có rất nhiều điều đang diễn ra. Khi các tuabin tạo ra điện, nguồn điện này phải được dẫn đến đất liền, có khi cách xa đến hàng kilomet. Nhiệm vụ này được thực hiện nhờ các pháo đài bất khả xâm phạm ngoài khơi, gọi là trạm chuyển đổi. Đây là nơi tập trung điện năng được tạo ra từ các tuabin khác nhau, sau đó tổng hợp để truyền tải qua cáp dưới biển. Nó cũng bao gồm dòng điện áp cao một chiều (HVDC). Đây là thế hệ công nghệ truyền tải điện mới nhất đồng thời cũng là phần không thể thiếu của trang trại điện gió mới ngoài khơi nước Anh.

Được xây dựng bởi gã khổng lồ đa quốc gia RWE, trang trại điện gió Sofia sẽ tạo ra 1,4 gigawatt điện khi đi vào hoạt động vào giữa thập kỷ này. Năm 2020, bộ phận Giải pháp lưới điện của GE Renewable Energy đã ký hợp đồng với công ty Sembcorp Marine, để dẫn điện từ trang trại điện gió Sofia qua một tuyến cáp biển dài 220 km đến gần thành phố Newcastle ở Vương quốc Anh. GE sẽ xây dựng một trong những trạm chuyển đổi HVDC ngoài khơi xa nhất và mạnh nhất thế giới cho dự án. Cam kết đầy tham vọng này dựa trên thành tựu mà công ty đã đạt được trong nhiều năm qua tại Khu nghiên cứu HVDC ở Stafford, Anh. “Trái tim” của trạm sẽ chuyển dòng điện xoay chiều từ các tuabin thành dòng điện một chiều, giúp việc truyền tải hiệu quả; còn “bộ não” của trạm sẽ thực hiện việc điều khiển bằng kỹ thuật số tinh vi giúp người vận hành có cái nhìn bao quát trên toàn bộ hệ thống.

Tăng cường sử dụng nhiên liệu Hydro

Nhà máy 485 megawatt ở Hannibal, Ohio – do Long Ridge Energy Terminal, dự kiến ​​đi vào hoạt động vào mùa thu tới sẽ cấp đủ điện để thắp sáng tương đương 400.000 ngôi nhà ở Hoa Kỳ. Ảnh: Long Ridge Energy Terminal.

Tháng 12, GE đã công bố một báo cáo trình bày chi tiết cách khí tự nhiên có thể tạo ra điện cho tương lai, với lượng khí thải các bon thấp hơn. Theo đó, sản lượng điện tái tạo như điện gió và điện mặt trời phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, các tuabin khí có thể giúp bổ sung nguồn điện nhanh chóng để giữ cân bằng cho lưới điện. Ngoài khí tự nhiên, các tuabin cũng có thể chạy bằng hydro, nguyên tố dồi dào nhất của vũ trụ mà không tạo ra khí thải CO2. Tuabin cũng có thể chạy bằng hỗn hợp khí và hydro. Giờ đây, minh chứng cho khái niệm này đang xuất hiện trên bờ sông Ohio. GE đang làm việc trên nhà máy điện đầu tiên kiểu này ở Hoa Kỳ – nơi một tuabin thuộc dòng tuabin tiên tiến nhất của GE – HA, sẽ bắt đầu đốt hỗn hợp khí tự nhiên và hydro. Nó được đặt mục tiêu chuyển sang sử dụng 100% hydro vào năm 2030.

Một nhà máy công suất 485 megawatt ở Hannibal, Ohio, được vận hành bởi Long Ridge Energy Terminal. Nhà máy dự kiến ​​đi vào hoạt động vào mùa thu tới và cung cấp đủ điện để thắp sáng khoảng 400.000 hộ gia đình ở Hoa Kỳ. GE là đơn vị có nhiều kinh nghiệm về công nghệ này. Hơn 75 tuabin khí của GE đạt hơn 6 triệu giờ hoạt động, chạy bằng hydro hoặc nhiên liệu giống hydro. Lúc đầu, hydro chỉ chiếm 5% trong hỗn hợp nhiên liệu cung cấp cho tuabin tại nhà máy Hannibal. Sau đó, nhà máy lên kế hoạch tăng dần tỷ lệ hydro cho đến khi các tuabin hoàn toàn chạy bằng hydro. Nếu thực hiện được, công nghệ này sẽ giúp cắt giảm khoảng 1,6 triệu tấn khí thải CO2 hàng năm.

Xây dựng trạng thái bình thường mới

Việc phân tích dữ liệu có thể giúp dự đoán nhu cầu bảo dưỡng trước khi xảy ra hư hỏng. Việc này càng hữu ích hơn khi thế giới phải vật lộn với những ảnh hưởng nghiêm trọng của đại dịch COVID-19. Ảnh: Getty Images.

Năm 2019, sau khi được bổ nhiệm vào vị trí CEO của GE Digital, đơn vị phát triển phần mềm chuyên thiết kế các ứng dụng cho Internet Vạn Vật công nghiệp (IIOT), Pat Byrne cùng đội ngũ của mình tiến hành những cuộc gặp để hỗ trợ khách hàng đọc dữ liệu lấy từ máy móc, nhà máy điện, nhà xưởng và các cơ sở sản xuất khác. Trong một cuộc phỏng vấn với GE Reports năm ngoái, Byrne đã cho biết phân tích dữ liệu có thể giúp dự đoán nhu cầu bảo dưỡng trước khi xảy ra hư hỏng. Việc này càng hữu ích hơn khi thế giới phải vật lộn với những ảnh hưởng nghiêm trọng của đại dịch COVID-19.

Phần mềm do đội ngũ của ông sản xuất cho phép nhân viên giám sát một nhà máy xử lý nước của thành phố từ một máy tính xách tay trên một mạng riêng ảo. Trong khi ngày càng nhiều công nhân được yêu cầu làm việc tại nhà, sự linh hoạt của phần mềm giúp họ làm việc tốt hơn cũng như giúp họ quản lý vận hành trong tương lai. Byrne nói: “Tình trạng này càng kéo dài, nhu cầu đối với việc kết nối máy móc, trí tuệ nhân tạo, học máy, phân tích kinh doanh và các công cụ khác dùng để tối ưu hóa và cải thiện các quy trình kinh doanh cũng càng tăng lên. Và các hệ thống này càng cải thiện thì càng có nhiều khả năng chúng sẽ trở thành một phần của trạng thái bình thường mới”.

Lợi ích từ “dữ liệu” đôi khi là một điều trừu tượng khó giải thích – bạn đọc có thể vào đây để tìm hiểu thêm về cách kỹ sư của GE dùng những viên gạch đồ chơi để chứng minh độ thông minh của một nhà máy khi được kết nối.

* GE9X và Haliade-X là các công nghệ của GE.

BÌNH LUẬN CỦA BẠN