Bàn về tiết kiệm năng lượng trong ngành công nghiệp tàu thủy - Kỳ 2

            Bảng 4: Tổng hợp các cơ hội TKNL của các công ty

 

 4. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng

Qua quá trình khảo sát thực tế năng lượng tiêu thụ tại các công ty đóng tàu và trên cơ sở các báo cáo kiểm toán năng lượng được thực hiện, đơn vị tư vấn đã phân tích, lựa chọn và đưa ra một số giải pháp về tiết kiệm năng lượng chung để khuyến cáo các đơn vị đóng tàu áp dụng.  Các giải pháp tiết kiệm năng lượng được phân chia thành:

- Các giải pháp tiết kiệm năng lượng không phải chi phí đầu tư hoặc chi phí đầu tư rất thấp;

- Các giải pháp tiết kiệm năng lượng có chi phí đầu tư thấp;

- Các giải pháp tiết kiệm năng lượng có chi phí đầu tư cao.

4.1. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng không phải chi phí đầu tư hoặc chi phí đầu tư rất thấp

4.1.1. Tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng:

Để quản lý sử dụng năng lượng có hiệu quả và tiết kiệm, các công ty cần xây dựng mô hình quản lý SDNLTK&HQ với những nội dung chi tiết theo như khuyến nghị tại phần 5 của bài viết sẽ được giới thiệu ở kỳ sau.

4.1.2. Giảm tiêu thụ điện vào giờ cao điểm

Việc cân đối lại các hoạt động tránh tiêu thụ điện nhiều vào giờ cao điểm sẽ phải do ban giám đốc công ty và các phân xưởng quyết định một cách hợp lý và tối ưu nhất để thuận tiện cho sản xuất và tiết kiệm năng lượng.

4.2. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng có chi phí đầu tư thấp

4.2.1. Thay thế các bóng đèn tiết kiệm năng lượng

Loại bóng đèn huỳnh quang T10 chấn lưu sắt từ là loại bóng cũ, công suất tiêu thụ cao và khả năng chiếu sáng thấp nên đề nghị thay bằng bóng đèn T8 chấn lưu điện tử tại các khu vực chiếu sáng trong nhà. Còn với bóng đèn cao áp thuỷ ngân công suất 250W quang thông 12.700lm, tuổi thọ ước tính 15.000h lắp tại một số khu vực nhà xưởng và chiếu sáng đường đi đề xuất thay thế bằng bóng đèn natri 150W /14.500 lm, tuổi thọ ước tính 28.000h.

Biện pháp đề xuất thay thế dần khi các bóng cũ bị hỏng.

4.2.2. Lắp các tấm lấy sáng để tận dụng ánh sáng tự nhiên tại các phân xưởng

Tại các phân xưởng cũ sử dụng toàn bộ mái tôn được đề xuất áp dụng ngay biện pháp này, đồng thời định kỳ vệ sinh các tấm lấy sáng tại các phân xưởng để nâng cao hiệu quả chiếu sáng.

4.2.3. Sửa chữa và cải thiện hệ thống ống dẫn khí nén cũ

Tại các ụ nổi, bãi thi công, cầu tàu,... do có thể có những  thay đổi trong quá trình sản xuất nên hệ thống ống dẫn khí có các khớp nối mềm bằng cao su cũng phải linh hoạt theo. Do áp lực trong đường ống cao, các ống cao su đã cũ nên dễ xảy ra nứt nhỏ dẫn đến thất thoát khí và sụt áp trên toàn hệ thống. Bởi vậy cần phải đầu tư thay thế các đoạn đường ống đã cũ, thường xuyên kiểm tra rò rỉ tại các điểm phân phối khí nén, bố trí đường ống đi hợp lý để rút ngắn đường ống, giảm tổn thất áp suất.

4.2.4. Lắp các đồng hồ đo đếm quản lý tiêu thụ năng lượng tại từng khu vực

Việc lắp đặt các đồng hồ đo phụ tại những điểm sử dụng năng lượng lớn có ý nghĩa quan trọng. Điều này là bước đầu tiên giúp người quản lý trong việc giám sát năng lượng, cũng như tính toán tiêu thụ năng lượng hàng tháng trên một sản phẩm cho dây chuyền sản xuất. Các đồng hồ đo phụ bao gồm:

- Đo điện năng tiêu thụ: các công tơ điện đo trạm biến áp, các phân xưởng, bãi thi công, cầu tàu...

 - Đo cơ năng: các đồng hồ đo lưu lượng khí CO₂, O_2, Gas, lưu lượng nước, các máy đếm theo thời gian, đo lượng chất rắn hoà tan... tại từng khu vực tiêu thụ.

4.3. Biện pháp tiết kiệm chi phí đầu tư cao.

4.3.1. Lắp biến tần cho hệ thống máy nén khí, máy bơm tại các ụ nổi.

Máy nén khí, máy bơm tại ụ nổi luôn có trạng thái nghỉ và chạy không tải trong quá trình làm việc. Phương án lắp đặt biến tần đảm bảo vấn đề cung cấp đủ phụ tải, giảm tiêu hao điện năng và giảm phát thải bảo vệ môi trường. Ngoài ra sử dụng biến tần điều khiển sẽ giúp khởi động mềm làm tăng tuổi thọ cho động cơ.

4.3.2 Lắp PowerBoss cho hệ thống máy gia công cơ khí có thời gian nghỉ lâu để thao tác như máy cắt tôn, máy dập tôn, máy vê chỏm cầu, máy chấn ép tôn ...

Qua khảo sát, đo đạc có thể nhận thấy các máy thường xuyên làm việc không tải, do đó động cơ chạy non tải, hiệu suất giảm, tăng tổn hao điện năng. Lắp đặt thiết bị tiết kiệm điện PowerBoss cho động cơ của các máy này theo nguyên tắc kết nối hai Thyristors song song ngược chiều nhau trong mỗi pha của động cơ, PowerBoss liên tục điều chỉnh điện áp đến động cơ bằng cách điều khiển điểm on/off của Thyristors. Điều khiển động liên tục được áp dụng vào động cơ thông qua một bộ vi điều khiển với phần mềm điều khiển đặc biệt được cài đặt sẵn. PowerBoss có thể cung cấp nhiều lợi ích bền vững và tức thời như: Khởi động mềm; Tối ưu hoá động cơ, tiết kiệm điện; Ngắt mềm; Cải thiện hệ số công suất; Giảm chi phí bảo dưỡng ...

4.3.3. Lắp các bình tích áp tại các phân xưởng, bãi thi công.

4.3.4. Lắp hệ thống tụ bù cho trạm biến áp.

Qua khảo sát thì hầu hết các trạm biến áp của các đơn vị đều được lắp tụ bù công suất, hệ số công suất khá cao (từ 0,85 - 0,95). Tuy nhiên, vẫn còn một số trạm biến áp chưa được lắp hệ thống tụ bù nên công suất chỉ đạt khoảng 0,5 - 0,7. Do vậy hàng tháng công ty vẫn bị công ty điện lực địa phương phạt vô công. Đề xuất giải pháp lắp hệ thống tụ bù công suất cho trạm biến áp để nâng cao hệ số công suất và giảm chi phí bị phạt do công suất vô công.

4.3.5. Nối mạch vòng cho các trạm biến áp.

Đối với những công ty đóng tàu có sức tiêu thụ điện năng lớn như: Nam Triệu, Bạch Đằng, Hạ Long,... điện năng cung cấp cho hoạt động sản xuất của các công ty được cấp từ lưới điện trung thế 35kV. Việc mua điện từ điện trung thế giúp giảm giá thành điện và đảm bảo cung cấp ổn định điện năng phục vụ sản xuất. Tuy nhiên, trong quá trình khảo sát nhận thấy rằng hệ thống cung cấp điện của các công ty còn một số hạn chế sau:

- Do ảnh hưởng của khủng hoảng kinh tế nên hoạt động sản xuất của đơn vị cũng giảm sút nên các trạm biến áp luôn hoạt động ở chế độ non tải (sử dụng khoảng 30 - 40% tải).

- Điện được mua từ lưới điện trung thế nên tổn thất hạ thế là do công ty phải chi trả (tổn thất chiếm khoảng 10 - 15%).

- Các trạm chưa được nối mạch vòng nên không hạn chế được tổn thất do non tải của trạm biến áp.

Khi các trạm biến áp được nối mạch vòng, căn cứ mức độ tải sử dụng của từng trạm biến áp thì có thể tạm ngừng sử dụng một số trạm biến áp, giúp giảm tổn thất chạy non tải của trạm biến áp.

4.3.6. Lắp biến tần và PLC cho các cầu trục và cổng trục.

Theo khảo sát, một số công ty vẫn sử dụng loại cầu trục, cổng trục đời cũ chưa lắp biến tần, PLC; hệ thống biến tần và PLC nhưng bị hỏng chưa được thay thế.  Biến tần là loại chuyên dụng cho các động cơ cầu trục, cổng trục kèm thêm tính năng trả điện về lưới, làm giảm bớt sự tiêu hao điện như việc đốt nóng điện trở hãm. Chuyển đổi phương pháp điều khiển bắng cách đóng mở tiếp điểm sang phương pháp điều khiển bằng biến tần và PLC giúp động cơ hoạt động ổn định và an toàn, tăng tuổi thọ động cơ, giảm chi phí bảo dưỡng.

Hiệu quả có thể mang lại: Tiết kiệm điện năng từ 15 - 35%; Động cơ hoạt động tốt hơn, giảm chi phí thời gian bảo trì, bảo dưỡng cũng như tăng tuổi thọ cho động cơ; dễ dàng cho việc điều khiển, vận hành và bảo dưỡng thiết bị.

4.3.7. Lắp bộ tiết kiệm điện cho các máy hàn một chiều.

Hiện nay trong các công ty đóng tàu, hệ thống máy hàn là bộ phận tiêu thụ nhiều năng lượng nhất (điện năng, khí CO₂, O₂). Nhiều đơn vị vẫn còn sử dụng rất nhiều máy hàn một chiều, máy có dòng hàn ổn định vì tính chất của dòng một chiều không thay đổi theo thời gian. Tuy nhiên cường độ dòng điện hàn rất cao, hoạt động của máy hàn lại không liên tục và thời gian chạy không tải của máy hàn thường dài nên rất hao tổn điện năng. Thiết bị tiết kiệm điện cho máy hàn một chiều hoạt động theo nguyên lý: khi công nhân ngừng thao tác thì thiết bị này lắp tại máy hàn có tác dụng ngắt dòng điện khỏi mỏ hàn, giảm thời gian hoạt động không tải giúp thiết bị tiết kiệm điện năng.

4.3.8. Thay thế các thiết bị cũ với công nghệ lạc hậu bằng các thiết bị mới ít tiêu thụ năng lượng

Theo kết quả khảo sát ở các công ty đóng tàu hiện nay còn tồn tại nhiều dây chuyền, thiết bị, máy móc cũ kỹ, lạc hậu, không đáp ứng được nhu cầu sản xuất kinh doanh, tiêu tốn nhiều năng lượng và đem lại hiệu quả kinh tế không cao như: các cần cẩu, cầu trục, hệ thống thiết bị hàn xoay chiều, các loại xe thang, xe cẩu chạy bằng xăng,... Tùy vào thực tế nhu cầu sản xuất kinh doanh, các đơn vị có những lựa chọn giải pháp thay thế dần các dây chuyền thiết bị tiêu tốn nhiều năng lượng bằng các thiết bị tiên tiến, hiện đại tiêu thụ ít năng lượng như: các cầu trục có sử dụng biến tần và PLC, hệ thống thiết bị hàn tự động, bán tự động có ngắt không tải,....

4.3.9. Thay thế các hệ thống đun nước nóng bằng điện bằng hệ thống đun nước nóng năng lượng mặt trời.

Do đặc thù của ngành đóng tàu là sử dụng nhiều nhân công và lao động nên các công ty thường xây dựng khu vực nhà ăn tập trung, cũng như khu vực nhà tắm cho các công nhân. Qua khảo sát khu vực này có nhiều cơ hội tiết kiệm năng lượng, đề xuất giải pháp lắp đặt giàn đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời tại khu vực nhà ăn tập trung và khu vực nhà tắm. Việc lắp đặt giàn đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời đem lại hiệu quả tiết kiệm điện, gas đồng thời an toàn cho người sử dụng, không phát thải khí nhà kính, bảo vệ môi trường.

(Xem tiếp theo kỳ sau)

Ban Khoa học Công nghệ