Cuộc cách mạng chuyển đổi số của ngành năng lượng đang đến gần

Việc số hóa nhà máy mang lại rất nhiều lợi ích

Mục tiêu đầy tham vọng

Dự tính, việc số hóa các nhà máy điện từ nay đến năm 2025 sẽ giúp giảm 27% chi phí vận hành và 5% lượng khí thải CO2 toàn cầu từ sản xuất năng lượng. Đó là khẳng định của ông Roshan Gya, Phó giám đốc điều hành Capgemini Consulting (công ty dẫn đầu toàn cầu về tư vấn, dịch vụ công nghệ và chuyển đổi kỹ thuật số) qua một nghiên cứu về số hóa các phương thức sản xuất điện mang tên “The Digital Utility Plant: Unlocking value from the digitization of production”.

Nghiên cứu được thực hiện với 200 nhà lãnh đạo của các doanh nghiệp trong lĩnh vực tiện ích, tại 8 khu vực địa lý chính (Trung Quốc, Pháp, Đức, Ấn Độ, Italia, Thụy Điển, Anh và Mỹ) cho thấy rằng, các công ty trong lĩnh vực tiện ích đã đầu tư đáng kể vào các công cụ kỹ thuật số nhằm cải thiện việc quản lý năng lượng của các nhà máy điện, đặc biệt là nhiệt điện (than và khí) nhằm mục đích tăng hiệu quả sản xuất và giảm chi phí vận hành các máy móc thiết bị. Lĩnh vực tiện ích bao gồm sản xuất, kinh doanh, phân phối, tiếp thị điện và khí đốt cũng như xử lý nước.

Phòng điều hành số hóa của Stadtwerke AG (Đức)

Khi giá năng lượng tái tạo tiếp tục giảm, việc tiết kiệm 21 triệu USD mỗi năm cho mỗi nhà máy điện kỹ thuật số sẽ tạo điều kiện cho các công ty sở hữu các nhà máy nhiệt điện và khí đốt nâng cao khả năng cạnh tranh.
Trong 5 năm qua, các công ty trong lĩnh vực tiện ích đã đầu tư khoảng 330 triệu USD cho quá trình số hóa. Các khoản đầu tư liên tục vào lĩnh vực số hóa nhằm đạt đến con số 1/5 nhà máy nhiệt điện (19%) sẽ là nhà máy điện kỹ thuật số, hoạt động với chi phí thấp hơn khoảng 27% và góp phần chung vào việc giảm 4,7% lượng khí thải CO2 toàn cầu từ sản xuất năng lượng từ nay đến năm 2025.

Những khoản đầu tư vào kỹ thuật số sẽ bảo đảm cho các nhà máy điện truyền thống có thể tiếp tục góp phần thúc đẩy hệ sinh thái năng lượng ngày càng chuyển dịch theo hướng có lợi cho các nguồn năng lượng tái tạo. Khi nhu cầu sử dụng điện mỗi năm ngày càng tăng trên toàn thế giới (điều này ít đúng hơn ở châu Âu, nơi tiêu thụ năng lượng đang đình trệ) với các mục tiêu đầy tham vọng về giảm phát thải khí CO2.

Thành công đáng ghi nhận

Vào tháng 1-2016, Stadtwerke AG, nhà điều hành điện của Đức, báo cáo rằng đã cải thiện hiệu suất của nhà máy điện chu trình hỗn hợp (CCGT) ở Düsseldorf lên 61,5% nhờ các turbine được số hóa. So với các thiết bị trung bình của CCGT, thiết bị Düsseldorf giảm 27% khí CO2. Công ty CP Năng lượng điện Duke Energy, một trong những nhà sản xuất năng lượng lớn nhất tại Mỹ, đã lắp đặt 30.000 cảm biến công nghiệp để bảo đảm các nhà máy điện hoạt động bình thường trong thời gian thực tế. Điều này đã chuyển đổi các mô hình doanh nghiệp từ kiểm tra cơ sở 6 tháng 1 lần, hoàn toàn dựa trên giấy tờ sang kiểm tra tự động với thời gian thực tế. Kết quả là trong 3 năm, các thuật toán phân tích đã tiết kiệm được 31 triệu USD chi phí bảo trì thiết bị.

Thân thiện với môi trường

Nghiên cứu “The Digital Utility Plant: Unlocking value from the digitization of production” cũng đưa ra cái nhìn lạc quan hơn từ góc độ môi trường về lợi ích của việc số hóa các nhà máy điện. Các công ty hoạt động trong lĩnh vực tiện ích dự đoán rằng, các khoản đầu tư vào kỹ thuật số sẽ cho phép họ tăng sản lượng năng lượng sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch, đồng thời giảm lượng khí thải CO2 đối với các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm. Đến năm 2025, các nhà máy điện kỹ thuật số sẽ giúp giảm phát thải 625 triệu tấn khí CO2 mỗi năm và 4,7% lượng khí thải do tất cả các nhà máy điện trên toàn thế giới tạo ra.

Tuy vậy, bất chấp những lợi ích tiềm năng của việc triển khai các nhà máy điện kỹ thuật số có thể mang lại, chỉ có 8% công ty trong lĩnh vực tiện ích hiện nay đã trưởng thành về kỹ thuật số và chỉ có 19% nhà máy điện được kỳ vọng là nhà máy điện kỹ thuật số trong vòng 5 năm tới. Nếu nhiều công ty trong số đó ưu tiên đầu tư vào kỹ thuật số thì lợi ích cho ngành năng lượng và môi trường có thể lớn hơn rất nhiều.

Câu hỏi đặt ra: Vậy nhà máy sản xuất điện kỹ thuật số là gì?

Đó là một nhà máy triển khai một bộ tiêu chuẩn kỹ thuật số quan trọng được liệt kê trong kho lưu trữ Digital Plant của Capgemin. Các công ty chọn tham gia vào sản xuất năng lượng số hóa hiện nay sẽ được hưởng lợi từ lợi thế cạnh tranh và chi phí sản xuất thấp hơn, đồng thời nâng cao uy tín thương hiệu của họ.

(Xem tiếp kỳ sau)

Nguồn: Năng lượng và kỹ thuật số: Cuộc cách mạng đang đến gần - Kỳ 2