Quản lý năng lượng trong ngành xi măng để giảm phát thải khí nhà kính

Bộ Công Thương vừa phối hợp với Ngân hàng Thế giới, Quỹ Khí hậu Xanh (GCF) tổ chức khóa đào tạo nâng cao năng lực cho lãnh đạo của doanh nghiệp ngành xi măng về quản lý, chuyển đổi năng lượng, hướng đến giảm phát thải khí nhà kính.

Khóa học đã giới thiệu nhiều giải pháp quản lý năng lượng và chuyển đổi công nghệ theo hướng giảm phát thải khí nhà kính, giúp lãnh đạo doanh nghiệp định hướng đầu tư hiệu quả và tối ưu vận hành. Qua đó có thể đáp ứng các quy định pháp luật liên quan, nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường cả trong nước và quốc tế.

Các giải pháp ưu tiên được lựa chọn phù hợp với hoạt động sản xuất xi măng của doanh nghiệp Việt Nam, cụ thể:

Giải pháp tối ưu hóa quá trình sản xuất clinker, bao gồm việc sử dụng lò nung hiệu suất cao (pre-calciner), giảm tổn thất nhiệt bằng cách cải thiện lớp cách nhiệt, và tối ưu chế độ vận hành lò qua phần mềm mô phỏng. Đây là công đoạn tiêu tốn nhiều năng lượng nhất, nên việc cải tiến ở đây mang lại hiệu quả tiết kiệm lớn.

Giải pháp thu hồi nhiệt thải để phát điện (WHR). Nhiệt thải từ lò nung và thiết bị làm mát clinker có thể được tận dụng để phát điện, đặc biệt khi áp dụng hệ thống công nghệ tiên tiến như ORC (Chu trình Rankine hữu cơ). Giải pháp này giúp tiết kiệm từ 20-30% điện năng tiêu thụ, đồng thời giảm phát thải khí nhà kính.

Giải pháp sử dụng nhiên liệu thay thế. Trong đó, doanh nghiệp có thể tận dụng các loại nhiên liệu sinh học như viên nén gỗ, rơm rạ, vỏ trấu, hoặc đốt rác thải (lốp xe, rác sinh hoạt). Việc này không chỉ giảm chi phí nhiên liệu mà còn cắt giảm đáng kể phát thải CO₂.

Giải pháp cải tiến công nghệ nghiền, bằng cách thay thế máy nghiền bi bằng máy nghiền đứng, kết hợp lắp đặt biến tần để điều chỉnh tốc độ và công suất, giúp giảm 20 - 30% lượng điện tiêu thụ trong công đoạn nghiền.

Giải pháp tăng cường quản lý và bảo trì thiết bị hiệu quả. Doanh nghiệp cần thực hiện bảo trì định kỳ để duy trì hiệu suất thiết bị, lắp đặt hệ thống giám sát tiêu thụ năng lượng nhằm phát hiện và xử lý kịp thời các điểm thất thoát, góp phần giảm lãng phí năng lượng.

Giải pháp xây dựng và áp dụng hệ thống quản lý năng lượng theo tiêu chuẩn ISO 50001, giúp doanh nghiệp giảm từ 5 - 15% tổng mức tiêu thụ năng lượng một cách hệ thống và bền vững.

Giải pháp cải tiến quy trình sản xuất xi măng theo hướng giảm tỷ lệ clinker bằng cách sử dụng phụ gia khoáng (tro bay, xỉ lò cao) hoặc chuyển sang công nghệ sản xuất xi măng không nung, từ đó góp phần giảm tiêu hao năng lượng và phát thải.

Giải pháp ứng dụng công nghệ thông minh, điển hình là tự động hóa, điều khiển tối ưu, phân tích dữ liệu lớn (Big Data) nhằm giúp tối ưu quy trình sản xuất, giám sát chặt chẽ mức tiêu thụ năng lượng và nâng cao hiệu quả vận hành.

Sản xuất xi măng là ngành công nghiệp tiêu thụ năng lượng lớn, chủ yếu dưới dạng nhiệt năng và điện năng. Trong đó, khoảng 80 - 85% tổng năng lượng tiêu thụ là nhiệt năng phục vụ quá trình sản xuất, phần còn lại là điện năng chiếm khoảng 15 - 20%. Một tỉ lệ rất nhỏ, khoảng 1%, sử dụng dầu DO, FO.

Ước tính chi phí năng lượng trong sản xuất xi măng chiếm khoảng 10 - 15% tổng giá thành sản phẩm. Mức tiêu hao điện năng dao động từ 77-108 kWh/tấn xi măng, tùy thuộc vào công nghệ và thiết bị được sử dụng tại các nhà máy. Sự khác biệt này phản ánh mức độ hiện đại hóa và hiệu quả sử dụng năng lượng trong toàn ngành.