Bên lề Lễ công bố báo cáo "Sự cần thiết của các nhà máy điện động cơ đốt trong linh hoạt (ICE) và các ứng dụng trong hệ thống điện tương lai của Việt Nam", Phóng viên Tạp chí Năng lượng Việt Nam đã có cuộc trao đổi với ông Phạm Minh Thành, Giám đốc Phát triển Kinh doanh khu vực Đông Nam Á và Giám đốc Quốc gia Việt Nam của Wartsila, về tính linh hoạt, lợi ích của nhà máy điện ICE và vấn đề áp dụng công nghệ này tại Việt Nam.

Ông Phạm Minh Thành: Động cơ đốt trong - internal combustion engine (ICE) đã có từ thế kỷ 19. Nhà máy điện ICE dựa trên công nghệ động cơ engine pit tông được sử dụng rộng rãi trong ô tô, xe tải và động cơ tàu thủy.

Trong động cơ ICE, khí đốt nóng sẽ giãn nở và đẩy pit tông trong một xi lanh và sau đó làm quay trục để phát điện. Mỗi chuyển động của pit tông được gọi là một thì. Trong các ứng dụng năng lượng, hầu hết các động cơ ICE đều là loại tốc độ trung bình 4 thì, bao gồm: Nạp, nén, đốt và xả, nghĩa là quá trình đốt diễn ra gián đoạn. Ngược lại, trong một tua bin khí, máy nén khí, buồng đốt và tuabin đều được gắn trên cùng một trục, và do đó quá trình đốt diễn ra liên tục.

Do khả năng vận hành linh hoạt, ICE đã trở thành công nghệ ưa thích để cân bằng hệ thống, phủ đỉnh và cung cấp dự phòng. Động cơ này đã thay thế phần lớn các giải pháp tua bin khí truyền thống, vốn có những hạn chế về mặt vận hành như thời gian khởi động lâu hơn và tốc độ đạt tải đỉnh chậm hơn.

Các nhà máy điện ICE linh hoạt tạo ra một liên kết cân bằng giữa sản xuất và tiêu thụ điện, do đó cung cấp khả năng phục hồi hệ thống một cách hiệu quả. Các nhà máy này được bố trí phân tán, với thiết kế mô-đun, diện tích nhỏ gọn và có thể được xây dựng trong thời gian nhanh chóng trong vòng chưa đầy 12 tháng.

Ông Phạm Minh Thành: Với khả năng vận hành ở nhiều chế độ, các nhà máy điện ICE có thể cung cấp dự phòng tĩnh nhanh chóng với độ phát thải thấp cho bất kỳ tình huống khẩn cấp nào hoặc khởi động đen. Những nhà máy này có thể hòa lưới trong vòng chưa đầy 30 giây kể từ khi khởi động và đạt tải đỉnh trong vòng chưa đầy 2 (hai) phút. Những nhà máy này được thiết kế để bật và tắt - chỉ bằng một nút ấn mà không ảnh hưởng đến việc bảo trì bảo dưỡng. Cấu hình với nhiều tổ máy cho phép nhà máy đạt độ sẵn sàng và tin cậy gần 100%. Những nhà máy này cũng đảm bảo khả năng cân bằng tải và phủ đỉnh nhanh chóng, điều tần nhanh và dự phòng quay hiệu quả.

Các nhà máy điện với nhiều tổ máy có thể vận hành bán tải hiệu quả, đồng thời mang lại hiệu suất chu trình đơn cao nhất ở mức 50% hoặc cao hơn.

Các nhà máy điện ICE cung cấp khả năng lựa chọn loại nhiên liệu phù hợp nhất, bao gồm cả lỏng (dầu FO, DO) và khí (khí tự nhiên, LNG). Tính linh hoạt về nhiên liệu của động cơ giúp cải thiện an ninh năng lượng và tăng khả năng phục hồi trước những gián đoạn khó lường đối với việc cung cấp nhiên liệu.

Ông Phạm Minh Thành: Bối cảnh năng lượng đang trong quá trình dịch chuyển sang các hệ thống năng lượng linh hoạt và bền vững hơn. Khi năng lượng tái tạo ngày càng cạnh tranh, thậm chí không cần trợ cấp, cần có các giải pháp linh hoạt, đặc biệt là các nhà máy điện động cơ engine.

Công nghệ ICE sẽ giúp cân bằng các biến động đầu vào của gió và mặt trời, cho phép các nhà máy chạy nền được giải phóng khỏi việc phải hoạt động theo chu kỳ và cung cấp hiệu suất tải nền cao, góp phần điều chỉnh tần số và ổn định hệ thống, cải thiện hiệu suất chung của cả hệ thống và giảm tổng chi phí hệ thống.

Ông Phạm Minh Thành: Việt Nam có tiềm năng rất lớn về năng lượng tái tạo (NLTT), với gần 5.000 MW điện mặt trời được bổ sung chỉ trong một năm. Khi sự thâm nhập của NLTT chắc chắn sẽ tiếp tục tăng lên, vai trò của các nguồn điện chạy nền truyền thống sẽ bị suy giảm do không có độ linh hoạt. Việt Nam hiện có một cơ hội rất tốt để tiến tới một tương lai có tỉ trọng NLTT cao với tham gia của các công nghệ linh hoạt.

Wartsila cung cấp các giải pháp linh hoạt có thể mang lại nhiều lợi ích cho hệ thống điện Việt Nam. Các nhà máy điện engine và hệ thống tích trữ năng lượng linh hoạt sẵn sàng cho tương lai của Wartsila đã được lắp đặt tại 180 quốc gia, với tổng công suất 72 GW, trong đó gần 10 GW tại khu vực Đông Nam Á.