Làm mát tập trung: Lời giải cho bài toán năng lượng ở Singapore

Do khí hậu nóng ẩm quanh năm, Singapore từ lâu đã phải tìm cách sử dụng năng lượng hiệu quả cho nhu cầu làm mát. Trong đó, hệ thống làm mát tập trung được lựa chọn như một giải pháp cho các khu đô thị lớn.

Mô hình này vận hành theo nguyên lý đơn giản. Nước lạnh được sản xuất tại một nhà máy trung tâm, sau đó dẫn qua hệ thống ống ngầm đến các tòa nhà để làm mát. Theo Cơ quan Quản lý Thị trường Năng lượng Singapore (EMA), đây là một loại hình tiện ích đô thị, tương tự như cấp điện hay cấp nước, nhưng phục vụ cho nhu cầu điều hòa không khí.

Toàn cảnh Marina Bay (Singapore), khu vực triển khai hệ thống làm mát tập trung phục vụ nhiều tòa nhà trong trung tâm tài chính - thương mại. Ảnh: SP Group

Một trong những ví dụ tiêu biểu nhất là hệ thống làm mát tập trung tại Marina Bay, khu trung tâm tài chính - thương mại hiện đại của Singapore. Theo SP Group, đây là mạng làm mát ngầm lớn nhất thế giới do đơn vị này vận hành, đi vào hoạt động từ năm 2006 và phục vụ nhiều tòa nhà trong khu vực.

Điểm khác biệt của mô hình này nằm ở cách tổ chức. Thay vì mỗi công trình phải lắp đặt hệ thống làm lạnh riêng, toàn bộ khu vực sử dụng một nhà máy trung tâm để sản xuất nước lạnh, sau đó dẫn qua mạng đường ống tới từng tòa nhà. Cách làm này giúp giảm số lượng thiết bị, đồng thời đơn giản hóa việc vận hành. SP Group ví hệ thống này như một “chiếc điều hòa lớn” làm mát cho cả khu đô thị.

Hệ thống được đặt trong mạng hạ tầng ngầm của Marina Bay, nơi tập trung các tuyến ống và cáp kỹ thuật dưới lòng đất. Theo Cơ quan Tái phát triển Đô thị Singapore (URA), cách bố trí này giúp tiết kiệm không gian trên mặt đất, đồng thời tạo thuận lợi cho việc bảo trì và mở rộng hệ thống.

Một tuyến ống tuần hoàn thuộc hệ thống làm mát tập trung bên dưới khu vực Marina Bay Sands. Ảnh: SP Group

Về hiệu quả năng lượng, SP Group cho biết hệ thống làm mát tập trung có thể giúp tiết kiệm hơn 40% điện năng so với cách mỗi tòa nhà tự làm lạnh. Nhờ vận hành ở quy mô lớn, hệ thống sử dụng thiết bị hiệu quả hơn và giảm đáng kể thất thoát trong quá trình vận hành.

Không chỉ tiết kiệm điện, các tòa nhà còn có thêm không gian sử dụng. Khi không cần bố trí hệ thống làm lạnh riêng, phần diện tích đó có thể được tận dụng cho các mục đích khác. Theo Trung tâm Các đô thị đáng sống (CLC), cơ quan nghiên cứu đô thị thuộc Bộ Phát triển Quốc gia Singapore, riêng tại Marina Bay, cách làm này đã giúp giải phóng khoảng 30.000 m² diện tích mái.

Bên trong nhà máy làm mát tập trung tại Khu đô thị số Punggol, với hệ thống đường ống quy mô lớn dẫn nước lạnh tới các tòa nhà. Ảnh: SP Group

Bên cạnh đó, hệ thống làm mát tập trung còn góp phần giảm phát thải. SP Group cho biết mạng làm mát tại Marina Bay giúp giảm gần 22.000 tấn khí thải carbon mỗi năm, và con số này tiếp tục tăng khi hệ thống được mở rộng và phục vụ thêm nhiều công trình.

Một điểm đáng chú ý là độ ổn định của hệ thống. Theo SP Group, mạng làm mát tại Marina Bay chưa ghi nhận gián đoạn kể từ khi đi vào vận hành, bảo đảm nhu cầu làm mát liên tục cho khu trung tâm tài chính.

Từ Marina Bay, mô hình này đang dần được Singapore mở rộng sang các khu đô thị mới.

Tại Khu đô thị số Punggol, hệ thống làm mát tập trung được thiết kế để phục vụ toàn bộ khu vực, từ văn phòng, khu công nghệ đến các cơ sở giáo dục.

Theo Cơ quan phát triển công nghiệp Singapore (JTC), hệ thống này có công suất đủ lớn để đáp ứng nhu cầu làm mát cho toàn khu, đồng thời giúp giảm điện năng tiêu thụ so với cách làm truyền thống.

Trong khi đó, tại khu đô thị Tengah, mô hình này được thử nghiệm trong khu dân cư. Người dân có thể lựa chọn sử dụng hệ thống làm mát tập trung thay cho điều hòa riêng trong từng căn hộ. Cách làm này cho thấy mô hình không chỉ phù hợp với các khu trung tâm thương mại, mà còn có thể áp dụng trong môi trường nhà ở.

Singapore cũng đang thử nghiệm kết hợp hệ thống làm mát tập trung với các giải pháp lưu trữ năng lượng. Theo EMA, việc tích trữ lạnh có thể giúp điều tiết nhu cầu điện trong những thời điểm cao điểm, qua đó giảm áp lực cho hệ thống điện.

Theo CNA, the Strait Times, Cơ quan Tái phát triển Đô thị Singapore

Tùng Lâm