Năng lượng sinh học có tiềm năng để sản xuất điện

Ngành chăn nuôi lợn có tiềm năng tận dụng năng lượng sinh học cho phát điện

Việc nghiên cứu ngành hẹp để tận dụng năng lượng sinh học cho phát điện và sản xuất nhiệt được thực hiện trong vòng sáu tháng với sự tham gia của các chuyên gia trong nước và quốc tế. Trong nghiên cứu này, nhóm chuyên gia đã thực hiện 15 chuyến khảo sát thực tế và 35 cuộc phỏng vấn sâu tại các trang trại và nhà máy của ba ngành hẹp trên cả nước.

Ông Nathan Moore, Giám đốc dự án BEM, nhấn mạnh, Việt Nam có nguồn sinh khối dồi dào để sản xuất năng lượng, đặc biệt là điện. Trong Quy hoạch phát triển điện quốc gia 7 sửa đổi, mục tiêu phát triển điện sinh khối trong tổng sản lượng điện là 2,1% vào năm 2030.

Dựa trên kết quả phân tích sơ bộ của 23 ngành, ba ngành có tiềm năng nhất được lựa chọn nghiên cứu sâu là: chăn nuôi và chế biến thịt lợn, giấy và bột giấy, chế biến tinh bột sắn.

Ngành chăn nuôi và chế biến thịt lợn đang trải qua những thay đổi lớn và đang chuyển từ những kênh sản xuất thiếu tính liên kết sang các kênh mới do một số công ty lớn quản lý.

Trong khi điện năng cho các hoạt động của trại và hệ thống sưởi lợn con chiếm khoảng 2% tổng chi phí sản xuất thì chất thải từ các trang trại chăn nuôi lợn có tiềm năng khí sinh học lớn, khoảng 15 - 50l nước thải/đầu lợn/ngày, chất thải 2kg/đầu lợn/ngày.

Các chuyên gia cho rằng, nếu ứng dụng công nghệ phát điện từ khí sinh học, các trang trại có thể có được lợi nhuận tài chính đáng kể. Số liệu từ một trang trại chăn nuôi tại tỉnh Quảng Trị cho thấy, nếu sử dụng máy phát điện biogas, tỉ lệ lợi nhuận ròng trên tổng chi phí đầu tư cao và thời gian hoàn vốn ngắn.

Chuyện cách mạng 4.0 trong chăn nuôi lợn của 'ông vua' trang trại Thái Dương

Mặc dù phần lớn trang trại lợn đều có hệ thống xử lý chất thải giúp thu hồi khí sinh học, mức độ sử dụng khí sinh học vẫn còn thấp do công nghệ thiếu độ tin cậy, bộ lọc H2S không đảm bảo xử lý hiệu quả, chi phí bảo trì cao và máy phát điện chất lượng thấp, thiếu dịch vụ sau bán hàng.

Một số khó khăn khác có thể kể đến như: tách phần rắn khỏi nước thải, không có thông số về hiệu xuất xử lý hồ phủ bạt và tiềm năng khí sinh học.

Ngành giấy và bột giấy thu hút một lượng vốn đầu tư trực tiếp nước ngoài lớn và đang chuyển dần sang những nhà máy quy mô lớn.

Chi phí năng lượng chiếm khoảng 20 - 40% tổng chi phí sản xuất trong ngành giấy. Năng lượng chính cho sản xuất giấy và bột giấy là từ hơi nước và điện năng. Hơi nước được sản xuất từ những lò hơi sử dụng nhiên liệu đốt khác nhau phụ thuộc vào nhà cung cấp sẵn có tại địa phương, nhiên liệu phổ biến hiện nay vẫn là than.

Các chuyên gia cho biết, việc sử dụng năng lượng sinh khối bị tác động bởi hạn chế về chất lượng, số lượng và khả năng cạnh tranh về giá cả của nguồn cung.

Nghiên cứu chỉ ra, các doanh nghiệp vừa và nhỏ có thể ứng dụng sinh khối cho lò hơi để sản xuất ra hơi nước, các doanh nghiệp lớn với nhu cầu hơi nước trên 50 tấn hơi/giờ có thể sử dụng hệ thống đồng phát điện và nhiệt thông qua lò hơi và tua bin hơi nước.

Số liệu từ tổng công ty Giấy Việt Nam cho thấy, việc sử dụng công nghệ đồng phát nhiệt điện sẽ giúp giảm chi phí điện nhiều hơn so với phương án chỉ thay thế lò đốt than để phát nhiệt.

Cuối cùng, ngành tinh bột sắn là câu chuyện thành công về sử dụng năng lượng sinh học. Kết quả tính toán cho một nhà máy với quy mô lớn ở tỉnh Tây Ninh cho thấy việc chuyển đổi khí sinh học thành điện năng sẽ đem lại lợi nhuận hấp dẫn cho nhà máy.

Hầu hết công ty sản xuất tinh bột sẵn hiện nay đều có hệ thống hầm biogas để thu hồi khí sinh học từ nước thải và sau đó khí sinh học được đốt để sấy khô sắn và bã sắn.

Nguồn năng lượng sinh học trong ngành tinh bột sắn. Nguồn: Tổ chức Hợp tác phát triển Đức GIZ

Khí sinh học là nhiên liệu chính của các nhà máy ở miền Nam, nhà máy ở miền Trung và miền Bắc sử dụng nhiên liệu bổ sung khoảng 20 – 30% than, sinh khối. Số liệu nghiên cứu cho thấy, tại Tây Ninh, lượng khí sinh học đủ để sử dụng cho nhu cầu sấy. Tại Đak Lak, khí sinh học đảm bảo 70-80% nhu cầu, nhà máy phải bổ sung thêm củi hoặc than.

Rất ít nhà máy thừa khí sinh học và chỉ giới hạn trong các nhà máy công suất lớn ở phía Nam. Trước năm 2015, nhiều nhà máy dư thừa khí sinh học do nhu cầu dùng bã làm chất xơ trong sản xuất thức ăn chăn nuôi thấp. Tuy nhiên, tình trạng này hiện đã thay đổi do sự tăng trưởng nhanh chóng của ngành chăn nuôi/sản xuất thức ăn chăn nuôi.

Theo các chuyên gia, cơ hội phát triển năng lượng sinh học bằng cách sử dụng công nghệ đồng phát nhiệt điện dành cho các nhà máy lớn hoặc ở các nhà máy khí sinh học sử dụng công nghệ tân tiến hơn.

Tùng Anh