Tối ưu 0,5-1% suất hao nhiên liệu: Cơ hội tiết kiệm hàng chục tỷ đồng mỗi năm cho nhà máy điện

Bài toán nhiên liệu đầu vào và áp lực “sinh tồn” về biên lợi nhuận

Trong ngành nhiệt điện, chi phí nhiên liệu chiếm tỷ trọng lớn trong tổng chi phí sản xuất. Biến động giá nhiên liệu và sự phát triển của năng lượng tái tạo tạo áp lực lên biên lợi nhuận.

Đồng thời, thị trường điện cạnh tranh đòi hỏi doanh nghiệp phải kiểm soát chi phí phát điện và tối ưu chiến lược chào giá để nâng cao hiệu quả kinh doanh.

Tại tọa đàm Viettel DX Talks với chủ đề “Tăng tốc chuyển đổi số ngành năng lượng qua hội tụ dữ liệu IT - OT: Từ hạ tầng cô lập đến doanh nghiệp vận hành thông minh”, ông Nguyễn Chí Linh – Phó Giám đốc Khối Khách hàng Doanh nghiệp, Viettel Solutions, cho biết: “Áp lực lớn nhất của lãnh đạo doanh nghiệp năng lượng hiện nay đó là duy trì biên lợi nhuận trong bối cảnh thay đổi phương thức vận hành...”.

Những thay đổi nhỏ trong ngành nhiệt điện đều có thể mang lại những khoản tiết kiệm lớn.

Theo ông Linh, thị trường điện cạnh tranh đòi hỏi các nhà lãnh đạo doanh nghiệp phải thay đổi phương thức vận hành: chuyển từ sử dụng dữ liệu lịch sử sang sử dụng dữ liệu thời gian thực để đưa ra các quyết định quản trị.

Từ góc độ đơn vị trong ngành, ông Nguyễn Hữu Hùng – Phó Ban Kỹ thuật, PV Power, phân tích: “Ở các nhà máy nhiệt điện, ngoài các tiêu chí đảm bảo môi trường, an toàn và duy trì độ khả dụng, có một tiêu chí cực kỳ quan trọng đối với các doanh nghiệp: đó là làm thế nào để vận hành tối ưu về mặt hiệu năng, tiết kiệm được khoản tiền vốn chiếm trên 80% chi phí sản xuất trong nhà máy điện – chi phí nhiên liệu”.

Hội tụ dữ liệu, chuyển hiệu quả vận hành thành giá trị kinh tế

Lời giải nằm ở khả năng hội tụ dữ liệu giữa OT (công nghệ vận hành hiện trường) và IT (công nghệ thông tin quản trị doanh nghiệp). Khi các thông số vận hành thời gian thực như nhiệt độ, áp suất, lưu lượng nhiên liệu được kết nối với các hệ thống quản trị như ERP, CMMS/Maximo, SAP PM, doanh nghiệp có thể giảm phụ thuộc vào báo cáo thủ công, vốn thường có độ trễ nhiều ngày.

Ông Nguyễn Chí Linh – Phó Giám đốc Khối Khách hàng Doanh nghiệp, Viettel Solutions.

Dữ liệu được liên thông giúp nhà máy xác định giá vốn phát điện theo từng phút, từng chu kỳ chào giá, từ đó đưa ra mức giá phù hợp hơn. Đồng thời, kỹ sư có thể theo dõi và điều chỉnh chế độ đốt, các thông số kỹ thuật để tối ưu hiệu suất vận hành.

Ông Nguyễn Chí Linh khẳng định: “Doanh nghiệp cần tối ưu chi phí vận hành bằng cách ứng dụng công nghệ, sử dụng dữ liệu thời gian thực của các nhà máy để tối ưu các suất hao. Nếu một nhà máy lớn tối ưu từ 0,5% đến 1% suất hao nhiệt là chúng ta có thể tối ưu chi phí hàng chục tỷ đồng/năm từ đó gián tiếp tạo ra một nguồn doanh thu lớn tương ứng”.

Ông Nguyễn Hữu Hùng cũng nhận định, khi dữ liệu vận hành và bảo dưỡng, sửa chữa được cung cấp kịp thời cho người ra quyết định, doanh nghiệp có cơ sở để đưa ra những quyết định chính xác và hiệu quả hơn.

Với các doanh nghiệp còn e ngại chi phí đầu tư chuyển đổi số, hiệu quả kinh tế cần được đánh giá trên cả khả năng tiết kiệm nhiên liệu và hạn chế sự cố. Theo ông Hùng, chỉ cần tránh được một lần dừng máy khẩn cấp do sự cố, khoản đầu tư chuyển đổi số đã có thể đạt hiệu quả hoàn vốn.

Kinh nghiệm quốc tế cũng cho thấy giá trị của việc ứng dụng dữ liệu và trí tuệ nhân tạo trong vận hành nhà máy điện.

Bà Nguyễn Thị Kim Dung, Quản lý khách hàng cấp cao của AVEVA Việt Nam, chia sẻ tại Tọa đàm.

Tại tọa đàm, bà Nguyễn Thị Kim Dung, Quản lý khách hàng cấp cao của AVEVA Việt Nam đã dẫn chứng trường hợp Duke Energy (Mỹ) năm 2016. Với trung tâm giám sát gồm 5 kỹ sư quản lý bảo trì dự báo cho hơn 11.000 mô hình thiết bị, hệ thống ứng dụng AI đã phát hiện sớm dấu hiệu rung bất thường tại tuabin hơi của một tổ máy, giúp xử lý kịp thời và tránh thiệt hại hơn 30 triệu USD.

Triển khai theo từng bước, phù hợp thực tiễn doanh nghiệp Việt

Tại Việt Nam, chuyển đổi số trong lĩnh vực năng lượng đang được triển khai thông qua nhiều chương trình cụ thể. Tập đoàn Công nghiệp - Năng lượng Quốc gia Việt Nam (Petrovietnam) phối hợp với Viettel Solutions đã vận hành Hệ thống Cơ sở dữ liệu lĩnh vực Điện và Năng lượng tái tạo.

Hệ thống kết nối 1.685 tag dữ liệu thời gian thực từ 6 nhà máy điện lớn, với tổng công suất 8.249 MW, tương đương 9% công suất toàn quốc. Đồng thời, hệ thống tự động hóa 455 chỉ tiêu quản trị và nhiên liệu, rút ngắn thời gian tổng hợp báo cáo điều hành từ vài ngày xuống còn vài giờ. Các thông tin về định mức kinh tế - kỹ thuật, nhiên liệu tồn kho và chỉ số phát thải ESG cũng được giám sát theo thời gian thực.

Chuyển đổi số ngành năng lượng không nhất thiết phải thay thế mà có thể thực hiện theo từng bước cho phù hợp với điều kiện và nhu cầu của doanh nghiệp.

Theo các chuyên gia, doanh nghiệp không nhất thiết phải thay thế toàn bộ hệ thống hiện có hoặc đầu tư một đề án chuyển đổi số quy mô lớn ngay từ đầu. Thay vào đó, cần ưu tiên những bài toán có tính khả thi cao như tối ưu suất hao, quản lý nhiên liệu và lựa chọn các tag dữ liệu trọng yếu. PV Power là một ví dụ với định hướng lựa chọn 25.000 data tag.

Doanh nghiệp cũng có thể xây dựng lộ trình chuyển đổi số từ 1-5 năm, chia thành các dự án thử nghiệm nhỏ và chỉ mở rộng khi đã chứng minh được hiệu quả

Chia sẻ kinh nghiệm triển khai, ông Nguyễn Hữu Hùng cho biết PV Power áp dụng cách tiếp cận phù hợp với nguồn lực thực tế, thông qua các mô hình POC (Proof of Concept). Sau khi đánh giá kết quả của từng mô hình, doanh nghiệp mới quyết định mở rộng, qua đó giảm thiểu rủi ro cho quá trình đầu tư.

Bên cạnh hiệu quả kinh tế, an toàn hệ thống cũng là yêu cầu quan trọng khi triển khai hội tụ IT-OT. Đặc thù của các nhà máy năng lượng là sử dụng nhiều hệ thống máy móc khác nhau, thiếu đồng bộ và tiềm ẩn rủi ro khi có sự can thiệp vào hệ thống điều khiển.

Ông Nguyễn Hữu Hùng, Phó Ban Kỹ thuật, PV Power.

Để giải quyết vấn đề này, Viettel Solutions thiết kế giải pháp hội tụ IT-OT theo kiến trúc an toàn ba lớp. Tại lớp OT hiện trường, dữ liệu được thu thập một chiều thông, không ghi ngược lệnh điều khiển. Tại vùng đệm, dữ liệu OT đi ra hệ thống IT phải qua van phần cứng một chiều nhằm (data diod) ngăn truy cập ngược vào hệ thống điều khiển. Ở lớp IT doanh nghiệp, dữ liệu được chuẩn hóa, làm sạch và được lưu trữ cùng với dữ liệu OT trên nền tảng quản lý dữ liệu tập trung Viettel Data Platform.

Theo ông Nguyễn Chí Linh, cách tiếp cận này cho phép khai thác giá trị dữ liệu OT trong khi vẫn duy trì sự cô lập của hệ thống điều khiển lõi, bảo đảm an toàn cho hoạt động vận hành

Chuyển đổi số ngành năng lượng cần quá trình triển khai dài hạn và sự hợp tác giữa hãng công nghệ quốc tế cung cấp giải pháp chuyên sâu; đối tác trong nước am hiểu hạ tầng và nghiệp vụ như Viettel Solutions; cùng doanh nghiệp trực tiếp vận hành trong ngành năng lượng.

Theo ông Nguyễn Chí Linh, sự kết hợp giữa năng lực công nghệ OT của quốc tế, hiểu biết thực tiễn về IT trong nước và kinh nghiệm vận hành của doanh nghiệp là yếu tố quan trọng để thúc đẩy hội tụ dữ liệu IT-OT.

Thay vì đầu tư dàn trải, doanh nghiệp nên bắt đầu từ những bài toán cụ thể, đánh giá hiệu quả qua các chỉ số vận hành và tài chính, sau đó từng bước mở rộng. Ngay cả những cải thiện nhỏ về suất hao nhiên liệu cũng có thể mang lại giá trị kinh tế đáng kể, góp phần nâng cao hiệu quả vận hành và năng lực cạnh tranh.