Hiệu quả tiết kiệm năng lượng của ngành Xi măng ở mức nào?

(Xây dựng) – Cùng với sản xuất thép, xi măng là ngành tiêu thụ nhiều năng lượng, nhưng phải thừa nhận, những năm qua, ngành Xi măng và các doanh nghiệp đã rất nỗ lực để tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, dư địa vẫn còn và cần đẩy mạnh hơn trong thời gian tới.

Không gian bình yên trong khuôn viên Nhà máy Xi măng VICEM Hải Phòng.

Tiêu thụ nhiều năng lượng?

PGS.TS Lương Đức Long, Phó Chủ tịch Hiệp hội Xi măng Việt Nam cho biết: Điện năng để sản xuất 01 tấn xi măng khoảng 90 – 100 kwh, nhiệt năng để sản xuất 01 tấn clinker khoảng 750 – 800 kcal/kg clinker, tương đương 107 – 114kg than tiêu chuẩn nhiệt trị 7.000 kcal/kg.

Hiện nay, cả nước có 92 dây chuyền sản xuất xi măng đã đầu tư, tổng công suất thiết kế 122,34 triệu tấn/năm. Như vậy, nếu sản xuất và chạy 100% công suất, một năm ngành Xi măng sẽ tiêu hao khoảng 110 – 122 triệu KWh điện; khoảng 13.090 -13.946 triệu tấn than. Chi phí điện và than chiếm tỷ lệ lớn trong cơ cấu giá thành. Cụ thể, than chiếm 50% chi phí sản xuất clinker nhưng nguồn cung khan hiếm, giá bán than tăng cao. Năm 2022, Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (TKV) điều chỉnh tăng giá bán 3 lần, tăng 40-45% so tháng 12/2021. Giá than thế giới bình quân năm 2022 là 360,42 USD/tấn (có thời điểm tăng đến 490 USD/tấn vào tháng 5/2022, tăng 162,54% so với bình quân năm 2021). Giá than tăng làm tăng 11% chi phí sản xuất clinker và xi măng; trong khi giá bán clinker và xi măng ở mức thấp. Chi phí điện chiếm hơn 10% tổng chi phí sản xuất nhưng giá bán lẻ điện bình quân tăng từ ngày 04/5/2023 thêm 3%; từ ngày 9/11/2023 tăng thêm 4,5% (tổng 7,5%), làm tăng chi phí sản xuất thêm 1%.

Đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng của ngành Xi măng, một chuyên gia nhận xét: Trừ một số ít nhà máy mới đầu tư và có mô hình quản lý tốt, còn lại phần lớn các nhà máy sản xuất xi măng hiện đang hoạt động có suất tiêu thụ điện năng còn cao.

Lắp Calciner 3 tại VICEM Bút Sơn.

Ở góc nhìn tích cực hơn, PGS.TS Lương Đức Long, Phó Chủ tịch Hiệp hội Xi măng Việt Nam cho rằng: Các doanh nghiệp sản xuất xi măng Việt Nam đang nỗ lực tiết kiệm năng lượng; cụ thể cải tạo hệ thống lò nung và công nghệ nung nhằm giảm nhiệt nung, đã có nhà máy đạt dưới 750 kcal/kg clinker; rà soát, cải tạo và thay thế thiết bị. Trong sử dụng điện biến tần, cải tạo và thay đổi hệ thống nghiền; cải tiến tối ưu hóa vận hành; sử dụng dầu bôi trơn hợp lý. Đồng thời, tận dụng nhiệt thừa phát điện để tự chủ được một phần điện trong sản xuất, sử dụng phụ gia ngành công nghiệp như tro xỉ, thạch cao làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất clinker…

So sánh mức độ tiêu thụ năng lượng của ngành Xi măng, PGS.TS Lương Đức Long, Phó Chủ tịch Hiệp hội Xi măng Việt Nam cho rằng, hiện nay, tiêu thụ năng lượng của ngành Xi măng Việt Nam ở mức trung bình tiên tiến thế giới. Mặc dù khó khăn về tiêu thụ, giá năng lượng tăng, các doanh nghiệp ngành Xi măng vẫn tích cực đầu tư nâng cao công nghệ sản xuất gắn với bảo vệ môi trường, tiết kiệm tài nguyên.

28 dây chuyền chưa đầu tư hệ thống tận dụng nhiệt thừa khí thải

Giải pháp vừa giúp giảm tiêu thụ điện năng từ các nhà máy nhiệt điện, vừa giảm phát thải CO2, là xây dựng vận hành hệ thống tận dụng nhiệt thừa phát điện, đang được các doanh nghiệp xi măng đẩy mạnh như: Nhà máy Xi măng Long Sơn 4 dây chuyền đầu tư 35MW, đang cải tạo hệ thống phát điện để nâng lên 51 MW; Xuân Thành có 2 lò công suất 12.500 tấn clinker/ngày, đã đầu tư cụm Xuân Thành 1 và 2 được 24 MW (tổng 40 MW); Chinfon 2 lò công suất 4.000 tấn clinker/ngày, tổng 13 MW…

Theo ông Long, trong tổng số 92 dây chuyền của toàn ngành, có 29 dây chuyền công suất nhỏ dưới 2.000 tấn clinker/ngày không bắt buộc đầu tư hệ thống tận dụng nhiệt thừa phát điện. Trong 29 dây chuyền này, 6 dây chuyền đã dừng hẳn; còn 23 dây chuyền thì thời gian trong một năm dừng rất nhiều và có nhà máy dừng vài năm nay. Tổng sản lượng 29 dây chuyền này chỉ chiếm 10% tổng sản lượng.

Số dây chuyền có công suất trên 2.500 tấn clinker/ngày bắt buộc phải đầu tư hệ thống nhiệt thừa phát điện là 63 dây chuyền. Trong đó, hiện có 35 dây chuyền đã đầu tư hệ thống nhiệt thừa phát điện, với tổng công suất 272MW, chiếm 55% số dây chuyền, chiếm 60% tổng sản lượng phát điện tiềm năng từ khí thải lò nung toàn ngành. Còn lại 28 dây chuyền chưa, hoặc đang đầu tư nhưng chưa hoàn thành, chưa vận hành, với tổng công suất 185 MW.

VICEM Hoàng Thạch đang đầu tư hệ thống tận dụng nhiệt thừa phát điện, dự kiến hoàn thành vào năm 2025.

Theo Chiến lược phát triển ngành Vật liệu xây dựng thời kỳ 2021 – 2030, định hướng đến năm 2050, đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, hạn đến năm cuối 2025, 28 dây chuyền còn lại phải hoàn thành đầu tư xây dựng hệ thống tận dụng nhiệt thừa phát điện. Nếu đầu tư đủ 63 dây chuyền thì tổng công suất tận dụng nhiệt thừa phát điện là 475MW (lớn hơn công suất của Nhà máy Nhiệt điện Thái Bình 3 công suất 440MW), gấp hơn 4 lần Nhà máy Nhiệt điện Cao Ngạn (100MW).

Đánh giá hiệu quả các dự án tận dụng nhiệt thừa phát điện, TS. Lê Trung Thành, Vụ trưởng Vụ Vật liệu xây dựng cho biết: Đầu tư hệ thống tận dụng nhiệt thừa phát điện giúp doanh nghiệp tự túc được 25-30% nhu cầu điện toàn nhà máy, đặc biệt, đây là điện sạch, không dùng nhiên liệu đốt. Các doanh nghiệp ngành Xi măng đã chủ động và rất cố gắng, nỗ lực đầu tư dự án tận dụng nhiệt thừa phát điện để đạt được mục tiêu của Chiến lược phát triển vật liệu xây dựng.

“Các cơ chế chính sách, đặc biệt ưu đãi về thuế và môi trường, cần sớm được ban hành, để hỗ trợ doanh nghiệp xi măng đầu tư hệ thống phát điện sử dụng nhiệt thừa và sử dụng các nguyên liệu thay thế là phế thải của các ngành công nghiệp như tro xỉ, thạch cao nhân tạo… sử dụng làm nguyên liệu sản xuất xi măng” – TS. Lê Trung Thành nhấn mạnh.

11 nhà máy đồng xử lý – con số ít ỏi, vì sao?

Một con số khiêm tốn hơn so với hệ thống tận dụng nhiệt thừa phát điện, cả nước hiện có 11 nhà máy xi măng sử dụng rác thải thay thế than. Nếu như ở INSEE Việt Nam, hiện mức thay thế nhiệt của việc đồng xử lý chất thải đạt hơn 40% mỗi năm và mục tiêu nâng tỷ lệ này lên cao hơn vào năm 2025; thì ở VICEM Bút Sơn tỷ lệ này đạt gần 30%.

Đồng xử lý trong ngành Xi măng có nhiều lợi thế không ngành nào có được.

Lợi thế đồng xử lý của xi măng không ngành nào vượt được như: Không làm tăng phát thải dioxin, giảm tiêu thụ than, giảm nhu cầu xây dựng lò đốt phát điện đắt tiền (biến chất thải thành năng lượng); quan trọng hơn, giúp giảm lượng phát thải khí nhà kính, ngăn chặn chất thải nhựa đổ vào đại dương…

Khi chất thải được xử lý trong lò nung ở nhiệt độ ở buồng phân hủy khoảng 1.150 – 1.500 độ C và lên đến 1.900 độ C, rác thải được đốt hoàn toàn, không phát thải thứ cấp về tro xỉ hoặc các khí gây hại như đioxin, furans. Với thời gian lưu cháy dài (với khí gần 60 giây, với chất rắn khoảng 30 phút) trong môi trường kiềm cao, đảm bảo rác thải cháy triệt để và trung hòa, hấp thụ các chất khí, chất thải rắn, axít phát sinh khi đốt rác. Toàn bộ quá trình sản xuất xi măng và đồng xử lý chất thải được giám sát tự động qua hệ thống điều hành và kiểm soát chất lượng, bảo đảm tuân thủ tiêu chuẩn, quy chuẩn về chất lượng sản phẩm và các tiêu chí phát thải môi trường.

Chất thải nguy hại được đồng xử lý tại INSEE Việt Nam.

Câu hỏi đặt ra, thế mạnh và lợi ích của đồng xử lý không ngành nào cạnh tranh được với xi măng, nhưng tại sao ngành Xi măng vẫn chưa thể triển khai đồng loạt?

Phân tích khó khăn, bà Dương Thị Kiều, Giám đốc Ecocycle của Công ty INSEE Việt Nam cho rằng: Vướng mắc lớn nhất của đồng xử lý tại Việt Nam hiện nay nằm ở hai yếu tố chính. Thứ nhất, nguồn chất thải đầu vào chưa đảm bảo. Đồng xử lý đòi hỏi nguồn chất thải phải được phân loại và xử lý đúng quy chuẩn để đạt hiệu quả tối ưu. Tuy nhiên, ở Việt Nam, việc phân loại chất thải chưa được thực hiện đồng bộ và triệt để, làm giảm hiệu suất của quy trình đồng xử lý, đồng thời tăng chi phí vận hành do phải bổ sung quy trình để sàng lọc, phân loại cũng như xử lý các chất thải không đạt chuẩn.

Thứ hai, chi phí đầu tư cao. Đồng xử lý yêu cầu các công nghệ hiện đại và quy trình chặt chẽ, từ việc kiểm soát nguồn chất thải đến quản lý khí thải, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn về an toàn và môi trường; đòi hỏi một khoản đầu tư lớn, không chỉ ở giai đoạn ban đầu mà còn trong quá trình vận hành. Dù thiêu đốt, chôn lấp tác động tiêu cực đến môi trường, nhưng nhờ chi phí thấp hơn đáng kể so với đồng xử lý, nên được ưu tiên lựa chọn. Điều này đặt đồng xử lý vào thế khó trong cạnh tranh, dù lợi ích dài hạn về môi trường và tài nguyên rất rõ ràng.

Chia sẻ khó khăn, thách thức của doanh nghiệp, ông Nguyễn Quang Cung, Chủ tịch Hiệp hội Xi măng Việt Nam nhấn mạnh: Việc thực hiện gặp nhiều khó khăn. Thứ nhất, lượng rác thải, bùn thải bị phân tán khắp nơi, chưa có doanh nghiệp đứng ra thu gom, xử lý và chuyển cho các nhà máy xi măng. Nước ta chưa thành lập được thị trường chất thải.

Khó khăn thứ hai, theo TS. Cung, xử lý rác thải tuân theo quy định pháp luật, doanh nghiệp đăng ký và được chính quyền địa phương chấp nhận, nhưng khó khăn về thủ tục, công nghệ và nguồn rác. Nhiều rác nhiệt trị thấp cần xử lý, cần hỗ trợ nhiều mặt của Nhà nước.