11 giờ 11 phút ngày 5/2/2025 đánh dấu thời điểm lịch sử trong ngành năng lượng Việt Nam: Nhà máy điện khí LNG đầu tiên của Việt Nam - Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 - đã thành công hòa lưới điện quốc gia với công suất đạt 50 Megawatt.
Theo Tổng công ty Điện lực dầu khí Việt Nam (PV Power), Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 thuộc Dự án Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và 4, với tổng mức đầu tư là 1,4 tỷ USD (tương đương 35.434 tỷ đồng, tính theo tỷ giá hiện tại), tổng công suất 2 nhà máy đạt 1.500 - 1.600 Megawatt.
Hình ảnh nhà máy điện khí đầu tiên của Việt Nam tại Khu công nghiệp Ông Kèo, huyện Nhơn Trạch, Đồng Nai. Nguồn ảnh: Lao Động
PV Power cho biết, vào tháng 7/2025, Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 sẽ đi vào vận hành thương mại. Nhà máy điện Nhơn Trạch 4 dự kiến sẽ bắt đầu hoạt động thương mại vào tháng 10 cùng năm.
Các chuyên gia cho biết, việc Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và 4 chính thức đi vào hoạt động thương mại có ý nghĩa rất lớn với Việt Nam.
Vì cả hai nhà máy này sẽ bổ sung khoảng 9 tỷ kWh điện/năm cho hệ thống điện, từ đó góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia; đồng thời tạo tiền đề để phát triển chuỗi dự án điện khí LNG trong Quy hoạch Điện VIII được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt;
Quan trọng hơn là góp phần hiện thực hóa mục tiêu đưa Việt Nam đạt được Net Zero vào năm 2050 nhằm ứng phó với bài toán toàn cầu mang tên biến đổi khí hậu như Thủ tướng Chính phủ đã cam kết tại COP26 năm 2021.
Vậy tại sao hai nhà máy điện khí tọa lạc tại Khu công nghiệp Ông Kèo, huyện Nhơn Trạch, Đồng Nai lại góp phần đưa nước ta đạt mục tiêu Net Zero vào giữa thế kỷ 21?
Câu trả lời đến từ LNG.
LNG là viết tắt của cụm từ tiếng Anh Liquefied Natural Gas - khí thiên nhiên hóa lỏng. Nhà máy điện Nhơn Trạch 3 và 4 đều sử dụng LNG để sản xuất điện.
Magnus Eikens - Giám đốc điều hành cấp cao của "gã khổng lồ năng lượng sạch" ECOnnect Energy (Na Uy) cho biết, khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) cung cấp một giải pháp thay thế sạch hơn và hiệu quả hơn cho nhiên liệu hóa thạch trong lĩnh vực năng lượng.
Ở nhiều quốc gia, than, dầu và khí thiên nhiên là ba loại nhiên liệu hóa thạch phổ biến được sử dụng để phát điện. Trong số đó, LNG là nguồn năng lượng được kỳ vọng giúp giảm lượng khí thải carbon, do đó giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và khí quyển. Điện LNG cũng mang lại lợi thế về tính linh hoạt và đảm bảo nguồn cung liên tục, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết.
Để hiểu được phát điện bằng LNG là gì, trước tiên cần phải hiểu về LNG và quá trình sử dụng khí này để phát điện.
1. LNG là gì?
Nhà hóa học người Anh Michael Faraday là người có công đầu tiên thử nghiệm quá trình hóa lỏng khí thiên nhiên vào năm 1845. Gần 2 thế kỷ đi qua, thế giới đang trở thành giải pháp thân thiện với môi trường được nhiều quốc gia sử dụng.
Wood Mackenzie dự báo, thế giới sẽ cần thêm 100 triệu tấn công suất LNG nữa để đáp ứng nhu cầu vào giữa những năm 2030. Riêng tại châu Á, nhu cầu LNG của châu lục này dự kiến sẽ tăng gần gấp đôi lên 510 triệu tấn mỗi năm vào năm 2050, khi các quốc gia mới nổi tìm kiếm nhiên liệu sạch hơn than để phát điện.
Hình ảnh nhà máy điện khí hóa lỏng với các bồn chứa áp suất cách nhiệt khổng lồ, lưu trữ LNG. Ảnh: ECOnnect Energy
ScienceDirect - nguồn dữ liệu khoa học hàng đầu thế giới cung cấp thông tin: Khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) là nhiên liệu hóa thạch thường được khai thác từ một bể chứa ngầm bao gồm hỗn hợp hydrocarbon, trong đó 90%–95% là mê-tan (CH4); ngoài ra còn có các thành phần khác như etan, propan, butan, pentan, nước, hydro, nitơ, CO2 và các loại khí khác. Về cơ bản, khí thiên nhiên không ăn mòn, không màu và không mùi.
Khí thiên nhiên hóa lỏng là khí thiên nhiên đã được làm lạnh đến nhiệt độ dưới điểm sôi của nó (tức là -163 độ C) để chuyển sang trạng thái lỏng. Sau khi được làm lạnh, khí thiên nhiên co lại thành thể tích nhỏ hơn 600 lần so với thể tích ở trạng thái khí. Điều này giúp cho quá trình lưu trữ và vận chuyển thuận lợi hơn nhiều.
Người ta sử dụng bồn chứa áp suất cách nhiệt để lưu trữ LNG. LNG có thể được chuyển đổi trở lại dạng khí (tái hóa khí) chỉ bằng cách tăng nhiệt độ.
Khí thiên nhiên là một nhiên liệu quan trọng vì nó có lượng phát thải carbon thấp hơn so với các nhiên liệu hóa thạch khác.
Một chuỗi cung ứng LNG điển hình bao gồm một số giai đoạn chính: Thăm dò và sản xuất, xử lý và chế biến, lưu trữ, vận chuyển và phân phối.
2. Điện tạo ra từ LNG như thế nào?
Về cơ bản, điện năng có thể được tạo ra bằng cách giãn nở trực tiếp LNG bay hơi hoặc giãn nở chất lỏng trung gian bằng Chu trình Rankine (Rankine cycle).
Sau khi được lưu trữ tại các bồn chứa chuyên dụng, LNG sẽ được chuyển đổi trở lại trạng thái khí qua quá trình tái hóa khí (regasification).
Khí tự nhiên sau tái hóa khí bằng cách đun nóng bằng bộ trao đổi nhiệt để tạo ra khí áp suất cao, sẽ được dẫn đến các tua-bin khí trong nhà máy điện khí để tạo ra điện. Đây là loại điện năng sạch hơn so với điện từ than hoặc dầu.
Sơ đồ tạo điện từ LNG thông qua Chu trình Rankine. Nguồn: Tập đoàn Chiyoda
3. Lợi ích của LNG đối với các dự án nhà máy điện
Tính bền vững về môi trường: LNG nổi tiếng với đặc tính đốt cháy sạch hơn so với các nhiên liệu hóa thạch truyền thống như than và dầu. Nó làm giảm khí nhà kính, lưu huỳnh đioxit và phát thải các hạt vật chất.
Cụ thể, sản xuất điện bằng LNG thải ra ít hơn khoảng 40% lượng CO2 so với nhà máy điện chạy bằng than đá và ít hơn khoảng 30% so với nhà máy điện chạy bằng dầu mỏ. Nó làm giảm đáng kể tới 90% lượng khí thải oxit nitric (NO) và nitơ dioxit (NO2), từ đó góp phần bảo vệ môi trường và giảm ô nhiễm không khí.
Hiệu quả năng lượng: Hiệu quả của các dự án nhà máy điện chạy bằng LNG là một lợi thế chính. Các tua-bin khí và hệ thống chu trình kết hợp được sử dụng trong các dự án này có hiệu suất nhiệt cao cho phép sử dụng tối ưu hàm lượng năng lượng của LNG. Điều này dẫn đến việc sử dụng ít nhiên liệu hơn trên mỗi đơn vị năng lượng được tạo ra.
Tính linh hoạt của nhiên liệu: Các nhà máy điện sử dụng LNG cung cấp tính linh hoạt trong việc tìm nguồn nhiên liệu, vì LNG có thể được lấy từ nhiều khu vực khác nhau trên toàn cầu. Ngoài ra, tính dễ vận chuyển LNG cho phép định vị hiệu quả các nhà máy điện để đáp ứng nhu cầu năng lượng thay đổi.
Giảm tổn thất truyền tải: Các dự án nhà máy điện sử dụng LNG có thể được bố trí chiến lược gần các khu vực có nhu cầu năng lượng cao, giảm thiểu tổn thất truyền tải và phân phối liên quan đến việc vận chuyển điện trên những khoảng cách xa. Sự phân cấp sản xuất điện này có thể cải thiện hiệu quả và độ tin cậy của lưới điện nói chung.
Tham khảo: PV Power, Sciencedirect, Rishabh Engineering Services (India)