Chuyển đổi năng lượng trong doanh nghiệp sản xuất: Khởi đầu từ các giải pháp năng lượng tái tạo

Là đơn vị tiêu thụ tỷ trọng năng lượng lớn và gây ô nhiễm nặng nề, các doanh nghiệp sản xuất đang đứng trước yêu cầu cấp bách phải chuyển đổi năng lượng, tận dụng nguồn năng lượng tái tạo và chuyển đổi sang các nguồn năng lượng sạch hơn.

1. Thực trạng sử dụng năng lượng trong doanh nghiệp sản xuất

Theo Báo cáo Năng lượng Toàn cầu, khoảng 33% tổng lượng năng lượng hàng năm được tiêu thụ bởi ngành công nghiệp, trong đó ngành sản xuất chiếm đến 76%⁽²⁾. Các quốc gia phát triển như Mỹ, Trung Quốc và châu Âu đóng góp một phần lớn, trong khi các quốc gia đang phát triển, bao gồm Việt Nam, cũng chứng kiến mức tăng trưởng đáng kể trong lĩnh vực này.

Tỷ lệ phần trăm tiêu thụ năng lượng công nghiệp của bốn loại ngành công nghiệp chính trong Annual Energy Outlook 2023 Trường hợp tham khảo cho năm 2022⁽²⁾

Tại Việt Nam, ngành công nghiệp nặng như sản xuất thép, xi măng và hóa chất là những ngành tiêu thụ năng lượng lớn, chiếm đến hơn 30% tổng năng lượng tiêu thụ của khối ngành công nghiệp. Mặc dù đã có nỗ lực trong việc cải thiện hiệu quả năng lượng qua Chương trình Mục tiêu Quốc gia về Tiết kiệm Năng lượng và Hiệu quả Năng lượng, hiệu quả thực tế tại Việt Nam vẫn còn thấp so với mức trung bình toàn cầu, với chỉ khoảng 5-7% cải thiện trong 5 năm qua.

2. Lợi ích của việc chuyển đổi sang năng lượng tái tạo

Nhìn chung, chuyển đổi sang năng lượng xanh và tái tạo mang lại nhiều lợi ích quan trọng cho môi trường, kinh tế và xã hội. Năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió, thủy điện và sinh khối giúp giảm phát thải khí nhà kính, đặc biệt là CO2, từ đó giảm bớt sự nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu. Theo báo cáo của Liên Hợp Quốc, việc chuyển đổi sang năng lượng tái tạo có thể giảm đến 70% lượng khí thải CO2 toàn cầu, giúp ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu, bảo vệ môi trường, từ đó, tạo ra các giá trị trực tiếp hoặc gián tiếp đến con người, kinh tế, xã hội và rộng hơn là môi trường sống, các hệ sinh thái động thực vật trên trái đất⁽³⁾.

Đối với ngành sản xuất, chuyển đổi sang năng lượng xanh và năng lượng tái tạo không những giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường mà còn mang lại lợi ích kinh tế lâu dài cho các doanh nghiệp. Theo Tổ chức Năng lượng Quốc tế, việc áp dụng năng lượng mặt trời có thể giúp giảm lượng khí thải carbon từ 2,5 đến 4,5 tỷ tấn trong vòng 25 năm. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh hiện nay khi các nước đang tập trung vào việc giảm thiểu lượng khí thải carbon để đạt được mục tiêu của Hiệp định Paris về biến đổi khí hậu.

Trong dài hạn, việc chuyển đổi năng lượng còn giúp tiết kiệm chi phí vận hành. Năng lượng tái tạo, sau khi đã lắp đặt ban đầu, thường có chi phí vận hành thấp hơn so với năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch. Việc giảm chi phí sản xuất không chỉ giúp doanh nghiệp tăng cường sức cạnh tranh mà còn có tác động tích cực đến nền kinh tế quốc gia⁽⁴⁾.

Ngoài ra, việc sử dụng năng lượng tái tạo còn giúp cải thiện hình ảnh thương hiệu và mối quan hệ với khách hàng do người tiêu dùng ngày càng ý thức về vấn đề môi trường và ưu tiên chọn lựa sản phẩm từ các doanh nghiệp có trách nhiệm xã hội.

Hơn nữa, việc chuyển đổi sang năng lượng tái tạo còn giúp các doanh nghiệp giảm thiểu rủi ro liên quan đến biến động giá nhiên liệu hóa thạch và các quy định môi trường ngày càng khắt khe. Các chính sách và luật lệ về môi trường đang dần trở nên nghiêm ngặt hơn, và việc tuân thủ có thể đòi hỏi những chi phí đầu tư lớn. Tuy nhiên, với năng lượng tái tạo, các doanh nghiệp có thể tránh được những chi phí không lường trước này và đảm bảo hoạt động sản xuất không bị gián đoạn.

Cuối cùng, việc chuyển đổi sang năng lượng xanh còn góp phần vào việc tạo ra một tương lai bền vững cho thế hệ sau. Các doanh nghiệp không chỉ đóng góp vào việc giảm phát thải khí nhà kính mà còn thể hiện cam kết của họ đối với một hành tinh sạch hơn và khỏe mạnh hơn. Điều này không chỉ tốt cho môi trường mà còn tạo ra một di sản tích cực cho thương hiệu và công ty.

3.Các giải pháp tái tạo năng lượng cho doanh nghiệp sản xuất

Việc áp dụng năng lượng tái tạo trong các nhà máy sản xuất có thể được thực hiện thông qua nhiều hình thức và công nghệ khác nhau, tùy thuộc vào đặc thù của từng ngành và từng vị trí địa lý. Các giải pháp phổ biến bao gồm:

• Năng lượng Mặt Trời: Lắp đặt các tấm pin mặt trời trên mái nhà xưởng không chỉ giúp cung cấp điện cho quá trình sản xuất mà còn có thể đóng góp vào lưới điện quốc gia trong những giờ cao điểm. Công nghệ này phù hợp với các doanh nghiệp có diện tích mái nhà lớn và địa điểm có nhiều ánh sáng mặt trời.
• Năng lượng Gió: Các turbine gió có thể được lắp đặt tại khu vực gần nhà máy hoặc trên các toà nhà rộng lớn mà doanh nghiệp sở hữu. Đây là một lựa chọn tối ưu cho các khu vực có tốc độ gió cao và ổn định.
• Năng lượng sinh học: Sử dụng chất thải từ quá trình sản xuất để tạo ra năng lượng qua quá trình phân hủy sinh học không chỉ giúp tái chế chất thải mà còn cung cấp năng lượng cho chính nhà máy.
• Hệ thống thu hồi nhiệt: Tái sử dụng nhiệt thải từ các quá trình sản xuất để sinh nhiệt hoặc điện là một giải pháp hiệu quả để tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng và giảm chi phí.

Chuyển đổi sang sử dụng nguồn năng lượng xanh và năng lượng tái tạo là một trong những giải pháp quan trọng được các doanh nghiệp sản xuất lựa chọn, bắt đầu từ việc áp dụng các giải pháp năng lượng này trong các nhà máy và kho hàng. Dưới đây là một số quy trình sản xuất cụ thể mà các doanh nghiệp có thể cân nhắc chuyển đổi sang sử dụng năng lượng tái tạo, cùng với những ví dụ thực tế từ các công ty đã thành công trong việc thực hiện điều này.

• Quy trình gia nhiệt: Các nhà máy sản xuất vật liệu như gốm sứ hoặc xi măng đòi hỏi một lượng lớn nhiệt trong quá trình sản xuất. Việc sử dụng năng lượng sinh học từ phế liệu gỗ hoặc chất thải công nghiệp có thể là một giải pháp hiệu quả. Ví dụ, một nhà máy xi măng tại Thụy Điển đã chuyển từ dùng than đá sang sử dụng bã mía, giảm đáng kể lượng khí thải carbon dioxide.
• Quy trình làm lạnh: Trong ngành công nghiệp thực phẩm, năng lượng được sử dụng để làm lạnh và bảo quản sản phẩm là rất lớn. Việc chuyển đổi sang sử dụng năng lượng mặt trời hoặc gió để cung cấp điện cho các hệ thống làm lạnh có thể giúp giảm bớt chi phí năng lượng. Một ví dụ là công ty sản xuất thực phẩm lớn tại California đã lắp đặt hệ thống pin mặt trời trên mái nhà xưởng, cung cấp đủ năng lượng để vận hành toàn bộ cơ sở làm lạnh của họ.
• Quy trình sản xuất và gia công cơ khí: Các máy móc và thiết bị trong ngành cơ khí thường tiêu thụ một lượng lớn điện. Sử dụng năng lượng gió hoặc mặt trời có thể giúp giảm thiểu chi phí điện năng. Một nhà sản xuất ô tô tại Đức đã chuyển sang sử dụng năng lượng tái tạo hoàn toàn, với việc lắp đặt các turbine gió ngay tại nhà máy sản xuất của họ.
• Quy trình xử lý và tái chế chất thải: Quy trình tái chế chất thải, nhất là trong ngành công nghiệp hóa chất và nhựa, thường yêu cầu một lượng năng lượng lớn để xử lý chất thải. Việc sử dụng năng lượng từ phân hủy sinh học có thể cung cấp năng lượng cần thiết cho quá trình này. Một nhà máy ở Hà Lan đã sử dụng năng lượng từ khí biogas thu được từ quá trình phân hủy chất thải của chính họ để vận hành máy móc.

4.Chuẩn bị cho quá trình chuyển đổi

Để thực hiện chuyển đổi sang sử dụng năng lượng tái tạo một cách hiệu quả, các doanh nghiệp cần chuẩn bị một số yếu tố cơ bản sau:

• Đánh giá năng lực hiện tại và nhu cầu năng lượng: Cần phải có một bức tranh rõ ràng về lượng năng lượng mà doanh nghiệp đang sử dụng cũng như dự đoán nhu cầu tăng trưởng trong tương lai để lên kế hoạch chuyển đổi phù hợp.
• Phân tích chi phí và lợi ích: Việc đầu tư ban đầu cho các giải pháp năng lượng tái tạo có thể cao, nhưng cần được cân nhắc kỹ lưỡng với các lợi ích lâu dài về mặt chi phí năng lượng và ảnh hưởng tích cực đến môi trường.
• Lựa chọn công nghệ phù hợp: Tùy vào điều kiện địa lý và đặc thù sản xuất mà lựa chọn công nghệ năng lượng tái tạo phù hợp là rất quan trọng để đạt được hiệu quả cao nhất.
• Đào tạo và phát triển kỹ năng: Đội ngũ làm việc cần được đào tạo để hiểu biết và vận hành an toàn, hiệu quả các hệ thống năng lượng mới.
• Hợp tác và hỗ trợ từ chính phủ: Việc tìm kiếm các chính sách hỗ trợ, cũng như các khoản vay ưu đãi hoặc hỗ trợ tài chính từ chính phủ và các tổ chức quốc tế có thể giúp đẩy nhanh quá trình chuyển đổi và giảm bớt gánh nặng tài chính.

5. Chính sách hỗ trợ của Chính phủ cho doanh nghiệp chuyển đổi năng lượng

Trên toàn cầu, các chính sách hỗ trợ doanh nghiệp trong việc chuyển đổi sang năng lượng tái tạo bao gồm cả các khoản tín dụng thuế, trợ cấp, và các chương trình vay. Các chương trình phổ biến như Feed-in Tariffs (FITs), Renewable Electricity Production Tax Credit (PTC), và Investment Tax Credit (ITC) đều nhằm mục đích giảm chi phí và khuyến khích đầu tư vào năng lượng tái tạo như gió và mặt trời.

Tại Việt Nam, chính phủ cũng đã triển khai nhiều chính sách nhằm hỗ trợ các doanh nghiệp sử dụng năng lượng tái tạo, bao gồm các chương trình hỗ trợ tài chính và giảm thuế. Các doanh nghiệp có thể đăng ký tham gia các chương trình này thông qua việc nộp đơn xin hưởng ưu đãi tại cơ quan quản lý năng lượng địa phương hoặc qua các cổng thông tin điện tử chính thức của chính phủ. Doanh nghiệp cần cung cấp đầy đủ thông tin về dự án, bao gồm quy mô, công suất dự kiến, và các tác động môi trường, để được xem xét và chấp thuận.

Để được hưởng các ưu đãi từ chính sách hỗ trợ năng lượng tái tạo tại Việt Nam, doanh nghiệp cần:

• Chuẩn bị đầy đủ hồ sơ theo quy định bao gồm kế hoạch kỹ thuật, báo cáo tài chính, và đặc biệt là các báo cáo đánh giá tác động môi trường.
• Nộp hồ sơ tại cơ quan có thẩm quyền như Bộ Công Thương hoặc Sở Công Thương cấp tỉnh.
• Theo dõi và thực hiện các bước thẩm định và phê duyệt của cơ quan chức năng.
• Ký kết hợp đồng mua bán điện sau khi được chấp thuận hồ sơ (nếu áp dụng FIT) hoặc các thỏa thuận tương ứng khác tùy theo loại hình ưu đãi.

Việc tuân thủ chính xác quy trình và hướng dẫn và chuẩn bị hồ sơ, đặc biệt là báo cáo đánh giá tác động môi trường theo đúng quy định sẽ giúp doanh nghiệp tiếp cận hiệu quả với các nguồn lực hỗ trợ từ chính phủ, từ đó thúc đẩy nhanh chóng việc chuyển đổi sang năng lượng sạch và bền vững.

6. Các trường hợp điển hình về các doanh nghiệp sản xuất đã chuyển đổi năng lượng thành công

6.1. Chuyển đổi năng lượng trong ngành công nghiệp sản xuất công nghệ cao

Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), với vị thế là nhà sản xuất bán dẫn lớn nhất thế giới, đã cam kết chuyển đổi hoàn toàn sang sử dụng năng lượng tái tạo vào năm 2050. Đây là một phần của chiến lược môi trường, xã hội và quản trị rộng lớn hơn của công ty, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về giải pháp công nghệ bền vững. TSMC đã tập trung vào việc mua năng lượng tái tạo từ các nguồn điện gió và mặt trời, với tổng công suất đạt tới 1.2 GW, điều này không chỉ giúp công ty giảm thiểu lượng khí thải carbon mà còn giảm chi phí năng lượng dài hạn và tăng cường độ tin cậy trong cung cấp điện cho các hoạt động sản xuất chính xác cao⁽⁵⁾.

Quá trình chuyển đổi của TSMC cung cấp một ví dụ điển hình về cách các doanh nghiệp sản xuất có thể giảm phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch thông qua đầu tư chiến lược vào năng lượng tái tạo. TSMC đã chứng minh rằng việc chuyển đổi sang năng lượng tái tạo không chỉ tốt cho môi trường mà còn mang lại lợi ích kinh tế bằng cách ổn định chi phí năng lượng và giảm thiểu rủi ro do giá năng lượng biến động. Những kinh nghiệm từ TSMC cũng cho thấy rằng, việc hợp đồng mua bán năng lượng dài hạn là cần thiết để đảm bảo nguồn cung cấp điện xanh và giá cả ổn định, từ đó hỗ trợ cho kế hoạch tài chính và phát triển bền vững của doanh nghiệp.

6.2. Thiết lập chuỗi giá trị ngành công nghiệp sản xuất thông qua năng lượng điện sinh khối từ phụ phẩm của quá trình sản xuất thực phẩm

Tại Việt Nam, rất nhiều doanh nghiệp sản xuất đã và đang nghiên cứu triển khai ứng dụng năng lương sinh khối vào sản xuất điện năng có thể kể đến như công nghệ đồng phát điện từ sinh khối từ bã mía. Cụ thể, công ty TNHH Mía Đường Nghệ An, với diện tích nguồn nguyên liệu trồng mía lên đến 22.500 ha, đã tích hợp công nghệ sản xuất điện từ bã mía vào quy trình sản xuất. Theo đó, bã mía và bã bùn mía sẽ được sử dụng làm nhiên liệu cho quá trình đốt lò và sản xuất hơi áp suất cao để chạy máy phát điện, từ đó cung cấp nguồn điện phục vụ cho nhu cầu sản xuất của nhà máy. Trong nhiều năm qua, 100% nhu cầu điện của nhà máy Mía Đường Nghệ An được tự sản xuất từ bã mía⁽⁶⁾.

Theo sau các nhà máy đường, nhiều nhà máy bia đã lựa chọn sử dụng nguồn năng lượng sinh khối. Ví dụ, Công ty TNHH Nhà máy Bia Việt Nam, nhà sản xuất các sản phẩm bia Heineken, Tiger và Larue, đã thực hiện việc chuyển từ việc sử dụng dầu diesel sang sử dụng năng lượng sinh khối. Nguồn năng lượng này được thu từ việc đốt cháy phế phẩm nông nghiệp như mùn cưa, vỏ trấu và dăm bào gỗ. Hiện có 5 trong tổng số 6 nhà máy bia của công ty tại Việt Nam đã sản xuất hoàn toàn bằng năng lượng sinh khối, và công nghệ này sẽ được triển khai cho nhà máy bia thứ 6 trong năm 2022.

Các nước thải đầy chất hữu cơ mà nhà máy bia tạo ra cũng được coi là có tiềm năng lớn để khai thác năng lượng thông qua quy trình xử lý sinh học bằng phản ứng khí kỵ. Dự kiến, với khoảng 28 tỷ lít nước thải sản xuất bia mỗi năm tại Việt Nam, nếu được xử lý đầy đủ bằng công nghệ kỵ khí, có thể thu về hơn 23 tỷ lít khí metan, tương đương với việc tạo ra khoảng 46 triệu kWh điện. Hiện tại, một số nhà máy sản xuất bia đang nghiên cứu và áp dụng hướng đi này vào quy trình sản xuất thực tế⁽⁷⁾.

Việc chuyển đổi sang năng lượng tái tạo có thể giúp doanh nghiệp giảm thiểu chi phí vận hành, tăng cường khả năng cạnh tranh và đồng thời góp phần bảo vệ môi trường sống, từ đó tạo dựng một hình ảnh thương hiệu tốt và mối quan hệ khách hàng bền chặt.

Các giải pháp năng lượng tái tạo như mặt trời, gió, sinh khối và hệ thống thu hồi nhiệt đã và đang được ứng dụng rộng rãi, phản ánh cam kết mạnh mẽ của ngành công nghiệp sản xuất trong việc đầu tư cho một tương lai bền vững. Cùng với sự hỗ trợ từ các chính sách chính phủ và sự tiến bộ của công nghệ, các doanh nghiệp có thể tận dụng hiệu quả các nguồn năng lượng sạch, qua đó góp phần giảm thiểu phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch và đáp ứng các yêu cầu khắt khe của Hiệp định Paris về biến đổi khí hậu.

Cuối cùng, trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng tái tạo, các doanh nghiệp cần lưu ý một số yếu tố quan trọng. Việc đầu tư ban đầu có thể cao, nhưng các lợi ích lâu dài về mặt tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu tác động môi trường là đáng kể. Cần phải đánh giá kỹ lưỡng khả năng tài chính, lựa chọn công nghệ phù hợp với điều kiện địa lý và đặc thù sản xuất của doanh nghiệp. Bên cạnh đó, doanh nghiệp cần chuẩn bị kiểm kê, kiểm soát các chỉ số môi trường trong quá trình sản xuất, đặc biệt là việc chuẩn bị các báo cáo chi tiết về dự án và khả năng tác động môi trường nhằm hưởng các lợi ích từ các cơ chế chính sách của chính phủ trong quá trình chuyển đổi năng lượng.

Reference:

1. PwC (2022). Transformation in energy, utilities and resources. 
2. U.S. Energy Information Administration (EIA) (n.d.). AEO. 
3. Climate Action Tracker (2022). Renewables can reduce CO2 emissions by 70% by 2050.
4. International Energy Agency (IEA) (2020). Achieving net zero emissions by 2050.
5. TSMC (n.d.). Sustainability reports. TSMC Official Website.
6. National Audubon Society (n.d.). 
7. Heineken Việt Nam (n.d.).