Bài 1: Tự động hóa - chìa khóa vàng cho việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

Lời Tòa soạn: Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng trở nên cấp bách, Việt Nam đã cam kết mạnh mẽ với mục tiêu Net Zero vào năm 2050, hướng tới một tương lai phát triển bền vững. Để hiện thực hóa mục tiêu này, việc chuyển đổi sang sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là chìa khóa then chốt.

Tự động hóa, với vai trò là đòn bẩy công nghệ mạnh mẽ, đang nổi lên như một giải pháp quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất năng lượng trên mọi lĩnh vực, từ công nghiệp, giao thông đến nông nghiệp và đời sống. Tạp chí Tự động hóa ngày nay trân trọng giới thiệu tuyến bài đặc biệt "Ngành Tự động hóa thúc đẩy sử dụng năng lượng hiệu quả vì mục tiêu Net Zero & phát triển bền vững", nhằm mang đến cái nhìn toàn diện về vai trò của ngành tự động hóa trong việc định hình một tương lai xanh và bền vững cho Việt Nam.

Tuyến bài sẽ đi sâu phân tích những thách thức và cơ hội trên con đường hướng tới Net Zero, đồng thời khám phá những ứng dụng tự động hóa tiên tiến, những mô hình thành công, và những chính sách hỗ trợ đang thúc đẩy quá trình chuyển đổi xanh tại Việt Nam.

Mục tiêu quốc gia và thách thức về năng lượng

Trong những năm qua, Việt Nam đã xây dựng vị thế và uy tín ngày càng cao trên trường quốc tế, thể hiện trách nhiệm với các vấn đề toàn cầu. Tại COP 26 năm 2021, Việt Nam tham gia Tuyên bố toàn cầu về chuyển điện than sang năng lượng sạch, cam kết không xây dựng nhà máy điện than mới sau năm 2030 và giảm dần điện than từ 2045. Việt Nam cũng đặt mục tiêu giảm 30% phát thải khí mê-tan vào năm 2030 so với năm 2020, tăng cường bảo vệ rừng và quản lý sử dụng đất nhằm giảm phát thải khí nhà kính, và tham gia liên minh thích ứng toàn cầu.

Để thực hiện các mục tiêu này, Việt Nam đã thông qua Tuyên bố chính trị thiết lập quan hệ Đối tác chuyển đổi năng lượng công bằng (JETP) và hoàn thiện Quy hoạch điện VIII và Quy hoạch tổng thể phát triển năng lượng quốc gia. Đồng thời, Việt Nam đang xây dựng và thực hiện các chiến lược để phát triển một thị trường carbon trong nước, nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế về giảm phát thải carbon và thúc đẩy sản xuất, tiêu dùng thân thiện với môi trường.

Tiếp nối những nỗ lực này, tại COP 28 năm 2023 Việt Nam đã tham gia “Cam kết làm mát toàn cầu” cùng 63 quốc gia. Theo mục tiêu đề ra, lĩnh vực làm mát toàn cầu phải giảm ít nhất 68% phát thải khí nhà kính vào năm 2050 so với năm 2022, nhằm đóng góp thực hiện giữ mức tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu ở ngưỡng 1,5°C và phù hợp với mục tiêu đạt mức phát thải ròng toàn cầu bằng “0” đến năm 2050.

Những hành động trên không chỉ thể hiện trách nhiệm của Việt Nam đối với cộng đồng quốc tế mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của đất nước, đảm bảo một tương lai xanh cho các thế hệ mai sau. Tuy nhiên, hiện chúng ta vẫn đối mặt với nhiều thách thức như cần cải thiện cơ sở hạ tầng năng lượng và tăng cường khả năng thích ứng của các ngành công nghiệp với công nghệ giảm phát thải. Bên cạnh đó, việc tìm kiếm sự hỗ trợ tài chính và kỹ thuật từ cộng đồng quốc tế để thúc đẩy mục tiêu giảm phát thải và phát triển bền vững cũng đang gặp không ít khó khăn.

Hiện trạng sử dụng năng lượng tại Việt Nam phản ánh những thách thức và cơ hội trong bối cảnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa. Nhu cầu năng lượng tăng cao tạo áp lực lên hệ thống cung cấp năng lượng quốc gia, đòi hỏi đầu tư mở rộng cơ sở hạ tầng và phát triển nguồn năng lượng mới. Hiện tại, Việt Nam vẫn phụ thuộc nặng nề vào nhiên liệu hóa thạch, gây ra nhiều hệ lụy về môi trường và kinh tế, đồng thời làm gia tăng khí thải nhà kính.

Mặc dù có tiềm năng lớn về năng lượng mặt trời và gió, Việt Nam vẫn cần nhiều nỗ lực để chuyển đổi sang năng lượng tái tạo. Chính phủ đã thực hiện nhiều chính sách và kế hoạch nhằm thúc đẩy sử dụng năng lượng tái tạo, với các nguồn như năng lượng mặt trời, gió và thủy điện đang dần được mở rộng. Tuy nhiên, việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cũng là một phần không thể thiếu trong chiến lược giảm phát thải và bảo vệ môi trường.

Việc sử dụng năng lượng hiệu quả liên quan đến việc áp dụng công nghệ mới và cải tiến quản lý năng lượng. Chính phủ đã ban hành các chương trình và tiêu chuẩn nhằm khuyến khích và hỗ trợ các doanh nghiệp và hộ gia đình sử dụng năng lượng một cách hiệu quả hơn. Nhận thức của người dân về tầm quan trọng của việc tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường đang dần được cải thiện, nhưng việc chuyển đổi nhận thức thành hành động cụ thể vẫn còn là thách thức.

Công nghệ tiết kiệm năng lượng đang dần được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam, đặc biệt trong các ngành công nghiệp và xây dựng. Tuy nhiên, chi phí ban đầu cao và thiếu thông tin vẫn là rào cản đối với việc áp dụng rộng rãi. Một số doanh nghiệp lớn đã bắt đầu đầu tư vào công nghệ hiệu quả, nhưng các doanh nghiệp nhỏ và vừa còn nhiều hạn chế về tài chính và trình độ công nghệ.

Có thể thấy, Việt Nam đang chứng kiến sự tiến bộ trong việc nâng cao ý thức sử dụng năng lượng hiệu quả nhưng vẫn cần nhiều nỗ lực hơn nữa trong việc thực thi chính sách, tăng cường giáo dục, cải thiện cơ sở hạ tầng, áp dụng công nghệ, hỗ trợ tài chính cho các sáng kiến tiết kiệm năng lượng và tăng cường sự tham gia của cộng đồng.

Máy bay không người lái của Tập đoàn Lộc Trời thực hiện chuyến bay phun thuốc.

Tự động hóa - đáp án tối ưu, hiệu quả rõ ràng

Để mục tiêu Net Zero của quốc gia trở thành hiện thực, ngoài nhiệm vụ số 1 là “xanh” hóa nguồn năng lượng thì những nhiệm vụ sau được coi là giải pháp quan trọng để giải bài toán sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Đó là thay đổi hành vi tiêu dùng, đầu tư vào công nghệ mới, đổi mới sáng tạo công nghệ và thiết bị, áp dụng các tiêu chuẩn “xanh” vào sản xuất và xây dựng, phát triển và áp dụng các chính sách hỗ trợ và sử dụng hệ thống quản lý năng lượng thông minh.

Những công nghệ có mức độ tự động hóa cao, còn gọi là công nghệ thông minh, ngày nay đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Các hệ thống tự động hóa cho phép tối ưu hóa quá trình sản xuất và giảm thiểu sự lãng phí, quản lý năng lượng thông minh, giảm lượng tiêu thụ và tăng hiệu quả sử dụng năng lượng, đặc biệt trong các ngành công nghiệp như năng lượng, sản xuất và xây dựng, giao thông vận tải hay cả trong ngành nông nghiệp.

Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, tự động hóa đã và đang được tích hợp vào các quy trình sản xuất thông minh, sử dụng công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (ML) để tối ưu hóa hoạt động và tăng cường hiệu quả. Các giải pháp như robotics và IoT đang được ứng dụng để nâng cao năng suất, giảm chi phí và tối ưu hóa chuỗi cung ứng.

Lĩnh vực tự động hóa công nghiệp ở Việt Nam đang chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ nhờ vào sự hỗ trợ từ Chính phủ và các chính sách thuận lợi, biến Việt Nam thành một trung tâm công nghiệp với ứng dụng tự động hóa tiên tiến trong khu vực Đông Nam Á. Điều này được thể hiện qua nhiều hội chợ và triển lãm quy mô lớn, như chuỗi triển lãm VIAF 2024, thu hút hàng trăm đơn vị doanh nghiệp và hàng chục ngàn khách tham quan, tập trung vào nhiều giải pháp tự động hóa quá trình sản xuất công nghiệp đến quản lý tài sản, giải pháp phần mềm, hệ thống điều khiển và tự động hóa tòa nhà.

Tự động hóa có vai trò đặc biệt quan trọng với ngành Điện, từ sản xuất đến vận hành hệ thống truyền tải, phân phối. Được biết, hiện nay Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã cơ bản làm chủ được hệ thống tích hợp điều khiển nhà máy điện (DCS). Khối phân phối và truyền tải đã chủ động được trong công tác khai thác phần mềm, tự thực hiện dịch vụ triển khai tích hợp cho trung tâm điều khiển, trạm biến áp. Việc nhập liệu, cấu hình cơ sở dữ liệu, kết nối, thử nghiệm, nghiệm thu, vẽ sơ đồ lưới điện, thiết lập các thông số, mức giới hạn vận hành, nâng cấp điều khiển và xử lý sự cố hệ thống và những công việc trước đây phải phụ thuộc vào nhà thầu như: khai báo, mở rộng tín hiệu, trạm, ngăn lộ, tích hợp và triển khai lắp đặt, cấu hình ghép nối, hiệu chỉnh từ thiết bị đầu cuối…, đều đã được các kỹ sư EVN tự chủ vận hành.

Hệ thống SCADA/EMS đã được Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia làm chủ khai thác phục vụ điều hành, vận hành hệ thống điện với các tính năng chuyên sâu một cách hiệu quả, đảm bảo an toàn, ổn định hệ thống điện. Các đơn vị đã tập trung khai thác tốt, giám sát, phân tích và chuẩn đoán tình trạng theo thời gian thực nhằm mục tiêu phát hiện sớm các khiếm khuyết và các rủi ro hư hỏng, ngăn ngừa sớm sự cố có thể xảy ra, phục vụ công tác vận hành an toàn, ổn định hệ thống điện. Đặc biệt, với hệ thống thu thập dữ liệu đo đếm từ xa, EVN đã tự xây dựng được phần mềm thu thập quản lý dữ liệu đo đếm (EVNHES) dùng chung trong toàn EVN. Có thể nói đây là phần mềm duy nhất tại Việt Nam có thể kết nối được với tất cả các chủng loại đồng hồ đo đếm trên lưới điện EVN quản lý.

Hệ thống thu phí tự động đã mang đến những tiện ích cho cả doanh nghiệp và người tham gia giao thông. Ảnh: evidifi.vn

Những năm gần đây, lĩnh vực giao thông vận tải ghi nhận những bước tiến đáng kể trong việc ứng dụng công nghệ tự động hóa. Minh chứng rõ nét nhất là sự hiện diện ngày càng phổ biến của các hệ thống thu phí tự động không dừng ETC trên khắp cả nước, giúp giảm thiểu ùn tắc và nâng cao trải nghiệm người dùng. Bên cạnh đó, hệ thống đèn tín hiệu giao thông thông minh cũng đã được triển khai tại nhiều thành phố lớn, góp phần tối ưu hóa luồng giao thông và giảm thiểu tai nạn. Không dừng lại ở đó, các ứng dụng di động quản lý và điều phối giao thông cũng đang ngày càng áp dụng rộng rãi… Cùng với đó việc nghiên cứu và phát triển các phương tiện tự hành như xe buýt, taxi tự lái cũng đang được đẩy mạnh.

Nông nghiệp cũng là ngành ghi những dấu ấn nổi bật về công cuộc chuyển đổi mạnh mẽ trong việc ứng dụng công nghệ hiện đại vào cả quá trình sản xuất. Việc ứng dụng công nghệ tự động hóa vào các khâu như gieo trồng, chăm sóc, thu hoạch và chế biến đã giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào lao động thủ công, đồng thời tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và giảm thiểu tác động đến môi trường. Những ví dụ điển hình cho thấy sự tiến bộ của tự động hóa trong nông nghiệp Việt Nam bao gồm việc sử dụng máy bay không người lái để phun thuốc trừ sâu, hệ thống tưới tiêu tự động dựa trên cảm biến độ ẩm đất, và các robot thu hoạch nông sản. Bên cạnh đó, việc ứng dụng AI và ML vào phân tích dữ liệu cũng giúp nông dân đưa ra quyết định chính xác hơn về thời điểm gieo trồng, chăm sóc và thu hoạch.

Nhìn chung, ngành công nghiệp tự động hóa ở Việt Nam với sự phát triển của nội lực cộng với chuyển giao công nghệ từ nước ngoài đang tiến bộ nhanh chóng và hứa hẹn sẽ đạt được nhiều thành tựu lớn trong tương lai, đặc biệt là trong bối cảnh đẩy mạnh công nghiệp 4.0 và sự chuyển đổi số. Tự động hóa không chỉ hỗ trợ nâng cao hiệu quả kinh tế số mà còn góp phần thiết thực vào việc bảo vệ môi trường và đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng “0” – Đây chính là chiếc “chìa khóa vàng”, là đáp án tối ưu cho việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.

Minh Loan và nhóm phóng viên

(Còn tiếp kỳ sau)