Tự động hóa và số hóa: Điều kiện cần và đủ cho năng lượng bền vững

Đặt lại bài toán năng lượng trong thời đại số

Không chỉ ở những trung tâm công nghiệp lớn, mà ngay trong những toà nhà văn phòng, bệnh viện, siêu thị hay thậm chí hộ gia đình, năng lượng đang bị tiêu tốn nhiều hơn mức cần thiết. Phần lớn những thất thoát này không đến từ thiếu thiết bị tiết kiệm điện hay công nghệ lạc hậu, mà đến từ cách con người vận hành chưa tối ưu và thiếu dữ liệu để ra quyết định kịp thời. Một máy lạnh để quên suốt đêm, một dây chuyền sản xuất không đồng bộ, một hệ thống chiếu sáng hoạt động không theo nhu cầu, tất cả đều góp phần đốt cháy điện năng một cách vô hình.

Tự động hóa và số hóa bước vào không gian này như những người kiến tạo thầm lặng. Khi một hệ thống cảm biến có thể phát hiện không còn người trong phòng và tự động tắt thiết bị điện, khi một nhà máy có thể đo lường từng kilowatt tiêu hao của từng bộ phận, khi dữ liệu được phân tích để đề xuất lịch vận hành tiết kiệm điện theo giờ cao điểm,… chúng ta mới thấy được sức mạnh của việc chuyển đổi từ cảm tính sang dữ liệu, từ thủ công sang tự động, từ phản ứng sang chủ động.

Khách hàng được khuyến khích theo dõi chỉ số điện năng hàng ngày qua ứng dụng Chăm sóc khách hàng của Tổng công ty Điện lực Miền Bắc

Từ thực tế cuộc sống hiện đại ngày nay, dễ dàng nhận thấy tự động hóa và số hóa không chỉ là giải pháp, mà còn là điều kiện tiên quyết cho việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, nó tạo ra nền tảng vững chắc để tối ưu hóa tiêu thụ, giảm lãng phí, ra quyết định chính xác và bền vững, từ cấp độ doanh nghiệp đến toàn xã hội.

Điều đáng mừng là, giải pháp này không còn xa vời hay đắt đỏ như một thập kỷ trước. Nhờ sự phát triển của công nghệ IoT, AI và các phần mềm mã nguồn mở, cả doanh nghiệp lớn và nhỏ đều có thể tiếp cận những công cụ tối ưu năng lượng theo thời gian thực. Và khi nhìn vào các mô hình tiên tiến trên thế giới, bài học hiện ra ngày càng rõ nét.

Năng lượng không chỉ là điện, đó là dữ liệu và tư duy

Ở nước Đức, nơi khái niệm “Công nghiệp 4.0” ra đời, các nhà máy đã thiết lập hệ thống điều khiển trung tâm cho toàn bộ dây chuyền sản xuất. Từng chiếc máy được gắn cảm biến, từng thông số vận hành được gửi về trung tâm điều độ, nơi một phần mềm AI sẽ phân tích và gợi ý cách điều chỉnh nhằm tiết kiệm năng lượng mà vẫn duy trì chất lượng sản phẩm. Nhờ đó, một số nhà máy trong ngành luyện kim và dệt may đã giảm được đến 25% lượng điện tiêu thụ so với cách vận hành cũ.

Tự động hóa là chìa khóa vàng trong việc sử dụng năng lượng hiệu quả

Còn tại Singapore, quốc đảo nhỏ bé nhưng đi đầu trong công nghệ đô thị thông minh, các khu chung cư mới đều tích hợp bản sao số (Digital Twin). Nhờ vậy, họ có thể dự báo chính xác lượng điện tiêu thụ theo mùa, tự động điều chỉnh điều hòa, thang máy, chiếu sáng theo lượng người sử dụng, thậm chí mở rộng đến cả xe điện sạc đêm. Không chỉ tiết kiệm chi phí cho cư dân, mô hình này còn giúp thành phố giảm áp lực lên lưới điện trong giờ cao điểm.

Tại Hàn Quốc, một sáng kiến thú vị đã được áp dụng trong các trường học công - dự án “Green Smart School”. Tất cả phòng học mới đều được trang bị điều hòa thông minh, hệ thống cảm biến ánh sáng, điều khiển thiết bị qua ứng dụng di động. Nhưng điều quan trọng hơn là mỗi học sinh được giáo dục để hiểu về vai trò của tiết kiệm năng lượng, biết sử dụng và giám sát chính lớp học của mình như một “nhà quản lý năng lượng nhí”. Bài học về công nghệ được lồng ghép trong giáo dục chính là một phần bí quyết để chiến lược tự động hóa và số hóa ở Hàn Quốc đi vào đời sống một cách bền vững.

Dù ở châu Âu, châu Á hay Bắc Mỹ, điểm chung là chính phủ đều giữ vai trò định hướng: từ khung pháp lý, các chính sách hỗ trợ tài chính, đến việc thúc đẩy đào tạo nhân lực và kết nối các hệ sinh thái đổi mới sáng tạo. Công nghệ là điều kiện cần, nhưng chính sách và con người mới là điều kiện đủ.

Bắt đầu từ những mô hình thật và người thật

Tại Việt Nam, trong vài năm trở lại đây, chúng ta đã chứng kiến nhiều tín hiệu tích cực. Các khu công nghiệp bắt đầu triển khai hệ thống quản lý năng lượng EMS, các tập đoàn sản xuất lớn trong ngành thép, thực phẩm, điện tử đang áp dụng cảm biến đo điện và phần mềm giám sát trung tâm. Thậm chí trong lĩnh vực nông nghiệp, nhiều trang trại tại Lâm Đồng, Hưng Yên, Đồng Nai đã ứng dụng hệ thống tưới tiêu tự động, điều chỉnh ánh sáng và nhiệt độ chuồng trại bằng cảm biến thông minh, giúp giảm thiểu tiêu hao điện và nước mà vẫn giữ năng suất ổn định.

Nhà máy Lọc dầu Dung Quất - đơn vị tiên phong trong chuyển đổi số ngành năng lượng tại Việt Nam

Một trong những hình mẫu gần đây là Nhà máy Lọc dầu Dung Quất thuộc Công ty CP Lọc hóa dầu Bình Sơn (BSR) - đơn vị tiên phong trong chuyển đổi số ngành năng lượng tại Việt Nam. BSR đã đầu tư hệ thống điều khiển phân tán (DCS), tích hợp giám sát số hóa trên toàn bộ dây chuyền sản xuất. Nhờ đó, các kỹ sư có thể điều chỉnh chế độ vận hành thiết bị theo thời gian thực, kiểm soát rò rỉ nhiệt, lãng phí nhiên liệu và lập kế hoạch bảo trì tối ưu. Từ khi triển khai, BSR đã tiết kiệm hàng chục tỷ đồng chi phí năng lượng mỗi năm, đồng thời nâng cao độ an toàn vận hành và tăng hiệu suất sử dụng tài nguyên. Đây là minh chứng sống động cho thấy doanh nghiệp Việt hoàn toàn có thể “làm chủ cuộc chơi” trong chuyển đổi số vì mục tiêu sử dụng năng lượng hiệu quả.

Tuy nhiên, trên quy mô quốc gia, vẫn còn nhiều thách thức. Nhiều doanh nghiệp nhỏ và vừa còn e ngại chi phí đầu tư ban đầu cho thiết bị thông minh. Sự thiếu hụt kỹ sư giỏi về điều khiển tự động, AI, phân tích dữ liệu khiến tốc độ triển khai bị chậm lại. Một số lĩnh vực, đặc biệt là trong dịch vụ công, giáo dục và nông thôn, vẫn thiếu khung pháp lý rõ ràng hoặc cơ chế khuyến khích đủ mạnh để ứng dụng công nghệ mới.

Công ty TNHH Thực phẩm Đại Bình Dương ưu tiên sử dụng các động cơ được cải tiến, tiêu tốn ít điện năng để tiết kiệm điện

Để tạo nên một bước ngoặt, bên cạnh tư duy chiến lược ở cấp chính sách, Việt Nam cần bắt đầu từ việc xây dựng hệ thống dữ liệu năng lượng quốc gia hoàn chỉnh, thúc đẩy đo đếm thông minh cho các ngành tiêu thụ lớn, phổ cập kiến thức tiết kiệm năng lượng vào giáo dục phổ thông, đồng thời khuyến khích hợp tác giữa Nhà nước - doanh nghiệp - viện nghiên cứu trong phát triển các mô hình thử nghiệm tại khu công nghiệp, đô thị, trường học. Song song, các gói tín dụng xanh, hỗ trợ tài chính cho chuyển đổi công nghệ cũng cần được thiết kế linh hoạt và dễ tiếp cận.

Khi một quốc gia học cách tiêu thụ năng lượng thông minh hơn, họ không chỉ giảm gánh nặng lên tài nguyên và môi trường, mà còn nâng cao năng lực cạnh tranh, cải thiện chất lượng sống và khẳng định vị thế trong chuỗi giá trị toàn cầu. Tự động hóa và số hóa không còn là đặc quyền của những quốc gia giàu có hay tập đoàn lớn. Đó là con đường mà mọi quốc gia, mọi ngành nghề, từ công nghiệp, nông nghiệp đến dịch vụ, đều có thể bước vào, nếu có quyết tâm, tư duy chiến lược và lòng tin vào sức mạnh của sự đổi mới.

Việt Nam, với tinh thần khởi tạo mạnh mẽ và nền tảng công nghệ ngày càng phát triển, hoàn toàn có thể trở thành một hình mẫu mới trong khu vực về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả nhờ tự động hóa và số hóa. Vấn đề không còn là "liệu có làm được không", mà là "chúng ta sẽ bắt đầu như thế nào và bắt đầu ngay từ hôm nay".

Ngân Hà - Vân Anh