Theo dữ liệu của Hiệp hội Ô tô Mỹ (AAA), vào đầu tháng 9 năm nay, giá dầu diesel bình quân tại Mỹ có thời điểm tăng lên trên 5,90 USD/gallon, mức cao kỷ lục trong lịch sử, trong khi một năm trước con số này chỉ khoảng 3,71 USD/gallon.
Đối với người sử dụng tổ máy phát điện diesel, đây không chỉ là biến động giá nhiên liệu ở một thị trường xa xôi. Theo ước tính của ngành, chi phí nhiên liệu chiếm khoảng 70–80% tổng chi phí vận hành trong suốt vòng đời của tổ máy. Giá dầu tăng cao đang khiến việc vận hành tổ máy như thế nào để tiết kiệm nhiên liệu hơn trở thành một vấn đề thiết yếu mà người dùng cần quan tâm.
Hiệu quả sử dụng nhiên liệu của tổ máy phát điện diesel, yếu tố cốt lõi là tỷ lệ tải. Tổ máy vận hành theo phương thức cấp tải trực tiếp, tốc độ động cơ về cơ bản được duy trì ổn định, trong khi công suất đầu ra thay đổi theo mức tải. Khi tổ máy hoạt động trong thời gian dài ở trạng thái tải thấp, nhiệt độ buồng đốt thấp, hiệu quả phun nhiên liệu và quá trình đốt cháy giảm, khiến mức tiêu hao nhiên liệu trên mỗi đơn vị điện năng tăng rõ rệt. Việc vận hành ở tải thấp trong thời gian dài còn dễ gây tích tụ muội than và hiện tượng ướt tích tụ (wet stacking), ảnh hưởng đến tuổi thọ của kim phun và bộ tăng áp.
Trong ngành thường có câu “ngựa lớn kéo xe nhỏ”, dùng để chỉ trường hợp người dùng vì tâm lý muốn dự phòng nên lựa chọn tổ máy có công suất quá lớn. Kết quả là thiết bị thường xuyên vận hành trong vùng hiệu suất thấp, khiến cả mức tiêu hao nhiên liệu và chi phí bảo dưỡng đều tăng.
Để giải quyết vấn đề này, việc nâng cấp công nghệ trong ngành hiện đang tập trung vào hai hướng chính.
Thứ nhất, nâng cao hiệu suất và mật độ công suất của bản thân tổ máy: Công nghệ phun nhiên liệu điện tử, điều tốc điện tử và tối ưu hóa quá trình đốt cháy giúp tổ máy duy trì hiệu suất cao trong phạm vi tải rộng hơn. Các tổ máy thế hệ mới của Cummins dựa trên nền tảng động cơ 17L có công suất tối đa lên tới 1 MW; tổ máy Caterpillar 1,5 MW tiếp tục tối ưu diện tích lắp đặt. Hệ thống tích hợp nhiều tổ máy theo phương thức song song còn cho phép mở rộng công suất theo từng mô-đun, giúp việc cấu hình công suất theo nhu cầu thực tế trở nên khả thi hơn.
Thứ hai, giảm thời gian tổ máy phải vận hành nhưng vẫn duy trì trạng thái sẵn sàng: Giải pháp hybrid kết hợp máy phát diesel với hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin có thể đảm nhận các khoảng thời gian tải thấp. Khi đó, tổ máy chỉ vận hành gián đoạn trong vùng hiệu suất cao để sạc pin. Một số nhà cung cấp đưa ra mục tiêu thiết kế có thể giảm khoảng 75% lượng dầu diesel tiêu thụ so với hệ thống máy phát diesel độc lập. Theo dữ liệu của MarketsandMarkets, ứng dụng cắt giảm phụ tải đỉnh và chuyển dịch phụ tải đã trở thành một trong những lĩnh vực tăng trưởng nhanh nhất của thị trường máy phát diesel, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) khoảng 6,5%.
Đối với người sử dụng tổ máy phát điện, việc giảm chi phí vận hành có thể bắt đầu từ bốn giải pháp chính:
- Lựa chọn công suất phù hợp với nhu cầu thực tế, tính toán dựa trên phụ tải thực tế và chỉ dự phòng ở mức hợp lý thay vì chọn công suất quá lớn, nhằm duy trì tỷ lệ tải thường xuyên trong vùng hiệu suất tối ưu của tổ máy.
- Ưu tiên các dòng máy sử dụng hệ thống phun nhiên liệu điện tử (EFI) và điều tốc điện tử, giúp nâng cao hiệu suất nhiên liệu và khả năng kiểm soát vận hành.
- Thực hiện vận hành mang tải định kỳ, tránh để tổ máy hoạt động không tải hoặc tải thấp trong thời gian dài, từ đó hạn chế hiện tượng đóng muội than và suy giảm hiệu suất.
- Đánh giá các giải pháp hybrid diesel – lưu trữ năng lượng hoặc hệ thống vận hành song song (paralleling) nếu điều kiện cho phép, nhằm tối ưu mức tiêu hao nhiên liệu và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn điện dự phòng.
Công ty TNHH Thiết bị Cơ điện Vân Nam Zhenbang (ZIMBON) cung cấp các dòng máy phát điện diesel từ 50kW đến 2500kW, bao gồm các phiên bản vỏ chống ồn, container và hệ thống vận hành song song. Trong giai đoạn lựa chọn thiết bị, ZIMBON có thể kết hợp phân tích đường cong phụ tải của khách hàng để đề xuất giải pháp nguồn điện dự phòng cân bằng giữa hiệu quả kinh tế và độ tin cậy vận hành.
