Nhà máy điện chu trình hỗn hợp Bugok II (Hàn Quốc)

Image[bkeps.com]Hàn Quốc là một trong số Bốn mãnh hổ châu Á nổi tiếng vì quyết tâm phát triển kinh tế. Nhà máy điện Bugok II được đưa vào vận hành mới đây nằm trong kế hoạch tăng nhanh công suất nguồn điện của nước này nhằm hỗ trợ kinh tế phát triển. Nhà máy điện tuabin khí chu trình hỗn hợp Bugok II, công suất 565 MW, được xếp hạng cao ở Hàn Quốc do hiệu suất vận hành cao và thân thiện với môi trường. Thành công này có được một phần là do Bugok I và Bugok II chính là những dự án đầu tiên được một nhà sản xuất điện độc lập Hàn Quốc trao hợp đồng cho một công ty nước ngoài.

Hàn Quốc trở thành một trong những nền kinh tế hàng đầu thế giới, đứng hàng thứ 13, và đang vững bước tiến vào giới các đại gia. Trong suốt nửa sau của thế kỷ XX, kinh tế Hàn Quốc tăng trưởng theo hàm số mũ. Theo số liệu thống kê của Cơ quan Tình báo Mỹ Trung Ương (CIA) nêu trong tài liệu The World Factbook thì GDP của Hàn Quốc hồi năm 1963 mới chỉ là 100 USD đã tăng lên thành 24.600 USD vào năm 2007.

Trên đà tăng trưởng

Nhằm duy trì tốc độ tăng trưởng đến chóng mặt, các ngành công nghiệp và thương mại, trong đó phải kể đến các hãng khổng lồ tầm cỡ thế giới như Samsung, Hyundai, phải có nguồn cung cấp điện năng tin cậy và ngày càng lớn mạnh.

Với dân số ước tính khoảng 48,5 triệu người vào giữa năm 2007, quốc gia này phải đẩy nhanh sản lượng điện để phục vụ nhu cầu sinh hoạt cũng như các ngành công nghiệp và thương mại. Theo báo cáo mới đây nhất về triển vọng ngành năng lượng, Energy Info Korea – 2008 do Viện Kinh tế Năng lượng Hàn Quốc (Korean Energy Economics Institute – KEEI) biên soạn, thì mức tiêu thụ điện năng của Hàn Quốc tính theo đầu người trong năm 2007 là 7.607 kWh. Cũng theo tài liệu đó, điện năng sử dụng trong năm 2007 được phân bổ theo các ngành như  sau:  công nghiệp: 50,5%; sinh hoạt/thương mại: 42,6%; công cộng và các ngành khác: 6,2%; và vận tải: 0,7%.

Báo cáo của KEEI cũng nêu rõ sản lượng điện trong năm 2007 là 403,207 TWh. Vào năm 1997, tức là trước đó 10 năm, sản lượng điện là 224,446 TWh, tức là chỉ khoảng hơn một nửa. Sản lượng điện phân bổ theo nguồn như sau: Thủy điện: 5,056 TWh; tuabin hơi: 177,511 TWh; chu trình hỗn hợp: 77,129 TWh; động cơ đốt trong: 0,577 TWh; và điện hạt nhân: 142,934 TWh. Nếu phân chia theo nguồn năng lượng thì than chiếm 38,3%; hạt nhân – 35,4%; khí tự nhiên hoá lỏng – 19,6%; dầu nặng – 5,3%; thuỷ điện – 1,3%; và dầu điêden – 0,1%.

Thị trường điện năng đang thay đổi

GS Electric Power and Services Co. (GS EPS) sở hữu và vận hành Nhà máy điện Bugok II. Đây là công ty liên doanh giữa GS Holdings (70%) và Oman Oil (30%). Để bắt nhịp với mô hình thị trường tự do mạnh của nền kinh tế Hàn Quốc, các công ty điện lực Hàn Quốc đang chuyển đổi dần khỏi cơ cấu cũ là các đơn vị quốc doanh do chính phủ điều hành. Tạp chí Power đã phỏng vấn ông Won thuộc GS EPS về động thái kinh doanh hiện nay ảnh hưởng tới ngành điện Hàn Quốc, góp phần vào sự thành công của Bugok II.

Ông Won nói: “Công ty Điện lực Hàn Quốc (KEPCO) được thành lập ngày 1 tháng 7 năm 1961, trên cơ sở sáp nhập ba công ty điện lực vùng (Chosun, Kyungsung và Namsun) thành đơn vị duy nhất độc quyền. KEPCO vẫn là pháp nhân duy nhất độc quyền kiểm soát mọi lĩnh vực kinh doanh điện năng, cho tới tận tháng 3 năm 2001. Đó là khi chính phủ bắt đầu công cuộc cải cách ngành điện, được thiết kế để đưa cạnh tranh vào ngành phát điện, bằng cách phân chia bộ phận phát điện của KEPCO thành sáu công ty phát điện, giai đoạn đầu tiên trong cải tổ thị trường điện ở Hàn Quốc. Cải tổ thi trường tổng cộng có bốn giai đoạn, mà hiện nay chúng ta vẫn ở giai đoạn một, như vậy là quá lâu. Chậm trễ so với kế hoạch ban đầu vì nhiều lý do chính trị.”

Theo ông Won, ngành điện Hàn Quốc hiện nay có thể phân chia ra như sau: Ban Trao đổi điện năng (Korea Power Exchange – KPX) chịu trách nhiệm vận hành hệ thống (ví dụ như điều độ, lập kế hoạch, và các dịch vụ phụ) và vận hành thị trường (các chức năng liên quan tới bán điện năng trên thị trường), trong khi đó các nhà sản xuất điện độc lập (IPP) chịu trách nhiệm trong ngành sản xuất điện (các công ty phát điện chiếm khoảng 90% thị phần Hàn Quốc). Hiện nay, KEPCO chỉ quản lý lưới điện trên toàn quốc, bao gồm lưới điện truyền tải và phân phối, và dịch vụ bán lẻ.

Ngoài ra, chính phủ Hàn Quốc cũng đã mở khu vực phát điện cho các nhà đầu tư bên ngoài ở nước ngoài. Ông Won nêu rõ rằng GS EPS, Meiyapower, K-POWER, và nhiều công ty phát điện khác giờ đây đều có các nhà đầu tư nước ngoài.

Khi được hỏi về tác động của các công ty điện tư nhân đối với nền kinh tế Hàn Quốc, ông Won nói rằng tình hình phát triển mới đây “đem lại cho ngành kinh doanh điện chúng tôi sự cạnh tranh và hiệu quả, thông qua việc sử dụng các kỹ năng dự án mới và tiên tiến, các máy móc mới”. Rõ ràng là hai nhà máy Bugok I và II đã được hưởng lợi từ chính sách này.

Sự hợp tác đầy hiệu quả

 

anh 1.JPG

 

 

Ảnh 1. Nhà máy điện chu trình hỗn hợp Bugok II  (gian lọc không khí đầu vào phía bên phải) được xây dựng tại cùng địa điểm với Bugok I (bên trái).

GS EPS được thành lập năm 1996, trụ sở đóng tại Seoul, sau khi công ty được trao hợp đồng quản lý dự án IPP đầu tiên, đó là Nhà máy điện Bugok I. KEPCO lúc đó chịu trách nhiệm quản lý các thoả thuận mới về mua điện của các IPP. Sau này, GD EPS cũng được lựa chọn là IPP của công trình Bugok II.

Bugok I và Bugok II nằm ở quận Dangjin, tỉnh Nam Chungcheong, cách thủ đô Seoul khoảng 60 dặm (96 km) về phía Nam. Siemens Power Generation được chọn xây dựng cả hai nhà máy. Đây là các công trình chìa khoá trao tay đầu tiên được một IPP Hàn Quốc trao cho một công ty nước ngoài (xem ảnh 1).

Siemens cùng với đối tác trong conxoócxiom là GS E&C (một công ty xây dựng công trình Hàn Quốc) và khách hàng là GS EPS, đã thực hiện dự án này với nhịp độ rất khẩn trương. Với thời gian xây dựng chỉ mất 26 tháng, nhà máy công suất 565 MW đã được đưa vào hoạt động vào tháng 3/2008, sớm khoảng một tháng so với lịch biểu. Siemens cũng đã ký hợp đồng bảo trì trong 20 năm cho hai nhà máy Bugok I và II.

 

anh 2.JPG

 

Ảnh 2. Tuabin hơi kết hợp cao áp và trung áp của nhà máy Bugok II đạt hiệu suất cao hơn, phát thải NOx ít hơn so với  các kiểu tuabin trước đây.

Bugok I và II đều vận hành rất hiệu quả. Bugok II đạt tất cả các chỉ tiêu đảm bảo, thậm chí còn vượt quá yêu cầu trong một số lĩnh vực. Kể từ khi bàn giao, nhà máy chủ yếu hoạt động ở phụ tải nền và sẽ không làm việc ở chu kỳ đơn.

Siemens, cùng với GS EPS và GS E&C, đã chọn cách bố trí để cả hai tổ máy phát tuabin hơi đều được đặt trong toà nhà chung (xem ảnh 2). Tuy nhiên, Siemens mở rộng toà nhà tuabin hơi của Bugok I trong quá trình xây dựng Bugok II, để sử dụng cùng cần cẩu di chuyển.

Bugok I và Bugok II sử dụng chung nước làm mát lấy từ cửa nhận nước cách biển khoảng hơn 1 km. Nước được đưa vào kênh trên đất liền, sau đó bơm vào nhà máy.

Giới thiệu về nhà máy

Hiệu suất vận hành của Bugok II đạt 58,6%. Do kết quả cao về hiệu suất và môi trường, nhà máy trị giá 319 triệu USD này đã được Bộ Thương mại, Công nghiệp và Năng lượng Hàn Quốc xếp hạng đứng đầu các nhà máy điện chu trình hỗn hợp ở Hàn Quốc. Nhà máy chủ yếu vận hành ở chế độ phụ tải nền, ít khi ở chế độ phụ tải thấp hoặc trung bình. Bugok II cũng vận hành ở “chế độ đáp ứng tần số” để hỗ trợ tần số lưới điện khi cần thiết. Đây là một chức năng quan trọng mà các đơn vị đấu vào lưới điện có thể không nhận thấy được. Các khách hàng của công ty điện lực có thể đánh giá tốt hơn độ khả dụng và độ tin cậy cao của nhà máy này, coi đó là chức năng quan trọng nhất của nhà máy.

Tuabin khí. Về nguyên lý, các tuabin khí SGT6-4000F tại các nhà máy điện Bugok I và II là như nhau: tuabin khí loại phụ tải nặng, buồng đốt hình vòng xuyến. Tuy nhiên, vẫn có đặc điểm khác biệt, đó là vòi đốt và hệ thống đốt tiên tiến được sử dụng trong các tuabin của Bugok II, nhờ đó máy vận hành với khí nhiên liệu được gia nhiệt trước ở mức cao, kết hợp với dòng khối cao hơn từ các máy nén khí được cải tiến. Kết quả là tuabin có chế độ cháy ổn định hơn với công suất ra cao hơn, hiệu suất cao hơn, phát thải NOx cũng thấp hơn nhiều (từ 20 đến 30 ppm).

Tuabin hơi. Tuabin hơi kiểu SST6-5000 của Siemens, là giải pháp điển hình cho các nhà máy chu trình hỗn hợp trong đó tuabin cao áp/trung áp (HP/IP) có chung xi lanh, còn tuabin hạ áp (LP) được thiết kế với bình ngưng được phân đôi, mỗi nửa được bố trí tại một bên của tuabin hạ áp. Cách bố trí này có lợi ở chỗ gian tuabin sẽ nhỏ hơn nhiều, giảm chi phí liên quan để tránh bệ cao của móng tuabin hơi (ảnh 3).

 

anh 3.JPG

 

Ảnh 3. Ảnh cho thấy tuabin hơi HP/IP nhìn từ sàn trên, đường ống chính tới tuabin hơi HP/IP và đường ống tắt  IP/LP tới bình ngưng.

 Máy phát điện. Cả ba máy phát điện Siemens đều làm mát bằng không khí.

Thiết bị đo lường điều khiển và hệ thống điều khiển phân tán (DCS). Hệ thống điều khiển nhà máy điện kiểu mới của Siemens T3000 đang làm việc cùng với hệ thống DCS TELEPERM XP cũ của Siemens lắp đặt tại nhà máy Bugok I. Đây là lần đầu tiên cả hai hệ thống được bố trí theo cách để các hệ thống chung của cả hai công trình có thể được điều khiển nhờ các hệ thống điều khiển phân tán.

Thiết bị phụ trợ. GS E&C cung cấp các thiết bị này, bao gồm máy biến áp chính, bơm hút và bơm làm mát chính, bãi phân phối thiết bị đóng cắt cách điện bằng chất khí (GIS), và các kết cấu công trình.

Lò sinh hơi thu hồi nhiệt (HRSG). Công ty Hàn Quốc Doosan, theo hợp đồng với Siemens, đã cung cấp hai lò sinh hơi thu hồi nhiệt kiểu ba áp lực.

Máy bơm. Hãng chế tạo trong nước Hyusung Ebara cung cấp tất cả các bơm, dưới sự giám sát của Siemens.

Hướng về phía trước

Mặt bằng tại Bugok còn khá rộng, chủ sở hữu có thể cân nhắc xây dựng thêm công trình chu trình hỗn hợp. Như vậy là rất hay bởi vì khu vực này có nhu cầu cao về năng lượng và họ cần có nguồn cung cấp năng lượng ổn định. Cụ thể là khu vực Dang-jin có tiềm năng tăng trưởng rất cao ở Hàn Quốc với các dự án mở rộng các nhà máy thép (thuộc sở hữu của các công ty thép khổng lồ của Hàn Quốc như Hyundai Steel, Dong-bu, và Dongkuk), và nhiều công trình mở rộng khác nằm trong kế hoạch phát triển quốc gia.

Kể từ năm 2002, ngoài các nhà máy Bugok I và II, Siemens còn tham gia xây dựng các nhà máy điện chu trình hỗn hợp Incheon và Yulchon. Incheon II hiện đang xây dựng, theo kế hoạch sẽ được đưa vào sử dụng vào mùa hè 2009. Khi hoàn thành, tất cả các nhà máy điện mới này, với công suất đơn vị là 550 MW, sẽ đóng góp lớn vào việc cung cấp điện hiệu quả, bền vững về môi trường cho Hàn Quốc. Nguồn điện lớn và tin cậy này sẽ làm hài lòng con mãnh hổ châu Á này trong một tương lai dự đoán được.

Theo KHCN Điện

 

Leave a Reply

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *