I. Phần mở đầu
1. Lý do chọn đề tài
Cuộc khủng hoảng năng lượng đang trở nên hết sức cấp bách, không
chỉ đe dọa đến tăng trưởng kinh tế thế giới, mà còn đe dọa trực tiếp hoà bình,
an ninh quốc tế. Nguồn năng lượng hoá thạch, món quà cực kỳ quý báu của
thiên nhiên ban tặng con người đang cạn kiệt.
Các số liệu tìm kiếm, thăm dò và nhận định về trữ lượng dầu toàn cầu
của Văn phòng Tổ chức kiểm soát năng lượng Anh (EWG) tại Đức cho biết,
dưới lòng đất chỉ còn có khoảng 1.255 tỉ thùng, đủ để cho con người sử dụng
trong 42 năm tới. Với tốc độ khai thác như hiện nay, trong vòng 30 năm nữa
nguồn dầu lửa dưới lòng đất không còn nhiều và 50 - 60 năm nữa sẽ hoàn
toàn cạn kiệt. Theo đó, thế giới sẽ chỉ sản xuất được 39 triệu thùng dầu/ngày
vào năm 2030 so với con số 81 triệu thùng/ngày như hiện nay.
Trong khi đó, theo Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), nhu cầu dầu
lửa thế giới sẽ tăng đến 116 triệu thùng/ngày vào năm 2030 so với 86 triệu
thùng/ngày như hiện nay. Tức là vào thời điểm đó, thế giới chỉ được cung cấp
chưa đến 1/3 nhu cầu dầu lửa. Than đá và khí đốt cũng ở tình trạng tương tự.
Theo ước tính của các chuyên gia, trữ lượng than đá và khí đốt tự nhiên chỉ
còn khoảng 909 tỉ tấn và sẽ cạn kiệt trong 155 năm nữa.
Năng lượng chỉ có hạn, con người càng ngày càng sinh ra nhiều, nhu
cầu năng lượng ngày càng lớn, nếu không sử dụng tiết kiệm và nghiên cứu
các giải pháp năng lượng mới, thì khủng hoảng năng lượng sẽ xảy ra.
Ngày 14 tháng 4 năm 2006, Thủ tướng chính phủ đã ký Quyết định số
79/2006/QĐ-TTg phê duyệt Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng
1
lượng tiết kiệm và hiệu quả nhằm từng bước đạt được mục tiêu tiết kiệm 58% tổng mức tiêu thụ năng lượng vào năm 2015, giảm một phần mức đầu tư
phát triển hệ thống cung ứng năng lượng, mang lại lợi ích về kinh tế - xã hội;
đồng thời góp phần bảo vệ môi trường, khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên
- Khảo sát, đánh giá tình trạng sử dụng, tiêu thụ điện tại Công ty
TNHH Bá Hải hiện nay. Xác định các nguyên nhân tồn tại.
- Nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm năng lượng liên quan đến khâu
thiết kế, lắp đặt các hệ thống lạnh, gây ảnh hưởng đến tiêu thụ năng lượng,
đánh giá hiệu quả đạt được.
- Nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm năng lượng liên quan đến việc sử
dụng và vận hành hệ thống, đánh giá hiệu quả của các giải pháp này, lập các
qui trình vận hành, sử dụng nhằm mang lại hiệu quả kinh tế, tiết kiệm năng
lượng.
- Nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm năng lượng liên quan đến việc
bảo dưỡng các hệ thống thiết bị lạnh, đánh giá hiệu quả của giải pháp, tổng
hợp các qui trình bảo dưỡng các thiết bị.
- Kiến nghị và đề xuất các giải pháp ngắn hạn, trung hạn và dài hạn
cho các nhà máy chế biến thủy sản trong việc sử dụng tiết kiệm năng lượng,
giảm giá thành và tăng tính cạnh tranh của các sản phẩm thủy sản xuất khẩu.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu là các thiết bị tiêu thụ năng lượng điện, các
thiết bị trong qui trình công nghệ chế biến thủy sản của Công ty.
3
- Phạm vi nghiên cứu: Nhà máy Công ty TNHH Bá Hải.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập dữ liệu về dây chuyền thiết bị, sản xuất, năng lượng.
- Khảo sát, thống kê, phân tích đánh giá.
- Tính toán lý thuyết.
- So sánh đối chiếu thực tế.
6. Dự kiến những đóng góp mới
- Góp phần tiết kiệm năng lượng, giảm giá thành và tăng tính cạnh
Công ty TNHH Bá Hải
2
Địa chỉ
Lô A9-A11, Khu công nghiệp
Hòa Hiệp, huyện Đông Hòa,
tỉnh Phú Yên.
3
Số nhân viên
500 người
4
Số ngày làm việc trong năm
330 ngày
5
Số giờ hoạt động (giờ/ngày)
10
6
10
Tổng chi phí tiêu thụ điện năm 2013 Trên 4 tỷ đồng
Đây là nhà máy duy nhất tại Phú Yên chế biến các mặt hàng thuỷ sản
đông lạnh với trang thiết bị hiện đại như: Thiết bị cấp đông nhanh IQF, hầm
đông và tủ đông công suất 50 tấn/ngày, kho lạnh với sức chứa 1.200 tấn sản
phẩm, dây chuyền chế biến cá ngừ xông hơi,...
Hình 1.1: Tổng quan về Công ty
6
1.2. Qui trình chế biến thủy sản
1.2.1. Vai trò của nhà máy chế biến thủy sản
Hiện Việt Nam có khoảng 17 triệu ha nước ngọt và nước lợ, trong đó
có khoảng 3.260 km bờ biển, tạo thành một vùng đặc quyền kinh tế rộng
khoảng 1 triệu km2. Những năm qua ngành thủy sản có bước phát triển nhanh,
ổn định, từng bước vươn lên thành ngành kinh tế mũi nhọn, đóng góp đáng kể
cho nền kinh tế quốc dân.
Đến nay tổng sản lượng thủy sản đạt xấp xỉ 6 triệu tấn, tổng số lao
động đang làm việc trong ngành thủy sản khoảng trên 4,5 triệu người. Thủy
hải sản đã trở thành một trong những ngành hàng xuất khẩu chủ lực đưa Việt
Nam trở thành một trong những nước đứng đầu thế giới về sản xuất và xuất
khẩu thủy sản.
1.2.2. Qui trình công nghệ chung và các hệ thống thiết bị sử dụng
1.2.2.1. Qui trình công nghệ chung
Công nghệ chế biến thủy hải sản hiện nay chủ yếu mang tính thủ
tiêu thụ trong nước và xuất khẩu.
8
Nguyên liệu
Nước
Hàng luộc
Sơ chế
Làm sạch
Các loại cá, mực,
tôm,...
Hàng tươi
Luộc
Cấp đông
Sơ chế
Tinh chế
Trữ đông
Tinh
chế
Bảng 1.1: Bảng sản lượng sản phẩm theo từng tháng năm 2013
SLSP năm 2013
STT
Tháng
Ghi chú
(ĐVT: Tấn)
1
489,491
1
2
478,490
2
3
692,324
3
4
713,360
4
5
516,212
5
6
748,098
6
7
504,784
7
8
556,952
8
1.3.2. Thực trạng tiêu thụ năng lượng
Thực trạng tiêu thụ năng lượng cho các nhà máy chế biến thủy sản nói
chung và công ty TNHH Bá Hải nói riêng, năng lượng chính cung cấp cho
nhà máy hoạt động thường có 4 dạng năng lượng như: Năng lượng điện, dầu
DO, củi và nước.
Do tính chất đặc thù của nhà máy chế biến thuỷ sản đông lạnh, năng
lượng được sử dụng chủ yếu là điện. Điện năng cung cấp cho hệ thống lạnh
công nghiệp, máy bơm, dây chuyền sản xuất, thiết bị văn phòng, chiếu sáng,...
Bên cạnh đó nhà máy còn sử dụng dầu DO chạy máy phát điện dự phòng, củi
đốt lò hơi, nước sạch phục vụ chế biến.
1.3.2.1. Thực trạng hệ thống điện
Hệ thống điện của Công ty TNHH Bá Hải được mua trực tiếp từ Công
ty Điện lực huyện Đông Hòa thông qua đường dây 22kV/380V, nhà máy sử
dụng trạm biến áp công suất 560kVA được cung cấp từ đường dây
22kV/380V dùng để cung cấp điện cho toàn bộ nhu cầu của nhà máy từ văn
phòng, dây chuyền sản xuất, máy lạnh, hệ thống bơm nước, xử lý nước thải
và khu vực lò hơi, … lượng điện năng công ty sử dụng trong năm 2013 là
3.496.034 kWh (điện tiêu thụ trung bình mỗi tháng khoản 300.000 kWh) với
12
số tiền 4.043.284.799 đồng (tiền điện bình trung mỗi tháng khoản
330.000.000 đồng)
Ngoài ra nhà máy còn trang bị máy phát điện dự phòng 250 kVA (sử
dụng nhiên liệu dầu DO) để cung cấp điện cho nhà máy khi mất điện lưới.
Nhà máy chưa có cán bộ quản lý năng lượng cụ thể, chưa kiểm soát
được năng lượng tiêu thụ của nhà máy.
Nhà máy chưa có lắp đồng hồ theo dõi điện năng tiêu thụ cho từng
khu vực, điều này sẽ làm cho nhà máy không thể biết được điện năng tiêu thụ
1.615
năng điện cho
toàn nhà
máy
Nguồn: Từ Phòng Kế toán công ty TNHH Bá Hải, năm 2013
Tổng hợp điện tiêu thụ từng tháng năm 2013 từ nguồn công ty ta có
bảng số liệu như sau:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Bảng 1.3: Bảng tổng hợp tiêu thụ điện năng năm 3013
Điện năng
Tiền điện
Ghi
Tháng
tiêu thụ (kWh)
(VNĐ)
319.591.794
11
309.420
345.463.058
12
293.813
331.067.619
Tổng cộng
3.496.034
4.043.284.799
Nguồn: Từ Phòng Kế toán công ty TNHH Bá Hải, năm 2013
Qua việc thu thập số liệu từ Công ty, xây dựng bằng biểu đồ đồ thị
tiêu thụ điện theo từng tháng 2013 ta thấy:
14
- Điện năng tiêu thụ giữa các tháng năm 2013 không đều nhau, cao
nhất là khoảng 335.762 kWh và thấp nhất là khoảng 244.932 kWh, trung bình
291.336 kWh sự chênh lệch này chủ yếu là do tình hình sản xuất của nhà
máy, cách vận hành nhà máy,…
Hình 1.7: Biểu đổ tiêu thụ điện năng năm 2013
1.3.2.2. Suất tiêu hao điện năng
Suất tiêu hao điện năng của nhà máy được xây dựng dựa trên cơ sở:
Số điện năng tiêu thụ từng tháng (kWh) trên số lượng sản phẩm thành phẩm
từng tháng (kg SP). Từ bảng số liệu điện năng tiêu thụ (bảng 1.3) và bảng số
liệu sản phẩm (bảng 1.1) ta xây dựng bảng suất tiêu hao điện năng như sau:
5
0,57
6
0,41
7
0,58
8
0,55
9
0,49
10
0,42
11
0,49
12
0,42
Suất tiêu hao
0,48
Trung bình
Ghi chú
Suất tiêu hao điện năng của nhà máy không đều: Mức tiêu hao điện
năng cao nhất 0,58 kWh/kgSP (tháng thứ 7), mức thấp nhất 0,407 kWh/kgSP
(tháng thứ 6), trung bình khoản 0,48 kWh/kgSP; trong đó có 5 tháng (tháng
thứ 3,4,6,10,12) có suất tiêu hao điện năng đạt dưới mức trung bình và có 7
tháng (tháng thứ 1,2,5,7,8,9,11) có suất tiêu hao điện năng đạt trên mức trung
bình. Điều này cho thấy việc quản lý, theo dõi hệ thống điện và vận hành hệ
thống chưa tốt nên để xảy ra lãng phí năng lượng khá lớn.
thay bóng đèn T10/40W bằng bóng đèn T8/36W
STT
1
2
3
4
5
6
Bảng 1.5: Bảng tổng hợp thiết bị chiếu sáng
Công
Tổng
Số
Loại đèn
ĐVT
suất
công
lượng
(W)
suất (W)
Bóng
Đèn T10 dài 120cm
230
40
9.200
Bóng
Đèn tròn
20
100
19
Hình 1.11: Hệ thống thiết bị máy nén lạnh công nghiệp
1.3.2.3.3. Thiết bị hệ thống bơm
Thiết bị bơm sử dụng nhằm mục đích hoạt động chung cho toàn nhà
máy bao gồm các công dụng như: Bơm nước giếng, bơm nước sản xuất, bơm
áp lực, bơm sụt khí, bơm chìm hố gom, bơm chìm điều hòa, bơm tank lắng,
bơm Ebara, bơm khí và bơm nước phục vụ cho hệ thống giải nhiệt hệ thống
lạnh. Tổng công suất lắp đặt là 57,9 kW (chiếm tỷ lệ 8% tổng công suất lắp
đặt toàn nhà máy).
Hình 1.12: Hệ thống thiết bị động cơ bơm
20
1.3.2.3.3. Thiết bị văn phòng
Thiết bị văn phòng bao gồm các thiết bị như: Máy vi tính, máy in,
máy coppy, máy nước nóng, Tủ lạnh, … . Tổng công suất lắp đặt là 24,5 kW
(chiếm tỷ lệ 3% tổng công suất lắp đặt toàn nhà máy).
1.3.2.3.4. Hệ thống quạt
Thiết bị quạt chủ yếu sử dụng trong hệ thống dàn lạnh và giải nhiệt
dàn nóng hệ thống máy lạnh. Tổng công suất lắp đặt là 61,5 kW (chiếm tỷ lệ
8% tổng công suất lắp đặt toàn nhà máy).
1.3.2.3.5. Hệ thống điều hòa không khí
Hệ thống điều hòa không khí sử dụng cho văn phòng làm việc, trong
phân xưởng sản. Tổng công suất lắp đặt là 74 kW (chiếm tỷ lệ 10% tổng công
suất lắp đặt toàn nhà máy).
1.3.2.3.6. Hệ thống thiết bị khác
Hệ thống quạt
61,5
8%
3
Thiết bị văn phòng
24,5
3%
4
Hệ thống Bơm
57,9
8%
5
Hệ thống máy điều hòa KK
74,0
10%
1.3.3.1. Hệ thống lò hơi
Hầu hết các nhà máy chế biến thủy sản hiện nay sử dụng các lò đốt
dầu do Trung Quốc hoặc nội địa sản xuất. So với các loại nhiên liệu khác đốt
dầu hiệu quả kinh tế thấp nhất. Mặt khác các lò hơi này hoàn toàn không tận
dụng nhiệt thải từ các hệ thống khác để gia nhiệt sơ bộ nước của các lò hơi,
trong khi thực tế có thể tận dụng được rất nhiều nhiệt từ các hệ thống khác.
Chẳng hạn như nhiệt ngưng tụ của các máy lạnh, năng lượng mặt trời vv... Vì
vậy có thể thấy là lượng tiêu thụ dầu ở các nhà máy thủy sản vẫn còn lớn.
Hiện nay lượng củi đốt lò chưa được nhà máy theo dõi kiểm soát khi
nào thấy củi gần hết thì mua thêm.
Củi chưa được bảo quản tốt ẩm ướt ảnh hưởng đến hiệu suất cháy
nguyên liệu.
Các đường ống hơi chưa được bảo ôn triệt để, một số vị trí gần như
chưa bọc bảo ôn gây lãng phí năng lượng và ảnh hưởng đến môi trường làm
việc.
1.3.3.2. Dầu lạnh và môi chất lạnh
Dầu lạnh và môi chất lạnh: Lượng dầu lạnh và môi chất lạnh có thể
coi là tiêu thụ không đáng kể trong các nhà máy chế biến thủy sản. Môi chất
lạnh chỉ nạp một lần, trong quá trình vận hành khả năng rò rỉ mất mát ít xảy
ra, nên chí phí hằng năm không lớn. Riêng dầu lạnh định kỳ thay thế và xả bỏ
nên chi phí đáng kể và cần thiết thay thế để đảm bảo chế độ bôi trơn cho máy.
23
1.3.3.3. Tiêu thụ dầu DO
Dầu DO công ty sử dụng để chạy máy phát điện dự phòng khi hệ
thống điện lưới bị mất, tùy thuộc vào tình hình cung cấp hệ thống điện lưới
nên năng lượng này không theo dõi cụ thể được. Nên chi phí này rất nhỏ và
không ổn định so với tổng chi phí năng lượng nên ta không quan tâm đến việc
- Chưa lắp đặt đồng hồ đo đếm cho các khu vực, chưa áp dụng định
mức tiêu thụ năng lượng cho các bộ phận sản xuất, không tăng cường ý thức
tiết kiệm năng lượng và chưa áp dụng chính sách thưởng phạt cho người lao
động.
1.4.2. Những hạn chế trong tiêu thụ các nguyên liệu khác và
nguyên nhân
Qua nghiên cứu thực trạng sử dụng dầu cho các lò hơi, dầu cho bôi
trơn máy nén lạnh, các loại nguyên liệu khác cho hệ thống, chúng tôi nhận
thấy:
- Hầu hết các nhà máy chưa áp dụng các giải pháp tận thu nhiệt năng
của các thiết bị trong hệ thống lạnh như của các máy nén lạnh, nhiệt khói thải
vv... để gia nhiệt nước lò hơi.
- Đơn vị chưa sử dụng năng lượng mặt trời gia nhiệt nước nên tiêu thụ
dầu rất nhiều, không hiệu quả.
- Hầu hết các lò đốt dầu, ít khi sử dụng than hoặc các loại nhiên liệu
khác.
25