Biến tần - Chia sẻ về những thách thức khi thực hiện giải pháp
- Jun 5, 2025
- 9 min read
Updated: Jul 6, 2025
ĐỂ NÓI LÀ LÀM 2025 | Câu chuyện #18
Tác giả: Ẩn danh, Nhà máy may
Công ty chúng tôi là nhà máy may mặc được thành lập từ năm 2001, đến nay diện tích đã được mở rộng hơn 30.000m² với hơn 3.000 công nhân viên và hơn 3.000 máy móc hiện đại, chuyên dụng. Hiện tại, công ty chúng tôi thuộc một tập đoàn với hơn 30 nhà máy trên 10 quốc gia, trải dài trên các lĩnh vực từ sản xuất nguyên vật liệu, may mặc, giày da và phụ kiện.
Là một nhà máy lâu năm với kinh nghiệm dày dặn trong ngành, ngoài vấn đề sản xuất, Ban Lãnh đạo còn rất quan tâm đến vấn đề năng lượng và chủ động thực hiện. Họ tạo ra "một cuộc đua" cho các nhà máy trong khối may mặc về các thành quả đạt được của Higg FEM. Tuy nhiên, trong bài viết này tôi sẽ chia sẻ về một “kết quả thất bại” về việc lắp đặt biến tần (VFD) cho máy nén khí để đạt mục tiêu tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính.
Tại xưởng 3, nhà máy có 3 máy nén khí trục vít sản xuất năm 2017 đang hoạt động với công suất 50HP mỗi máy, làm việc với áp suất 7.2 bar. Áp suất khí làm việc yêu cầu trong nhà máy dao động từ 4 đến 6 bar. Tất cả các máy nén khí này đều đang chạy theo chế độ "có tải/không tải". Theo như kết quả đo đạc trong thời gian làm việc, tỷ lệ thời gian "không tải" là 20% (với hiện trạng nhà máy bị rò rỉ khí nén ở nhiều nơi). Theo ước tính nếu khắc phục rò rỉ thì thời gian không tải có thể đạt 60%. Chính thời gian "không tải" cao này dẫn đến tổn thất điện năng lớn của hệ thống. Theo lý thuyết, nếu giảm được điện năng ở chế độ "không tải" - tức là máy nghỉ, không hoạt động, sẽ giúp tiết kiệm được một lượng điện đáng kể.
Giải pháp
Qua sự tham vấn từ chuyên gia về năng lượng của tập đoàn, các bên thứ 3 và xu hướng “biến tần” được nhắc đến nhiều lần từ các đơn vị danh tiếng và các chương trình uy tín, công ty chúng tôi đã quyết định tìm hiểu sâu hơn và lắp đặt biến tần cho hệ máy nén khí phục vụ cho xưởng sản xuất số 3 với hy vọng có thể giảm được lượng điện năng bị hao phí trong chế độ "không tải" này.
Với lợi thế đã được tập đoàn hỗ trợ và đầu tư cho Đánh giá năng lượng hoàn thành vào đầu năm 2023, nhà máy đã bắt tay ngay vào việc tìm hiểu kỹ hơn về đề xuất lắp đặt VFD. Từng bước được thực hiện bài bản như sau:
Tìm hiểu kỹ về VFD & R.O.I:
Nhà máy đã phân công một người phụ trách chính chuyên về kỹ thuật để tìm hiểu kỹ về VFD và hệ máy nén khí hiện tại, tính toán các thông số về việc tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải CO2 cũng như tỷ lệ thu hồi vốn.
Chọn lọc nhà thầu:
Nhà máy đã háo hức liên hệ các nhà thầu, từ 5 đơn vị có thể lắp đặt VFD, sau khi tìm hiểu các thông tin, có 3 nhà thầu được tiến hành khảo sát, cuối cùng chọn ra nhà thầu được đánh giá cao nhất trong số đó. Các tiêu chí có thể tạm chia ra 3 nhóm chính là về danh tiếng (số năm kinh nghiệm, danh sách khách hàng, nguồn lực và cơ sở của họ); kỹ thuật (xuất xứ máy móc, chất lượng, công nghệ); trách nhiệm (hậu mãi, bảo hành và trách nhiệm xã hội).
Đưa cam kết tiết kiệm vào hợp đồng:
Sau hơn 3 tháng ròng rã từ việc tìm hiểu, tìm kiếm nhà thầu phù hợp... đến tháng 04/2023 nhà máy đã ký hợp đồng và nhận được cam kết từ phía đơn vị lắp đặt là tiết kiệm 4.6% ± 0,6% lượng điện cho hệ thống và tỷ lệ hoàn vốn chỉ trong 2.15 năm. Điều này được nhà máy yêu cầu đơn vị cam kết đưa vào hợp đồng giữa hai bên để đảm bảo sự đầu tư này là hợp lý và nhà thầu không “bỏ chạy” nếu có xảy ra sự cố không mong đợi hoặc VFD không đáp ứng được kỳ vọng như cam kết từ phía nhà thầu.
Đo lường hiệu quả thực tế:
Đến tháng 07/2023 VFD đã được lắp đặt tại phòng máy nén khí xưởng 3 và chính thức được hoạt động*. Sau khi ổn định, nhà máy tiến hành đo lường việc tiết kiệm năng lượng vào tháng 07/2023 bằng cách so sánh điện năng tiêu thụ trong vòng 1 tuần khi bật và tắt VFD với điều kiện về thời giờ làm việc là như nhau. Chỉ sau 1 tháng lắp đặt, các số liệu thực sự ấn tượng với mức tiết kiệm 7.87% và tỷ lệ hồi vốn giảm còn 1.5 năm, nhà máy đã tự hào khi “khoe” với khách hàng cũng như chia sẻ với các đối tác trong vòng kết nối và tập đoàn để cùng nhau tốt hơn.
Sự cố kỹ thuật:
Sau hơn hai tháng hoạt động ổn định, đến tháng 09/2023 vấn đề thực sự xuất hiện khi bạc đạn của máy nén khí số 1 (máy được điều khiển tốc độ biến thiên) bị hư 2 lần liên tiếp trong vòng nửa tháng, đỉnh điểm hơn nữa là nhà máy bước vào giai đoạn sản xuất cao điểm và phải mướn gấp máy nén khí bên ngoài để không bị gián đoạn.
Sau hai sự cố trên, nhà máy đã tắt VFD và nhiều lần liên hệ trực tiếp với đơn vị lắp đặt, hy vọng tìm ra nguyên nhân và giải pháp khắc phục. Nhà máy đã thử nhiều phương pháp nhưng không phương pháp nào mang đến hiệu quả như mong đợi. Nhà máy cũng liên hệ nhà thầu để yêu cầu phương án hỗ trợ kịp thời. Tuy nhiên, nhà thầu nhiều lần trễ hẹn, trả lời chậm, khiến nhà máy phải xử lý theo dạng khẩn cấp để đảm bảo sản xuất. Do thời điểm hư hỏng đã nằm ngoài thời gian bảo hành và hỗ trợ của nhà thầu, việc liên hệ và đảm bảo dịch vụ từ phía nhà thầu là vô cùng khó khăn.
Nhận thấy vấn đề không được giải quyết thỏa đáng, nhà máy đã quyết định tắt VFD để tránh các sự cố có thể xảy ra. Nhà máy không còn dám mạo hiểm, đơn vị lắp đặt dần lờ đi và dự án đành phải chính thức thông báo dừng lại vào cuối tháng 07/2024.
Kết quả
Vậy là với gần 100 triệu bỏ ra, hơn nửa năm tìm hiểu, dự án đã tạm thời bị ngừng lại sau 1 năm vận hành mà trong đó là hơn 9 tháng tìm cách xử lý sự cố.
Nhà máy nhận ra rằng, biến tần thực sự có hiệu quả thông qua số liệu tích cực ban đầu - tiết kiệm 7.87% mà nhà máy ghi nhận được, tuy nhiên chỉ khi được đầu tư đúng và làm việc chặt chẽ với nhà thầu để đảm bảo dịch vụ bảo trì hệ thống, và các vấn đề phát sinh nếu ảnh hưởng đến hệ thống hiện tại cũng cần được các bên thỏa thuận và thống nhất được cam kết từ nhà thầu.
Đây là một bài học sâu sắc cho chúng tôi khi muốn thực hiện các dự án có yêu cầu cao về mặt kỹ thuật lẫn tài chính, có thể đó là một câu chuyện đơn giản và dễ thành công tại nhà máy bạn nhưng lại là một thử thách khó nhằn đối với nhà máy chúng tôi. Để nhà máy bạn không phải là người tiếp theo kể câu chuyện tương tự, các bạn nên lưu ý các điểm sau:
Khi lựa chọn nhà thầu và đàm phán hợp đồng, cần đưa các điều khoản ràng buộc về cam kết chất lượng hoạt động của hệ thống và dịch vụ sửa chữa bảo trì nhanh trong thời gian vận hành, ít nhất 06 tháng - 01 năm. Thông thường các lỗi sẽ xảy ra khoảng thời gian này, cần phải được hỗ trợ kịp thời từ phía nhà thầu.
Đánh giá rủi ro thật kỹ từng bước và luôn phải có phương án dự phòng nếu có sự cố xảy ra.
Tham vấn từ các chuyên gia, đặc biệt là chuyên gia kỹ thuật của hãng thiết bị khi cần điều chỉnh hệ thống, mà không phải chỉ là các bên nhà thầu lắp đặt, để đảm bảo tính tương thích khi vận hành.
Tìm hiểu thật kỹ và cân nhắc giữa việc mua một máy nén khí mới có tích hợp sẵn VFD với việc lắp đặt VFD rời để điều khiển hệ thống hiện hữu.
Hiện tại thì biến tần lắp đặt cho hệ thống máy nén khí tại nhà máy chúng tôi vẫn chỉ được dùng chủ yếu để đo đếm điện năng chứ không được vận hành để tiết kiệm năng lượng như mục tiêu ban đầu. Tâm lý e ngại cũng bao trùm đội kỹ thuật và lãnh đạo nhà máy vì ảnh hưởng của hệ thống lên sản xuất là rất lớn: chỉ cần lỗi xảy ra thì việc dừng chuyền, trễ đơn hàng là khó tránh khỏi. Các đề xuất khác liên quan về tiết kiệm năng lượng liên quan cũng gặp nhiều khó khăn hơn trong việc phê duyệt và thực thi.
Hy vọng chúng tôi sẽ giải quyết được vấn đề này trong tương lai gần để giải pháp thực sự được thành công. Tuy nhiên, chắc chắn rằng chúng tôi sẽ chuẩn bị kiến thức và kinh nghiệm tốt hơn khi thực hiện các giải pháp tiếp theo, trong hành trình tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải cho nhà máy.
*Nói thêm về nguyên lý hoạt động của biến tần ở nhà máy chúng tôi:
Biến tần điều khiển 1 hệ 3 máy, nhưng thực chất chỉ điều khiển máy số 1, máy số 2 và 3 chỉ điều khiển để tắt máy. Khi bắt đầu, biến tần gọi lần lượt 3 máy hoạt động hết công suất. Sau khi đạt tới điểm được cài đặt (Ví dụ 6.8kg) thì biến tần điều khiển máy số 1 giảm tốc độ để phù hợp với nhu cầu sử dụng khí trong nhà máy, tốc độ này được giới hạn tối thiểu từ 30 đến 35hz, nếu khi giảm đến tốc độ tối thiểu mà vẫn dư hơi thì biến tần sẽ tắt máy số 3, nếu vẫn dư hơi thì biến tần sẽ tắt luôn máy số 2.
Ngược lại, khi nhu cầu sử dụng hơi của nhà máy tăng lên thì biến tần điều khiển tăng tốc độ máy số 1 lên dải tần số 50hz, nếu vẫn không đủ đáp ứng lượng hơi sử dụng thì biến tần gọi máy số 2 bắt đầu chạy rồi tới máy số 3.
Tóm lại, chức năng của biến tần là để cho máy số 2 và 3 chạy nền luôn có tải hoặc tắt hẳn, không chuyển sang chế độ không tải, còn máy số 1 sẽ chạy có tải theo nhu cầu sử dụng hơi của nhà máy mà chạy nhanh hay chậm.
Bài luận này thuộc tuyển tập Để Nói là Làm (To Walk the Talk) – nơi các nhà máy dệt may, da giày tại Việt Nam kể những câu chuyện “nhà máy thực, việc thực” về nỗ lực hàng ngày nhằm giảm thiểu tác động môi trường của hoạt động sản xuất. Người kể chuyện không phải chuyên gia, mà là những thành viên của Cộng đồng Học tập To the Finish Line (TFL) mong muốn chia sẻ kinh nghiệm, bài học, niềm vui cũng như trăn trở trong trong quá trình giải quyết các vấn đề phát triển bền vững tại nhà máy mình. Mỗi câu chuyện là một hành trình – từ nhận ra vấn đề, phân tích nguyên nhân đến hành động và kết quả. Rất có thể bạn sẽ thấy chính mình trong đó.
Qua tuyển tập này, hy vọng bạn đọc sẽ tìm thấy giá trị tham khảo để ứng dụng trong công việc, cũng như nguồn cảm hứng để cùng chung tay hành động vì rừng vàng biển bạc quê hương.
Chúng tôi cũng mong những câu chuyện này sẽ giúp khơi gợi các cuộc thảo luận với đồng nghiệp, ban giám đốc, và với nhãn hàng về những vấn đề nhức nhối còn bỏ ngỏ. Thay đổi bắt đầu từ việc lên tiếng.
Phát triển bền vững chưa bao giờ dễ dàng, nhất là trong bối cảnh năm 2025 đầy thách thức, nhưng sự tích cực và tinh thần cộng đồng sẽ mang lại sức mạnh cho mỗi người. Hãy để những câu chuyện này chạm đến bạn và cùng nhau Nói là Làm.
Comments