Công nghiệp Việt Nam trong cuộc đua Net Zero - Bài 1: Kiến tạo nhà máy xanh bằng công nghệ số

Cam kết phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050 đang tạo ra sức ép chuyển đổi chưa từng có đối với cộng đồng doanh nghiệp sản xuất. Trong bối cảnh các tiêu chuẩn xanh toàn cầu ngày càng khắt khe, chuyển đổi số không còn đơn thuần là công cụ nâng cao năng suất mà đang trở thành chìa khóa giúp doanh nghiệp giảm phát thải, tối ưu nguồn lực và duy trì năng lực cạnh tranh.

Áp lực xanh hóa từ chuỗi cung ứng toàn cầu

Trong nhiều năm qua, công nghiệp chế biến, chế tạo luôn giữ vai trò động lực tăng trưởng quan trọng của nền kinh tế. Tuy nhiên, đây cũng là lĩnh vực tiêu thụ năng lượng lớn nhất và phát sinh lượng khí nhà kính đáng kể. Các ngành thép, xi măng, hóa chất, dệt may, da giày hay chế biến thực phẩm đều phụ thuộc nhiều vào điện năng và nhiên liệu hóa thạch. Khi quy mô sản xuất mở rộng, áp lực phát thải cũng gia tăng tương ứng.

Nếu như trước đây doanh nghiệp chủ yếu cạnh tranh bằng giá thành, chất lượng sản phẩm và tiến độ giao hàng thì nay một tiêu chí mới đang xuất hiện ngày càng rõ nét, đó là dấu chân carbon của sản phẩm. Các tập đoàn đa quốc gia không chỉ quan tâm sản phẩm được sản xuất ở đâu mà còn muốn biết chúng được làm ra bằng nguồn năng lượng nào, phát thải bao nhiêu khí nhà kính và có đáp ứng các tiêu chuẩn phát triển bền vững hay không.

Sự thay đổi này đang tạo ra những tác động sâu rộng đối với cộng đồng doanh nghiệp Việt Nam. Đặc biệt, việc Liên minh châu Âu triển khai Cơ chế điều chỉnh biên giới carbon (CBAM) được xem là bước ngoặt quan trọng. Theo cơ chế này, nhiều mặt hàng có cường độ phát thải cao khi xuất khẩu vào thị trường châu Âu phải kê khai lượng carbon phát sinh trong quá trình sản xuất. Về lâu dài, những doanh nghiệp không kiểm soát được phát thải sẽ phải đối mặt với chi phí carbon ngày càng lớn.

Không chỉ châu Âu, nhiều nền kinh tế lớn khác cũng đang xây dựng các bộ tiêu chuẩn mới liên quan đến môi trường, xã hội và quản trị doanh nghiệp (ESG). Điều đó đồng nghĩa cuộc cạnh tranh trong tương lai sẽ không chỉ diễn ra trên dây chuyền sản xuất mà còn ở khả năng quản trị phát thải và sử dụng năng lượng hiệu quả.

Thực tế cho thấy, nhiều doanh nghiệp xuất khẩu hiện nay đã nhận được yêu cầu từ đối tác quốc tế về việc cung cấp dữ liệu liên quan đến tiêu thụ năng lượng, tỷ lệ sử dụng năng lượng tái tạo và lượng phát thải carbon. Những thông tin này dần trở thành điều kiện bắt buộc để tham gia chuỗi cung ứng toàn cầu.

Trong bối cảnh đó, tư duy phát triển của doanh nghiệp cũng đang thay đổi. Thay vì chỉ tập trung mở rộng công suất sản xuất, nhiều đơn vị bắt đầu tìm kiếm mô hình tăng trưởng mới, trong đó chuyển đổi số và chuyển đổi xanh được xem là hai trụ cột không thể tách rời.

Theo các chuyên gia, dữ liệu đang trở thành một loại tài sản mới của doanh nghiệp sản xuất. Nếu trước đây dữ liệu chủ yếu phục vụ quản trị nội bộ thì nay nó còn là cơ sở để chứng minh năng lực giảm phát thải với khách hàng, đối tác và các tổ chức tài chính. Nói cách khác, doanh nghiệp nào làm chủ được dữ liệu sẽ có lợi thế lớn hơn trong cuộc đua xanh hóa đang diễn ra trên phạm vi toàn cầu.

Chuyển đổi kép - chìa khóa giảm phát thải

Trước áp lực ngày càng lớn từ thị trường, nhiều doanh nghiệp nhận ra rằng các giải pháp tiết kiệm năng lượng đơn lẻ không còn đủ để tạo ra thay đổi mang tính đột phá. Chính vì vậy, khái niệm “chuyển đổi kép”, kết hợp giữa chuyển đổi số và chuyển đổi xanh, đang được nhắc đến nhiều hơn trong cộng đồng sản xuất.

Khác với những cách tiếp cận truyền thống, chuyển đổi kép không chỉ hướng tới mục tiêu nâng cao hiệu quả vận hành mà còn giúp doanh nghiệp đo lường, kiểm soát và cắt giảm phát thải một cách có hệ thống. Công nghệ số trở thành nền tảng để hiện thực hóa các mục tiêu xanh hóa nhà máy.

Trong các cơ sở sản xuất truyền thống, một lượng lớn năng lượng thường bị thất thoát mỗi ngày mà doanh nghiệp khó nhận biết. Đó có thể là những động cơ hoạt động không tải trong thời gian dài, hệ thống khí nén bị rò rỉ hoặc các thiết bị tiêu thụ điện năng lớn nhưng không được giám sát hiệu quả.

Nguyên nhân chủ yếu nằm ở việc thiếu dữ liệu. Khi không đo lường được mức tiêu thụ năng lượng theo từng công đoạn, doanh nghiệp gần như không thể xác định chính xác những điểm gây lãng phí. Đây chính là khoảng trống mà công nghệ số đang giúp lấp đầy.

Thông qua các cảm biến IoT, đồng hồ điện thông minh, hệ thống SCADA và phần mềm quản lý năng lượng, toàn bộ dòng chảy năng lượng trong nhà máy được số hóa theo thời gian thực. Mọi thông số về điện năng, nhiệt năng, áp suất hay lưu lượng khí đều được cập nhật liên tục trên nền tảng quản trị tập trung.

Từ nguồn dữ liệu này, doanh nghiệp có thể nhanh chóng phát hiện những khu vực tiêu hao năng lượng bất thường. Hệ thống điều khiển thông minh cũng đưa ra các quyết định vận hành tối ưu. Động cơ được điều chỉnh công suất theo tải thực tế. Các thiết bị không cần thiết được tự động giảm tải hoặc tạm ngưng hoạt động. Hệ thống điều hòa không khí được vận hành chính xác hơn nhằm tránh lãng phí năng lượng.

Nhiều nghiên cứu cho thấy các giải pháp quản lý năng lượng thông minh có thể giúp doanh nghiệp giảm từ 15% đến 30% lượng điện tiêu thụ. Với những nhà máy quy mô lớn, đây là mức tiết kiệm rất đáng kể.

Không chỉ dừng lại ở việc tiết kiệm điện, chuyển đổi số còn góp phần giảm phát thải thông qua việc hạn chế phế phẩm. Trong sản xuất công nghiệp, mỗi sản phẩm lỗi đều đồng nghĩa với việc nguyên vật liệu, năng lượng và nhân công đã sử dụng cho sản phẩm đó trở nên lãng phí. Khi tỷ lệ lỗi tăng cao, lượng phát thải carbon cũng tăng theo.

Sự xuất hiện của robot công nghiệp, camera thị giác máy tính và trí tuệ nhân tạo đang thay đổi hoàn toàn cách thức kiểm soát chất lượng. Hệ thống có thể phát hiện sai lệch ngay trên dây chuyền sản xuất, cảnh báo nguy cơ phát sinh lỗi và tự động điều chỉnh trước khi sự cố lan rộng. Nhờ đó, tỷ lệ phế phẩm giảm đáng kể, nguyên liệu được sử dụng hiệu quả hơn và lượng phát thải phát sinh trong sản xuất cũng được cắt giảm.

Một lợi ích khác của chuyển đổi kép là khả năng tích hợp năng lượng tái tạo. Hiện nay, nhiều doanh nghiệp đã đầu tư điện mặt trời mái nhà nhưng việc khai thác hiệu quả nguồn điện này vẫn là bài toán không đơn giản do phụ thuộc điều kiện thời tiết.

Khi kết hợp với các hệ thống quản lý năng lượng thông minh, doanh nghiệp có thể tự động điều phối giữa điện mặt trời, pin lưu trữ và điện lưới. Hệ thống sẽ ưu tiên sử dụng nguồn năng lượng sạch khi điều kiện thuận lợi, đồng thời bảo đảm hoạt động sản xuất không bị gián đoạn. Điều đó cho thấy chuyển đổi kép không chỉ là câu chuyện công nghệ mà còn là giải pháp quản trị toàn diện cho nhà máy hiện đại.

Từ LEGO, Hòa Phát đến bài học cho doanh nghiệp Việt Nam

Những lợi ích của chuyển đổi kép không còn dừng lại ở lý thuyết. Tại Việt Nam, nhiều doanh nghiệp đã chứng minh rằng công nghệ số và tự động hóa có thể tạo ra những thay đổi rõ rệt về hiệu quả sản xuất cũng như khả năng giảm phát thải.

LEGO Bình Dương là một trong những ví dụ tiêu biểu nhất. Đây là nhà máy trung hòa carbon đầu tiên của Tập đoàn LEGO trên toàn cầu và cũng là một trong những cơ sở sản xuất hiện đại nhất khu vực Đông Nam Á. Ngay từ giai đoạn thiết kế, yếu tố phát triển bền vững đã được đặt ở vị trí trung tâm.

Nhà máy ứng dụng hệ thống kho thông minh tự động hoàn toàn, robot AGV vận chuyển hàng hóa và các dây chuyền sản xuất được số hóa ở mức cao. Toàn bộ dữ liệu vận hành được kết nối về trung tâm điều hành, cho phép giám sát và tối ưu theo thời gian thực. Bên cạnh đó, doanh nghiệp còn tích hợp quy mô lớn các nguồn năng lượng tái tạo nhằm giảm phụ thuộc vào điện lưới truyền thống.

Mô hình của LEGO cho thấy khi công nghệ số được triển khai đồng bộ với chiến lược phát triển xanh, doanh nghiệp không chỉ giảm phát thải mà còn tối ưu chi phí vận hành trong dài hạn.

Ở một lĩnh vực khác, Hòa Phát đang cho thấy hiệu quả của chuyển đổi kép trong ngành công nghiệp nặng. Sản xuất thép vốn được xem là một trong những ngành phát thải cao nhất thế giới. Tuy nhiên, tại Khu liên hợp gang thép Dung Quất, doanh nghiệp đã triển khai hàng loạt giải pháp tự động hóa nhằm tận dụng nguồn nhiệt và khí dư phát sinh trong quá trình luyện kim.

Thay vì để nguồn năng lượng này thất thoát ra môi trường, Hòa Phát đầu tư hệ thống thu hồi và phát điện. Toàn bộ quá trình được điều khiển bằng các hệ thống tự động hiện đại nhằm bảo đảm hiệu suất vận hành cao nhất. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể tự chủ phần lớn nhu cầu điện năng và cắt giảm đáng kể lượng phát thải carbon gián tiếp.

Điểm chung của cả LEGO và Hòa Phát là đều xem công nghệ như công cụ nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên. Họ không coi chuyển đổi xanh là gánh nặng chi phí mà xem đây là khoản đầu tư chiến lược cho tương lai.

Dù vậy, phần lớn doanh nghiệp Việt Nam hiện vẫn đang ở giai đoạn khởi đầu. Không ít nhà máy tồn tại tình trạng thiếu đồng bộ công nghệ. Máy móc sản xuất có thể vận hành tốt nhưng hệ thống số hóa còn lạc hậu. Ngược lại, có doanh nghiệp đầu tư phần mềm quản trị nhưng thiết bị lại không đủ khả năng kết nối dữ liệu.

Chi phí đầu tư cũng là thách thức lớn đối với doanh nghiệp vừa và nhỏ. Tuy nhiên, theo các chuyên gia, doanh nghiệp không nhất thiết phải chuyển đổi đồng loạt. Điều quan trọng là xây dựng lộ trình phù hợp với năng lực và nhu cầu thực tế.

Bước đầu tiên luôn là đo lường. Doanh nghiệp cần biết mình đang tiêu thụ bao nhiêu năng lượng, thất thoát ở đâu và phát thải như thế nào. Khi dữ liệu được thu thập đầy đủ, các quyết định đầu tư sẽ trở nên chính xác và hiệu quả hơn. Từ nền tảng đó, doanh nghiệp mới tiến tới tự động hóa, quản lý năng lượng và số hóa toàn bộ hoạt động sản xuất.

Hành trình hướng tới Net Zero chắc chắn còn nhiều thách thức. Tuy nhiên, thực tiễn từ những doanh nghiệp tiên phong cho thấy chuyển đổi kép không chỉ là giải pháp môi trường mà đang trở thành chiến lược phát triển mới của ngành sản xuất. Trong cuộc cạnh tranh toàn cầu ngày càng gắn với các tiêu chuẩn xanh, doanh nghiệp nào làm chủ được dữ liệu, công nghệ và năng lượng sẽ nắm giữ lợi thế lớn nhất. Và trên hành trình ấy, những nhà máy xanh được kiến tạo bằng công nghệ số đang mở ra cánh cửa phát triển bền vững cho công nghiệp Việt Nam.

Chánh Định Minh - Hoàng Bắc