Trong bối cảnh năng lượng sạch ngày càng trở nên ưu tiên, CNG (Compressed Natural Gas) trở thành giải pháp thân thiện môi trường thay thế xăng dầu. Trạm nén CNG chính là hạ tầng trung tâm trong chuỗi cung ứng khí sạch, giúp các doanh nghiệp và ngành giao thông vận tải khai thác hiệu quả nguồn khí tự nhiên nén. Bài viết sẽ giải đáp chi tiết bản chất, vai trò và các điều kiện pháp lý cần thiết để triển khai và vận hành trạm nén CNG hiệu quả, an toàn tại Việt Nam.
Trạm CNG là gì? Vai trò trong chuỗi cung ứng khí sạch
Trạm CNG là gì?
Trạm CNG là cơ sở kỹ thuật dùng máy nén khí để chuyển khí thiên nhiên (methan – CH₄) từ áp suất thấp lên mức cao (200–250 bar), phục vụ lưu trữ và vận chuyển hiệu quả. Nó đóng vai trò cấp trung tâm trong chuỗi cung ứng khí sạch, cung cấp nhiên liệu cho xe bồn, phương tiện giao thông, nhà máy và các khu dân cư; góp phần giảm phát thải CO₂, NOₓ, SOₓ, thúc đẩy chuyển dịch năng lượng xanh.
Vai trò trong chuỗi cung ứng khí sạch
Trạm nén CNG giữ vị trí trung tâm trong chuỗi cung ứng khí thiên nhiên sạch, đóng góp nhiều giá trị về môi trường, kinh tế và an ninh năng lượng. Dưới đây là các vai trò chính:
Cung cấp nhiên liệu sạch, thân thiện môi trường
CNG là nhiên liệu có hàm lượng carbon thấp, khi cháy tạo ra lượng khí CO₂ thấp hơn nhiều so với xăng hoặc dầu diesel. Ngoài ra, nó cũng giảm đáng kể các chất gây ô nhiễm như NOₓ, SOₓ và bụi mịn, giúp cải thiện chất lượng không khí và góp phần hạn chế biến đổi khí hậu.
Thúc đẩy phát triển giao thông bền vững
Trạm CNG cung cấp nhiên liệu cho các phương tiện vận tải công cộng như xe buýt, taxi, xe tải chạy CNG – một giải pháp thay thế xanh cho giao thông đô thị và liên tỉnh. Điều này không chỉ giảm phát thải mà còn giảm chi phí nhiên liệu cho người sử dụng.
Giải pháp năng lượng cho khu vực chưa có đường ống khí
Tại các khu công nghiệp, nhà máy hoặc vùng dân cư chưa có hạ tầng đường ống dẫn khí, trạm CNG cho phép vận chuyển khí nén bằng xe bồn đến tận nơi. Đây là giải pháp linh hoạt và tiết kiệm, giúp phổ cập khí sạch rộng khắp mà không cần đầu tư hạ tầng ống dẫn lớn.
Hỗ trợ phát triển công nghiệp sạch và kinh tế tuần hoàn
CNG được ứng dụng làm nhiên liệu cho các lò nung, máy sấy, hệ thống gia nhiệt trong ngành chế biến thực phẩm, luyện kim, xi măng, gốm sứ… Trạm CNG giúp đảm bảo nguồn cung ổn định, giảm chi phí vận hành và nâng cao hiệu quả sản xuất.
Tăng cường an ninh năng lượng quốc gia
Nhờ khả năng nén và vận chuyển linh hoạt, trạm CNG giúp đa dạng hóa nguồn cung năng lượng và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Đồng thời, nó giúp hình thành mạng lưới cung ứng khí linh hoạt, ổn định và sẵn sàng ứng phó với các biến động thị trường năng lượng.
>>> Có thể bạn quan tâm: Trạm LNG – Giải pháp khí thiên nhiên hóa lỏng cho công nghiệp hiện đại
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của trạm CNG
Cấu tạo trạm CNG
Một trạm nén CNG tiêu chuẩn bao gồm nhiều bộ phận chuyên biệt, phối hợp chặt chẽ nhằm đảm bảo hiệu quả nén, lưu trữ và phân phối khí thiên nhiên nén đến người sử dụng cuối cùng. Các thành phần chính bao gồm:
Hệ thống đường ống tiếp nhận khí đầu vào
Đây là hệ thống tiếp nhận khí thiên nhiên (chủ yếu là metan) từ nguồn cung cấp chính, có thể là hệ thống đường ống truyền dẫn quốc gia hoặc từ nhà máy xử lý khí. Đường ống này được trang bị các van khóa, thiết bị lọc bụi – tách nước để làm sạch khí trước khi nén.
Máy nén CNG (Gas Compressor)
Là bộ phận cốt lõi của trạm, có nhiệm vụ nén khí từ áp suất đầu vào thấp (khoảng 14–22 barg) lên áp suất rất cao (200–250 barg) để phù hợp với yêu cầu lưu trữ và vận chuyển. Máy nén có thể là loại pittông hoặc trục vít, được thiết kế chống cháy nổ và vận hành tự động, an toàn.
Bồn chứa CNG (Storage Cascade)
Là hệ thống các bình chứa áp suất cao được làm từ vật liệu siêu bền như thép carbon hoặc composite sợi thủy tinh. Chúng có nhiệm vụ lưu trữ khí CNG sau khi nén, đảm bảo luôn có sẵn lượng khí cần thiết để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ hoặc cấp cho xe bồn vận chuyển.
>>> Có thể bạn quan tâm: Bồn Chứa LNG – Giải Pháp Lưu Trữ Khí Thiên Nhiên Hóa Lỏng Tối Ưu
Cụm thiết bị giảm áp – PRU (Pressure Reducing Unit)
Đây là hệ thống giúp hạ áp suất khí từ mức cao trong bồn chứa xuống mức áp suất an toàn và phù hợp với từng loại thiết bị hoặc nhu cầu sử dụng cuối cùng. Cụm PRU thường đi kèm bộ gia nhiệt, van an toàn và thiết bị đo lưu lượng.
Hệ thống điều khiển – giám sát SCADA
Tất cả các thông số kỹ thuật như áp suất, nhiệt độ, lưu lượng dòng khí… đều được giám sát và điều khiển thông qua hệ thống tự động SCADA. Hệ thống này tích hợp các chức năng cảnh báo rò rỉ, báo cháy, ngắt khẩn cấp và đảm bảo tuân thủ các quy định an toàn nghiêm ngặt.
Xe bồn vận chuyển CNG (Mobile Storage Unit)
Sau khi được nén và lưu trữ, khí CNG sẽ được nạp vào xe bồn chuyên dụng có khả năng chịu áp suất cao để vận chuyển đến các địa điểm tiêu thụ như nhà máy công nghiệp, khu dân cư, hoặc trạm phân phối khu vực.
Nguyên lý vận hành của trạm CNG
Toàn bộ quy trình hoạt động của trạm nén CNG có thể tóm tắt theo các bước sau:
- Tiếp nhận khí đầu vào: Khí thiên nhiên từ nguồn cung (đường ống hoặc trạm tiếp nhận LNG tái hóa khí) được xử lý sơ bộ và đưa vào trạm.
- Nén khí: Máy nén hoạt động để tăng áp suất khí từ áp suất thấp lên mức cao theo tiêu chuẩn (200–250 bar), sẵn sàng cho lưu trữ hoặc vận chuyển.
- Lưu trữ khí: Khí nén được bơm vào các bồn chứa cao áp được lắp đặt an toàn theo cụm, có hệ thống kiểm soát áp suất và nhiệt độ.
- Vận chuyển bằng xe bồn: CNG từ bồn chứa sẽ được nạp vào xe bồn chuyên dụng thông qua hệ thống nạp. Xe bồn sau đó vận chuyển đến các điểm tiêu thụ hoặc trạm phân phối khác.
- Giảm áp tại điểm sử dụng: Tại nơi tiêu thụ (nhà máy, trạm giảm áp PRU khu vực…), khí sẽ được hạ áp suất thông qua hệ thống PRU để phù hợp với nhu cầu sử dụng.
- Sử dụng cuối: CNG được cấp vào thiết bị công nghiệp, hệ thống nấu ăn, xe vận tải hoặc nhà máy phát điện – đóng vai trò như một nguồn năng lượng sạch, hiệu quả và an toàn.
Trạm nén CNG là một phần hạ tầng thiết yếu trong chuỗi cung ứng khí sạch, giúp giảm phát thải, tối ưu chi phí và thúc đẩy sử dụng năng lượng thân thiện với môi trường. Để vận hành hợp pháp, doanh nghiệp phải đáp ứng các điều kiện pháp lý chặt chẽ và tuân thủ nghiêm ngặt quy trình an toàn kỹ thuật. Metagas cung cấp giải pháp CNG trọn gói. Liên hệ Metagas ngay hôm nay để được tư vấn miễn phí và nhận báo giá chi tiết cho dự án của bạn.
