Gia đình Tuabin Khí của Trung Quốc đón thêm một thành viên mới!

Trung Quốc đã đạt được bước đột phá mới trong phát triển tuabin khí cỡ nhỏ. Tuabin khí lớp 3 megawatt (CGT3) do nước này tự phát triển vừa được công bố, mở rộng thêm gia đình tuabin khí của Trung Quốc và đánh dấu việc nước này đã làm chủ hoàn toàn công nghệ tuabin khí cỡ nhỏ và trung bình. Triển vọng thị trường cho các tuabin khí cỡ nhỏ và trung bình rất rộng lớn, với các ứng dụng trải dài từ giàn khoan ngoài khơi, phát điện trên đảo, cung cấp điện khẩn cấp và nhiều lĩnh vực khác nữa. Tại Ngày Tuabin Khí của Tập đoàn Công nghiệp Đóng tàu Trung Quốc 2026, diễn ra tại Cáp Nhĩ Tân, tỉnh Hắc Long Giang từ ngày 16 đến 17 tháng 1, một loạt các sáng kiến đổi mới độc lập đã được giới thiệu. Trong vòng năm năm qua, Trung Quốc đã đạt được những đột phá trong hơn 200 công nghệ cốt lõi quan trọng, bao gồm cháy ít phát thải dùng nhiên liệu đơn/hai loại, cháy nhiên liệu hydro-ammonia, phát điện di động và quản lý sức khỏe thông minh dựa trên dữ liệu lớn dành cho tuabin khí, đạt được nhiều thành tựu "khoảng không" lần đầu tiên. Tuabin khí CGT3 vừa được công bố hoàn toàn phù hợp với các tiêu chuẩn tiên tiến quốc tế về mọi chỉ tiêu hiệu suất, vượt qua nhiều rào cản công nghệ then chốt. Bước đột phá này đánh dấu việc Trung Quốc đã bước vào nhóm các nước tiên tiến trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển độc lập về tuabin khí.

 

 

Là thiết bị năng lượng cốt lõi cho các lĩnh vực điện lực, hàng không, hàng hải và công nghiệp, trình độ phát triển của tuabin khí ảnh hưởng trực tiếp đến an ninh quốc gia và sức cạnh tranh công nghiệp, đóng vai trò là nền tảng quan trọng để thúc đẩy chiến lược xây dựng một cường quốc sản xuất. Năm 2022 và 2024, Hoa Kỳ đã đưa công nghệ tuabin khí tiên tiến vào danh sách 19 công nghệ then chốt ảnh hưởng đến an ninh quốc gia, xếp nó vào nhóm các ưu tiên hàng đầu. Do đó, tuabin khí được ca ngợi là "viên ngọc quý" trong lĩnh vực chế tạo thiết bị. Hiện nay, chỉ có một số ít quốc gia—bao gồm Hoa Kỳ, Anh, Nga, Nhật Bản và Trung Quốc—có năng lực nghiên cứu và phát triển độc lập trong lĩnh vực này.

“Tuabin khí có đặc điểm 'ba cao, một thấp': nhiệt độ cao, tốc độ quay cao, mật độ công suất cao và lượng phát thải thấp,” bà Liu Bingbing, Phó Giám đốc Trung tâm Công nghệ Máy nén thuộc Viện Nghiên cứu số 703 của Tập đoàn Công nghiệp Tàu thủy Nhà nước Trung Quốc, chia sẻ với Global Times. Tuabin khí chủ yếu gồm ba bộ phận cốt lõi: máy nén, buồng đốt và tuabin. Bằng cách nén không khí và đốt cháy nhiên liệu, chúng làm quay tuabin để sản sinh điện năng, được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất điện công nghiệp và các lĩnh vực khác. Bà Liu giải thích: "Thứ nhất là nhiệt độ cao. Sau khi nhiên liệu cháy hoàn toàn trong buồng đốt, môi trường tạo ra vượt quá 1.000 độ C, đặt ra yêu cầu cực kỳ khắt khe về chất lượng nhiên liệu cũng như tính năng vật liệu của thiết bị. Thứ hai là tốc độ quay cao. Tuabin quay càng nhanh thì lực ly tâm sinh ra trong quá trình vận hành càng lớn, gây ra những thách thức kỹ thuật đáng kể đối với tính năng vật liệu và thiết kế cấu trúc. Thứ ba là mật độ công suất cao—đây vừa là một rào cản kỹ thuật, vừa là ưu thế thiết kế then chốt của tuabin khí." Bà Liu Bingbing lấy ví dụ minh họa: đối với thiết bị có công suất 25 megawatt, một động cơ diesel có công suất tương đương có thể nặng tới hàng trăm tấn, trong khi một tuabin khí chỉ cần khoảng vài chục tấn để đạt cùng mức công suất đó. Trong các ứng dụng nhạy cảm với trọng lượng, chẳng hạn như tàu thủy, điều này giúp giảm đáng kể tổng trọng lượng thiết bị, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng không gian và khả năng hoạt động bền bỉ của platform.

Ngoài "ba mức cao," công nghệ tuabin khí còn sở hữu một lợi thế "thấp": lượng phát thải thấp, đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường hiện hành. Hiện tại, được cung cấp nhiên liệu bằng khí tự nhiên, tuabin khí có thể kiểm soát lượng phát thải dưới 20ppm hoặc thậm chí 15ppm, thể hiện hiệu suất môi trường vượt trội. Trong tương lai, nguồn nhiên liệu có thể tiến tới các lựa chọn sạch hơn như hydro tinh khiết.

Do đó, nghiên cứu và phát triển tuabin khí đòi hỏi những điểm xuất phát cao, đặt ra những thách thức lớn trong phát triển, yêu cầu thời gian dài hơn và phụ thuộc mạnh mẽ vào các nghiên cứu cơ bản, thử nghiệm sâu rộng, vật liệu tiên tiến cũng như các quy trình sản xuất tinh vi.

Thị phần của dòng CGT tăng đều đặn

Theo các chuyên gia trong ngành, các tuabin khí công nghiệp của Trung Quốc lâu nay phải đối mặt với những rào cản nghiêm ngặt về công nghệ nước ngoài và tình trạng độc quyền sản phẩm. Lấy việc truyền dẫn khí đốt tự nhiên và khai thác dầu khí ngoài khơi làm ví dụ, hàng trăm tuabin khí công nghiệp đang hoạt động trước năm 2018 đều phụ thuộc vào nhập khẩu.

Trong suốt chặng đường phát triển tuabin khí của Trung Quốc, quốc gia này đã toàn diện chinh phục và làm chủ các công nghệ thiết kế tuabin khí cốt lõi, thiết lập một hệ sinh thái công nghiệp hoàn chỉnh trải dài từ nghiên cứu và phát triển thiết kế, sản xuất, thử nghiệm và xác thực, tích hợp hệ thống, cung cấp sản phẩm cho đến hỗ trợ dịch vụ xuyên suốt vòng đời sản phẩm.

“Tuabin khí công nghiệp CGT (China Gas Turbine) là tuabin khí do chính Trung Quốc phát triển,” ông Lưu Bỉnh Bỉnh cho biết. Khi ông gia nhập viện nghiên cứu vào năm 2012, chỉ có duy nhất một mẫu tuabin khí đang được phát triển. Ngày nay, dòng sản phẩm CGT bao gồm các mức công suất từ 3 đến 50 megawatt, đáp ứng đa dạng các lĩnh vực và tình huống ứng dụng, từ năng lượng phân tán, nhiệt điện kết hợp, phát điện khẩn cấp, giàn khoan ngoài khơi cho đến các hệ thống truyền động công nghiệp.

“Mặc dù ngành công nghiệp tuabin khí của Trung Quốc khởi đầu tương đối muộn và có nền tảng yếu hơn, nhưng trong những năm gần đây, ngành này vẫn duy trì sự phát triển ổn định và nhanh chóng. Theo quan điểm của chúng tôi, đặc biệt trong lĩnh vực tuabin khí cỡ nhỏ đến trung bình, chúng ta đã từng bước chuyển từ việc đi theo người khác sang đạt được đổi mới độc lập,” ông Sun Peng, Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu số 703 thuộc Tập đoàn Đóng tàu Nhà nước Trung Quốc, cho biết.

Hiện nay, mặc dù thị trường tuabin khí toàn cầu vẫn do các tập đoàn khổng lồ như General Electric và Siemens thống trị, Trung Quốc đã bắt đầu đạt được những bước tiến đáng kể. Các sản phẩm thuộc dòng CGT đã liên tục tăng thị phần, ngày càng được ưa chuộng cả trong nước lẫn quốc tế. Điều này không chỉ thúc đẩy quá trình tự chủ và kiểm soát các thiết bị quan trọng trong lĩnh vực năng lượng của Trung Quốc, mà còn thể hiện sức mạnh của các thương hiệu Trung Quốc trên thị trường năng lượng và điện lực toàn cầu.

Trạm phát điện di động tuabin khí: "Lá bài tẩy" trong sản xuất điện khẩn cấp

Với sự tăng trưởng nhanh chóng của nhu cầu điện toàn cầu, thị trường tuabin khí đang trải qua giai đoạn mở rộng lịch sử. Số liệu cho thấy trong vòng năm năm qua, tổng doanh số tuabin khí toàn cầu đạt khoảng 2.100 đơn vị, trong đó tuabin khí cỡ nhỏ và vừa chiếm 68% (tính theo số lượng đơn vị). Trong nửa đầu năm 2025, tổng đơn hàng tuabin khí toàn cầu đạt 427 đơn vị, tăng 124% so với cùng kỳ năm trước; trong đó nhu cầu đối với tuabin khí cỡ nhỏ và vừa lên tới 330 đơn vị, tăng 180% so với cùng kỳ năm trước.

“Tuabin khí cỡ nhỏ và vừa mang lại những lợi thế như kích thước nhỏ gọn, tính cơ động và dễ dàng di chuyển, đồng thời hỗ trợ hệ thống nhiên liệu kép cho dầu mỏ và khí tự nhiên. Hơn nữa, dưới tác động của các mục tiêu 'carbon kép', cấu trúc năng lượng toàn cầu đang đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang các giải pháp sạch và ít carbon. Tuabin khí, vốn chủ yếu chạy bằng khí tự nhiên, có cường độ phát thải carbon thấp hơn so với việc sản xuất điện từ than đá,” bà Liu Bingbing giải thích, nêu rõ những lý do đằng sau nhu cầu tăng vọt đối với tuabin khí cỡ nhỏ và vừa.

Theo các phóng viên của Global Times, tuabin khí công suất 3 megawatt vừa được phát hành sở hữu kích thước nhỏ gọn, cấu trúc nhẹ, mật độ công suất cao và mức độ tiếng ồn thấp. Mật độ công suất của nó gấp mười lần so với các tuabin hơi truyền thống, khiến nó trở thành một giải pháp năng lượng ít carbon, thân thiện với môi trường. Các ứng dụng thị trường của sản phẩm này rất phong phú, bao gồm phát điện phân tán, các giàn khoan ngoài khơi, phát điện trên đảo và cung cấp điện khẩn cấp.

Trong lĩnh vực phát điện khẩn cấp, trạm phát điện di động tua-bin khí công suất 25 megawatt (CGT25-T) và tổ máy phát điện khẩn cấp lắp trên xe tải công suất 2,5 megawatt đang có nhu cầu thị trường mạnh mẽ. Tổ máy lắp trên xe tải công suất 2,5 megawatt sử dụng tua-bin khí làm động cơ chính, cung cấp công suất định mức 2.500 kilowatt. Về hình dáng tổng thể, tổ máy này giống như một chiếc xe tải thùng lớn, sở hữu khả năng chịu tải cao và tính cơ động tốt. Nó có thể di chuyển nhanh chóng qua nhiều loại địa hình khác nhau và hoạt động ổn định ngay cả ở những vùng địa hình phức tạp. Các đặc điểm nổi bật bao gồm khả năng khởi động từ trạng thái không có nguồn điện (black start) và phản ứng cung cấp điện nhanh chóng.

Theo các báo cáo, trong lĩnh vực dân sự, tổ máy phát điện này có thể đóng vai trò nguồn điện dự phòng khẩn cấp cho các trung tâm dữ liệu trong các ngành như viễn thông và ngân hàng, hoặc cung cấp bảo đảm nguồn điện dự phòng cho các hội nghị và sự kiện thể thao quy mô lớn.