Đánh giá và đề xuất giải pháp giảm phát thải khí nhà kính và tiết kiệm năng lượng tại Công ty TNHH Bosch VN

Đồ án giảm phát thải khí nhà kính và tiết kiệm năng lượng tại Công ty TNHH Bosch VN

• Tác giả: Trịnh Thái Hà
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Thu Thảo
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Môi trường
• Đề tài: Đánh giá và đề xuất giải pháp giảm phát thải khí nhà kính và tiết kiệm năng lượng tại Công ty TNHH Bosch VN
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan giảm phát thải khí nhà kính tại Bosch VN

Công ty TNHH Bosch VN vận hành nhà máy sản xuất công nghệ cao tại Đồng Nai. Cơ sở chuyên sản xuất dây đai truyền động Pushbelt cho hộp số ô tô vô cấp. Nhà máy duy trì dây chuyền hoạt động liên tục 24 giờ mỗi ngày suốt 365 ngày trong năm. Quy trình chế tạo đai thép đòi hỏi mức tiêu thụ năng lượng khổng lồ. Nhu cầu phụ tải điện cao gây áp lực lớn lên chi phí và gia tăng phát thải carbon. Do đó, giảm phát thải khí nhà kính và tiết kiệm năng lượng tại Bosch VN trở thành nhiệm vụ chiến lược hàng đầu. Doanh nghiệp áp dụng quy chuẩn kiểm kê khí nhà kính quốc tế theo hướng dẫn IPCC 2006. Mục tiêu chính hướng tới trung hòa carbon trong toàn bộ chuỗi sản xuất. Đề tài tập trung nhận diện nguồn phát thải trực tiếp và gián tiếp trong nhà máy. Nghiên cứu đồng thời xây dựng bộ chỉ số tiêu thụ năng lượng chuẩn mực cho từng công đoạn gia công. Dữ liệu thực tế cho phép ban quản lý nhận định điểm nghẽn tiêu hao. Từ đó, nhà máy thiết lập các biện pháp kỹ thuật nhằm cắt giảm dấu chân sinh thái. Chiến lược này giúp doanh nghiệp tuân thủ luật bảo vệ môi trường và tối ưu hóa chi phí vận hành lâu dài.

1.1. Bối cảnh sản xuất Pushbelt tại nhà máy Bosch

Nhà máy Bosch Việt Nam giữ vai trò trung tâm sản xuất dây đai truyền động biến thiên liên tục. Toàn bộ dây chuyền sản xuất Pushbelt sử dụng công nghệ tạo hình kim loại chính xác. Quá trình ủ nhiệt, ram phôi và lắp ráp đòi hỏi máy móc chạy ổn định liên tục. Năng lượng điện đóng vai trò chi phối toàn bộ phân xưởng. Hệ thống máy nén khí, lò nhiệt luyện và điều hòa công nghiệp làm việc hết công suất. Môi trường cơ khí chính xác tiêu hao nguồn điện lưới rất lớn. Việc duy trì sản lượng cao đồng thời tạo ra lượng khí thải carbon đáng kể. Tình trạng này đặt ra yêu cầu cấp bách về quản trị năng lượng bền vững.

1.2. Mục tiêu kiểm kê khí nhà kính theo chuẩn IPCC

Kiểm kê khí nhà kính là bước nền tảng để xác định ranh giới phát thải của Bosch VN. Phương pháp kiểm kê dựa trên hướng dẫn kỹ thuật của IPCC năm 2006. Khung tiêu chuẩn phân chia phát thải thành ba phạm vi cụ thể. Phạm vi 1 bao gồm phát thải trực tiếp từ đốt nhiên liệu và rò rỉ môi chất. Phạm vi 2 tập trung vào lượng điện năng tiêu thụ từ lưới điện quốc gia. Phạm vi 3 phản ánh chuỗi cung ứng vật liệu và dịch vụ vận chuyển bên ngoài. Việc lượng hóa chính xác số liệu giúp ban giám đốc nhìn rõ cấu trúc phát thải. Doanh nghiệp dễ dàng thiết lập mục tiêu giảm thiểu phù hợp với cam kết quốc tế.

II. Phân tích phát thải khí nhà kính và năng lượng tại Bosch VN

Kết quả kiểm kê thực tế tại nhà máy Bosch VN cho thấy cơ cấu phát thải rất đặc trưng. Lượng khí nhà kính phát sinh chủ yếu đến từ nguồn điện lưới quốc gia EVN thuộc Phạm vi 2. Dây chuyền dập đai, lò nhiệt luyện và trạm nén khí tiêu tốn hàng triệu kilowatt giờ mỗi năm. Hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam vẫn còn cao do phụ thuộc nhiều vào nhiệt điện than. Do đó, việc tiêu thụ điện gián tiếp trở thành nguyên nhân tạo ra dấu chân carbon lớn nhất của cơ sở. Bên cạnh điện năng, phát thải trực tiếp thuộc Phạm vi 1 chiếm tỷ trọng đáng kể. Nhà máy sử dụng khí LPG để xử lý khí thải dư trong quy trình công nghệ. Khí propan đóng vai trò chất đốt kỹ thuật cho các lò nhiệt luyện kim loại. Lượng dầu DO phục vụ vận hành máy bơm cứu hỏa và tháp chiếu sáng dự phòng. Ngoài ra, hiện tượng rò rỉ môi chất lạnh từ các cụm chiller trung tâm cũng phát tán khí nhà kính có chỉ số GWP cao. Phân tích chi tiết ranh giới vận hành bộc lộ rõ tiềm năng cải thiện hiệu suất. Cơ sở cần sớm tái cấu trúc hệ thống năng lượng để giảm thiểu chi phí và hạn chế tác động tiêu cực đến môi trường.

2.1. Đánh giá phát thải trực tiếp Scope 1 và Scope 2

Kiểm kê phát thải Scope 1 tại nhà máy tập trung vào các thiết bị đốt cố định và di động. Khí LPG và Propan tạo ra khí thải CO2 trong quá trình nung xử lý vật liệu. Rò rỉ môi chất làm lạnh điều hòa góp phần làm tăng tiềm năng nóng lên toàn cầu. Trong khi đó, Scope 2 chiếm ưu thế tuyệt đối về quy mô khí nhà kính. Việc vận hành liên tục 24/7 của các trạm nén khí và dây chuyền dập đai đòi hỏi nguồn điện khổng lồ từ lưới EVN. Dữ liệu đo đạc khẳng định giảm điện năng là yếu tố cốt lõi để thu hẹp lượng phát thải Scope 2. Kiểm soát chặt chẽ hai phạm vi này là nền tảng tối ưu hóa năng lượng.

2.2. Điểm nghẽn lãng phí trong vận hành sản xuất

Khảo sát thực địa chỉ rõ nhiều thất thoát năng lượng chưa được triệt tiêu tại phân xưởng. Hệ thống khí nén công nghiệp xuất hiện tình trạng rò rỉ khí trên đường ống phân phối. Áp suất sụt giảm khiến máy nén phải chạy bù tải, tiêu hao nhiều điện năng vô ích. Các động cơ điện thế hệ cũ chưa tích hợp biến tần điều khiển tốc độ. Điều này dẫn tới hiện tượng lãng phí điện năng trong giai đoạn phụ tải thấp. Ngoài ra, nhiệt thừa từ các lò nung chưa được thu hồi hiệu quả để tái sử dụng. Tình trạng cách nhiệt kém ở các đường dẫn hơi nóng làm tăng tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh. Khắc phục các điểm nghẽn kỹ thuật này mang lại cơ hội tiết kiệm năng lượng rất lớn.

III. Giải pháp giảm phát thải khí nhà kính hiệu quả tại Bosch VN

Nghiên cứu ứng dụng phương pháp phân tích thứ bậc AHP để sàng lọc các phương án giảm phát thải. Mô hình đánh giá toàn diện dựa trên ba tiêu chí: kinh tế, kỹ thuật và môi trường. Chuyên gia cho điểm so sánh cặp nhằm xếp hạng mức độ ưu tiên của từng giải pháp can thiệp. Kết quả định lượng chỉ rõ nhóm phương án cải tiến thiết bị mang lại tỷ suất hoàn vốn cao nhất. Giải pháp trọng tâm bao gồm mở rộng hệ thống điện mặt trời áp mái tại khuôn viên nhà máy. Nguồn năng lượng tái tạo tại chỗ trực tiếp giảm tải tiêu thụ điện từ lưới EVN. Tiếp theo, nhà máy nâng cấp hệ thống máy nén khí thông qua việc lắp đặt biến tần và khắc phục rò rỉ đường ống. Quy trình kiểm tra định kỳ bằng thiết bị siêu âm ngăn chặn thất thoát khí nén liên tục. Bên cạnh đó, hệ thống thu hồi nhiệt thải từ lò nhiệt luyện được đưa vào sử dụng để cấp nhiệt sơ bộ. Hệ thống làm mát Chiller cũng được thay thế môi chất lạnh thân thiện hơn với môi trường. Sự kết hợp đồng bộ này tạo ra chuyển biến rõ rệt về hiệu quả năng lượng.

3.1. Ứng dụng mô hình AHP lựa chọn giải pháp tối ưu

Phương pháp phân tích thứ bậc AHP đóng vai trò công cụ ra quyết định định lượng. Kỹ thuật này phân chia bài toán tối ưu năng lượng thành ma trận so sánh cặp. Các tiêu chí bao gồm mức giảm phát thải CO2, chi phí đầu tư và tính khả thi kỹ thuật. Ma trận trọng số giúp triệt tiêu các nhận định cảm tính của người vận hành. Tỷ số nhất quán CR được kiểm soát chặt chẽ dưới ngưỡng 0,1 để đảm bảo tính logic khoa học. Kết quả phân tích khẳng định việc đầu tư vào tối ưu điện khí nén và năng lượng mặt trời đạt điểm số cao nhất. Đây là căn cứ xác thực để doanh nghiệp phân bổ nguồn lực tài chính.

3.2. Triển khai năng lượng mặt trời và tối ưu khí nén

Điện mặt trời áp mái tạo ra nguồn năng lượng xanh tự dùng trực tiếp tại nhà máy. Giải pháp này cắt giảm phụ tải tiêu thụ từ lưới điện EVN vào các khung giờ cao điểm. Nhờ đó, lượng phát thải gián tiếp CO2 giảm sút đáng kể ngay khi hệ thống vận hành. Song song với năng lượng tái tạo, nhà máy áp dụng công nghệ biến tần cho trạm máy nén khí. Biến tần giúp điều chỉnh tốc độ vòng quay động cơ theo lưu lượng tiêu thụ thực tế. Đồng thời, kỹ thuật viên thực hiện bịt kín các điểm hở trên đường ống dẫn khí nén. Những cải tiến này giúp cắt giảm ngay 15% điện năng tiêu hao tại trạm khí.

IV. Lợi ích tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải tại Bosch VN

Việc thực hiện đồng bộ các giải pháp kỹ thuật mang lại giá trị kép cho Bosch VN. Doanh nghiệp cắt giảm đáng kể chi phí tiền điện hàng tháng nhờ tối ưu hiệu suất phụ tải. Suất tiêu hao năng lượng trên từng đơn vị dây đai Pushbelt giảm rõ rệt. Nhờ đó, biên lợi nhuận của nhà máy được củng cố trong bối cảnh giá điện biến động. Chỉ số phát thải nhà kính tính trên mỗi sản phẩm hoàn thiện cũng giảm dần qua các năm. Điều này giúp doanh nghiệp duy trì vị thế dẫn đầu trong sản xuất xanh tại Việt Nam. Bên cạnh hiệu quả kinh tế, mô hình này khẳng định tính ứng dụng thực tiễn cao cho toàn ngành công nghiệp phụ trợ. Phương pháp kiểm kê IPCC kết hợp mô hình phân tích thứ bậc AHP cung cấp quy trình chuẩn mực. Cách tiếp cận khoa học này có thể chuyển giao cho nhiều nhà máy cơ khí chính xác khác. Các cơ sở sản xuất dễ dàng xác định trọng tâm đầu tư mà không lãng phí nguồn lực tài chính. Doanh nghiệp cũng nâng cao uy tín thương hiệu đối với các đối tác toàn cầu. Cuối cùng, dự án đóng góp thiết thực vào mục tiêu phát thải ròng bằng không của quốc gia vào năm 2050.

4.1. Hiệu quả kinh tế và cắt giảm dấu chân carbon

Các biện pháp kỹ thuật giúp nhà máy tiết kiệm hàng trăm nghìn kilowatt giờ điện mỗi năm. Khoản cắt giảm tiêu thụ năng lượng này chuyển hóa trực tiếp thành lợi ích tài chính. Chi phí vận hành phân xưởng giảm xuống, giúp hạ giá thành sản phẩm trên mỗi đơn vị xuất xưởng. Lượng phát thải CO2 tương đương giảm hàng trăm tấn mỗi năm, hỗ trợ lộ trình trung hòa carbon. Đồng thời, nhà máy giảm thiểu rủi ro pháp lý liên quan đến thuế carbon trong tương lai. Sự cải thiện về hiệu suất năng lượng còn kéo dài tuổi thọ của hệ thống thiết bị cơ khí. Đây là minh chứng rõ ràng cho hiệu quả đầu tư công nghệ xanh.

4.2. Khả năng nhân rộng mô hình cho ngành phụ trợ

Mô hình quản trị năng lượng tại Bosch VN đem lại bài học quý giá cho khối doanh nghiệp phụ trợ. Các nhà máy cơ khí có thể áp dụng ngay quy trình kiểm kê chuẩn IPCC 2006. Việc ứng dụng công cụ AHP giúp đơn giản hóa khâu lựa chọn dự án tiết kiệm năng lượng. Doanh nghiệp không cần đầu tư dàn trải mà tập trung vào các mắt xích lãng phí lớn nhất. Sự kết hợp giữa điện mặt trời áp mái và tối ưu hóa khí nén phù hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam. Phương pháp tiếp cận này thúc đẩy quá trình chuyển đổi xanh bền vững trong toàn bộ chuỗi cung ứng công nghiệp chế tạo.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Biến đổi khí hậu toàn cầu đang là thách thức môi trường nghiêm trọng, trong đó các hoạt động sản xuất công nghiệp đóng góp phần lớn vào tổng lượng phát thải khí nhà kính (KNK). Theo Báo cáo Phát triển bền vững của Liên Hợp Quốc, khu vực công nghiệp chiếm khoảng 30% tổng lượng phát thải CO₂ trên toàn thế giới, bắt nguồn chủ yếu từ hoạt động đốt nhiên liệu hóa thạch để cung cấp năng lượng, vận hành máy móc và gia công chế tạo. Tại Việt Nam, số liệu thống kê từ Bộ Tài nguyên và Môi trường ghi nhận tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn quốc đã đạt ngưỡng 432 triệu tấn CO₂, trong đó ngành công nghiệp chiếm tới 50%. Để hiện thực hóa các cam kết quốc gia về giảm nhẹ phát thải hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng không, việc thực hiện kiểm kê và kiểm soát phát thải khí nhà kính tại các cơ sở công nghiệp trở thành nghĩa vụ pháp lý và yêu cầu thực tiễn cấp bách.

Công ty TNHH Bosch Việt Nam là doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài, sở hữu nhà máy sản xuất quy mô lớn đặt tại Khu công nghiệp Long Thành, tỉnh Đồng Nai. Hoạt động cốt lõi của nhà máy là sản xuất dây đai truyền lực biến đổi liên tục (Continuously Variable Transmission - CVT pushbelt) dùng cho động cơ ô tô. Hoạt động gia công, luyện nhiệt và lắp ráp liên tục 24/7 đòi hỏi cơ sở phải tiêu thụ khối lượng điện năng và nhiên liệu rất lớn. Thống kê nội bộ giai đoạn 2021–2024 cho thấy lượng điện năng tiêu thụ trung bình hàng tháng tại nhà máy dao động từ 6.604,5 MWh đến 8.247,2 MWh; tiêu thụ khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) từ 14.230 kg đến 16.465 kg/tháng; tiêu thụ khí propane duy trì từ 11.100 kg đến 15.755 kg/tháng; và dầu diesel (DO) phục vụ các hệ thống phụ trợ ghi nhận từ 147,25 lít đến 1.733,33 lít/tháng.

Căn cứ theo Quyết định số 01/2022/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ban hành danh mục lĩnh vực, cơ sở phát thải khí nhà kính phải thực hiện kiểm kê khí nhà kính, Nhà máy Bosch Việt Nam thuộc Phụ lục I (Lĩnh vực các quá trình công nghiệp) và xếp thứ tự 1399 trong Phụ lục II (Danh mục cơ sở thuộc ngành Công Thương). Do đó, việc xây dựng báo cáo kiểm kê phát thải khí nhà kính theo chuẩn mực quốc tế và đề xuất lộ trình giảm phát thải, tiết kiệm năng lượng là nhiệm vụ bắt buộc.

Mục tiêu nghiên cứu được xác định cụ thể trong đồ án tốt nghiệp bao gồm:

• Mục tiêu tổng quát: Đánh giá mức độ phát thải khí nhà kính trong nhà máy Bosch Việt Nam và đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải khí nhà kính (GHG) dựa trên phương pháp phân tích thứ bậc (AHP).
• Mục tiêu cụ thể:
  1. Đánh giá mức độ phát thải khí nhà kính trong Nhà máy Bosch Việt Nam;
  2. Ứng dụng phương pháp phân tích thứ bậc AHP để lựa chọn phương pháp giảm phát thải nhà kính;
  3. Đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng và phát giảm thải khí nhà kính cho nhà máy.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là toàn bộ các hoạt động phát sinh phát thải khí nhà kính và sử dụng năng lượng tại Công ty TNHH Bosch Việt Nam – Nhà máy Bosch Việt Nam. Phạm vi nghiên cứu về mặt không gian được giới hạn trong ranh giới địa lý của cơ sở tại Khu công nghiệp Long Thành (phía Bắc giáp đường số 8; phía Tây giáp Công ty Olympus và đường số 7; phía Đông giáp đường số 9; phía Nam giáp Công ty TNHH Glotec Vina). Phạm vi thời gian thu thập dữ liệu phục vụ tính toán từ tháng 9 năm 2024 đến tháng 2 năm 2025, với chuỗi số liệu năng lượng tham chiếu từ năm 2021 đến 2024, và thời gian triển khai đồ án từ ngày 12/10/2024 đến ngày 15/7/2025.

Chỉ số năng lượng / nhiên liệu	Năm 2021	Năm 2022	Năm 2023	Năm 2024
Điện năng tiêu thụ trung bình (MWh/tháng)	8.247,20	7.472,36	6.629,73	6.604,50
Khí LPG tiêu thụ trung bình (kg/tháng)	16.465,00	15.165,00	14.230,00	15.093,33
Khí Propane tiêu thụ trung bình (kg/tháng)	15.755,00	12.934,20	11.100,00	12.406,70
Dầu DO tiêu thụ trung bình (lít/tháng)	1.733,33	1.233,33	147,25	882,10

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đồ án dựa trên các hướng dẫn tiêu chuẩn quốc tế về biến đổi khí hậu và kiểm kê phát thải, cụ thể là Hướng dẫn kiểm kê phát thải khí nhà kính quốc gia năm 2006 của Ban liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC 2006 Guidelines) và Nghị định thư khí nhà kính (GHG Protocol). Nghiên cứu xem xét 7 nhóm khí nhà kính cơ bản theo quy định của IPCC gồm CO₂, CH₄, N₂O, HFCs, PFCs, SF₆ và NF₃. Hệ số tiềm năng làm nóng lên toàn cầu (GWP) được tra cứu và đối chiếu dựa trên Báo cáo Đánh giá lần thứ 6 của IPCC (AR6) ban hành năm 2021. Khung đánh giá phát thải được phân định thành ba phạm vi hoạt động (Scope):

• Phạm vi 1 (Scope 1 - Phát thải trực tiếp): Phát sinh từ các nguồn thuộc quyền kiểm soát của nhà máy, bao gồm đốt nhiên liệu cố định (đốt khí thừa bằng LPG), đốt nhiên liệu di động (dầu DO vận hành máy bơm chữa cháy, tháp đèn), rò rỉ môi chất lạnh trong hệ thống điều hòa không khí và chiller, cùng lượng khí CO₂ sử dụng trực tiếp trong quy trình làm sạch linh kiện.
• Phạm vi 2 (Scope 2 - Phát thải gián tiếp từ năng lượng): Phát sinh từ việc tiêu thụ điện năng mua từ mạng lưới điện quốc gia (EVN) và hệ thống năng lượng mặt trời áp mái.
• Phạm vi 3 (Scope 3 - Phát thải gián tiếp khác): Các nguồn phát thải trong chuỗi giá trị mở rộng, bao gồm khai thác và sản xuất nguyên vật liệu đầu vào (thép cuộn, bao bì), hoạt động vận chuyển hàng hóa thượng nguồn và hạ nguồn, nhiên liệu cho phương tiện đưa đón nhân viên và xe chở rác, tổn thất điện lưới truyền tải, các hoạt động xử lý chất thải (thiêu đốt, hóa rắn, tái chế, ủ phân hữu cơ), xử lý nước thải công nghiệp và phân hủy cuối vòng đời của sản phẩm.

Về phương pháp ra quyết định đa tiêu chí, đồ án ứng dụng Phương pháp phân tích thứ bậc (Analytic Hierarchy Process - AHP) do Thomas L. Saaty đề xuất năm 1980. Cấu trúc AHP cho phép phân rã bài toán lựa chọn giải pháp giảm phát thải phức tạp thành một mô hình phân cấp gồm mục tiêu, hệ thống tiêu chí định tính - định lượng và các phương án hành động. Thông qua các ma trận so sánh cặp theo thang điểm từ 1 đến 9, trọng số ưu tiên của từng tiêu chí và giải pháp được xác định, đồng thời tính nhất quán của các nhận định được kiểm chứng thông qua Tỷ số nhất quán (CR < 0,1).

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm hai nhóm chính:

• Phương pháp thu thập dữ liệu sơ cấp và thứ cấp: Dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua khảo sát thực tế tại các xưởng sản xuất và lập Phiếu khảo sát lấy ý kiến chuyên gia nội bộ tại nhà máy (Phụ lục 1). Dữ liệu thứ cấp gồm báo cáo môi trường nội bộ Bosch các năm 2021–2024, số liệu hóa đơn tiêu thụ điện, dầu, khí, cùng các bảng tra hệ số phát thải, nhiệt trị ròng (NCV) từ IPCC 2006 và Quyết định 2626/QĐ-BTNMT ngày 10/10/2022 của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
• Phương pháp tính toán phát thải định lượng: Áp dụng công thức nhân dữ liệu hoạt động thực tế với hệ số phát thải và hệ số chuyển đổi tương ứng cho từng nguồn phát thải cụ thể của từng phạm vi.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa các khái niệm nền tảng về hiệu ứng nhà kính, cơ chế tác động của các loại KNK (CO₂, CH₄, N₂O, hơi nước, ozone, hợp chất CFCs) và nguyên lý kiểm kê khí nhà kính cấp cơ sở. Chương này cũng trình bày lý thuyết phương pháp AHP, quy trình xây dựng ma trận so sánh cặp và kiểm tra độ tin cậy của ma trận đánh giá.

Phần tổng quan tài liệu trong nước phân tích thực trạng phát thải của khu vực công nghiệp chế biến - chế tạo tại Việt Nam, lược khảo các công trình kiểm kê KNK trong ngành sản xuất xi măng (Tạp chí Môi trường, 2020), doanh nghiệp phụ trợ theo tiêu chuẩn ISO 14064-1:2018 (Tạp chí Năng lượng Sạch, 2021), mô hình hồi quy ARDL phân tích mối quan hệ giữa công nghiệp hóa và phát thải CO₂ (Trần Văn Hoàng và cộng sự, 2020). Song song đó, các nghiên cứu ứng dụng AHP trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật, đầu tư công, y tế, và đánh giá rủi ro môi trường (Nguyễn Văn Quân và cộng sự, 2022) được tổng hợp để chứng minh tính phù hợp của công cụ AHP đối với quản lý môi trường công nghiệp.

Tiểu mục cuối của chương mô tả chi tiết tổ chức vận hành của Công ty TNHH Bosch Việt Nam tại KCN Long Thành. Cơ sở hạ tầng gồm nhà xưởng sản xuất, nhà văn phòng (1 trệt, 1 lầu), nhà động lực mở rộng, trạm khí gas LPG/CO₂, trạm xử lý khí thải và xưởng bảo trì. Quy trình công nghệ chế tạo dây đai truyền lực CVT pushbelt được chia thành 3 công đoạn chính:

1. Quy trình sản xuất phần tử mắt xích (Element): Tháo cuộn phôi thép -> dập mắt xích phôi tinh -> tôi cứng (luyện nhiệt trong lò tôi, thấm dầu làm nguội để biến đổi tổ chức mactenxit) -> mài mặt bavia trên khay rung lắc -> trộn mắt xích -> rửa sạch bằng nước và chất hoạt động bề mặt.
2. Quy trình sản xuất bộ vòng (Loopset): Tháo và xả thép cuộn -> uốn hàn tạo ống tròn -> cắt bằng tia laser -> làm sạch bề mặt bằng vòi phun tuyết CO₂ khô -> ủ vòng -> nong mở rộng kích thước gấp đôi -> rửa sạch -> ủ giảm ứng suất -> kiểm tra bề mặt và kích thước -> ghép thành các bộ vòng (~10 vòng trùm lên nhau).
3. Quy trình lắp ráp Pushbelt: Đưa mắt xích qua hệ thống tự động kiểm tra quang học, độ cứng, độ xoắn/cong vênh -> tiền lắp ráp đai -> lắp ráp hoàn chỉnh mắt xích và bộ vòng -> cân kiểm tra khối lượng và khắc mã -> nhúng dầu chống ăn mòn -> đóng gói thành phẩm.

Nhà máy vận hành 365 ngày/năm, khu vực văn phòng làm việc 8 giờ/ngày, dây chuyền sản xuất duy trì 24 giờ/ngày.

Công đoạn sản xuất	Hoạt động công nghệ chính	Nguồn phát sinh KNK / Tiêu thụ năng lượng
Sản xuất Mắt xích (Element)	Dập phôi tinh, luyện nhiệt tôi dầu, mài bavia, rung lắc, tẩy rửa	Điện năng máy dập/mài, nhiệt lò nung, hóa chất tẩy rửa
Sản xuất Bộ vòng (Loopset)	Hàn ống, cắt laser, phun tuyết CO₂, ủ nhiệt, nong vòng, ủ giảm ứng suất	Điện máy hàn/laser, khí CO₂ hóa lỏng, điện gia nhiệt ủ
Lắp ráp Pushbelt hoàn thiện	Kiểm tra tự động, lồng ghép mắt xích và vòng, nhúng dầu chống gỉ	Điện thiết bị kiểm tra và dây chuyền lắp ráp, dầu bảo quản

Chương 2: Tổng quan về đề tài nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết phương pháp luận kiểm kê và quy trình đánh giá ra quyết định áp dụng riêng cho nhà máy Bosch Việt Nam. Nội dung xác định ranh giới hoạt động theo 3 phạm vi của GHG Protocol và IPCC 2006.

Quy trình thu thập dữ liệu được thiết lập chặt chẽ giữa số liệu sơ cấp (thông qua bảng hỏi khảo sát và phỏng vấn kỹ thuật) và dữ liệu thứ cấp (báo cáo năng lượng, định mức nguyên liệu). Công thức tính toán phát thải cho từng nhóm nguồn được quy định rõ:

• Tính toán phát thải trực tiếp Scope 1 từ đốt nhiên liệu hóa thạch theo khối lượng tiêu thụ, hệ số phát thải mặc định và hệ số nhiệt trị ròng; phát thải do rò rỉ môi chất lạnh căn cứ vào lượng nạp bổ sung hàng năm nhân với GWP; phát thải do sử dụng CO₂ trực tiếp lấy từ lượng khí cấp trong công đoạn phun sạch.
• Tính toán phát thải gián tiếp Scope 2 từ lượng điện năng tiêu thụ thực tế (kWh) nhân với hệ số phát thải lưới điện Việt Nam.
• Tính toán phát thải gián tiếp Scope 3 thông qua các mô hình chuyển đổi vật liệu thượng nguồn, hệ số tiêu hao vận tải đường bộ (tấn.km), và các công thức phân hủy kỵ khí/hiếu khí trong xử lý chất thải rắn và nước thải công nghiệp.

Đối với phương pháp AHP, chương 2 thiết lập cây phân cấp gồm mục tiêu tối ưu hóa, các tiêu chí đánh giá (hiệu quả giảm phát thải, chi phí đầu tư, mức độ dễ áp dụng, độ an toàn vận hành) và bảng danh mục các phương án cải tiến kỹ thuật. Các công thức tính vector trọng số riêng, giá trị riêng lớn nhất ($\lambda_{max}$), chỉ số nhất quán (CI) và tỷ số nhất quán (CR) được chuẩn hóa theo dữ liệu chỉ số ngẫu nhiên (RI) tương ứng.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu

Chương 3 tổng hợp toàn bộ kết quả định lượng về dữ liệu hoạt động, kết quả kiểm kê phát thải KNK, kiểm tra độ tin cậy dữ liệu và kết quả lựa chọn giải pháp bằng AHP.

Về hiện trạng phát thải KNK của nhà máy:

• Phạm vi 1 (Scope 1): Tổng lượng phát thải đạt xấp xỉ 5.547 tấn CO₂e/năm, chiếm tỷ trọng 5% trong cơ cấu phát thải của cơ sở. Nguồn phát sinh chính đến từ khí hóa lỏng phục vụ quá trình đốt khí thừa và nạp môi chất lạnh.
• Phạm vi 2 (Scope 2): Lượng phát thải vượt 66.000 tấn CO₂e/năm, chiếm tỷ trọng áp đảo lên tới 60%. Điều này phản ánh đặc thù phụ thuộc nặng nề vào nguồn điện lưới quốc gia nhằm cấp nguồn cho hệ thống máy dập, lò nhiệt luyện, máy cắt laser và trạm làm lạnh chiller.
• Phạm vi 3 (Scope 3): Tổng phát thải đạt trên 39.000 tấn CO₂e/năm, chiếm 35% tổng lượng phát thải của nhà máy. Nguồn phát thải này chủ yếu nằm ở chuỗi cung ứng thép cuộn thượng nguồn, vận tải vật tư xuất nhập khẩu và xử lý rác thải.

Đánh giá độ tin cậy số liệu cho thấy các dữ liệu Scope 1 và Scope 2 có độ chính xác cao nhờ hệ thống đo đếm điện năng và hóa đơn nhiên liệu minh bạch. Dữ liệu Scope 3 có độ tin cậy ở mức trung bình khá do phụ thuộc vào các giả định và hệ số phát thải quốc tế.

Kết quả áp dụng mô hình AHP để đánh giá và lựa chọn các giải pháp giảm phát thải cho thấy:

• Tiêu chí "Hiệu quả giảm phát thải" và "Tính khả thi trong vận hành" nhận được trọng số ưu tiên cao nhất từ nhóm chuyên gia.
• Trong danh mục các phương án được xem xét, giải pháp “Cài đặt thời gian bật/tắt cho chiller và đèn chiếu sáng” đạt trọng số tổng hợp cao nhất, trở thành giải pháp ưu tiên số một. Giải pháp này có ưu thế vượt trội về chi phí đầu tư thấp, khả năng triển khai ngay và mang lại hiệu quả cắt giảm điện năng đáng kể.
• Giải pháp xếp thứ hai là “Tái sử dụng nhiệt từ máy DI (Deionized Water)”, giúp thu hồi nhiệt dư thừa từ các hệ thống nước khử khoáng để tái cấp nhiệt cho các công đoạn làm sạch, giảm tải cho thiết bị gia nhiệt điện trở.
• Trên cơ sở các kết quả định lượng, chương 3 xây dựng bảng lộ trình giảm phát thải khí nhà kính cho nhà máy Bosch Việt Nam trong giai đoạn 5 năm (2025–2029) cho cả 3 phạm vi, đặt trọng tâm vào việc tiết kiệm điện và kiểm soát năng lượng tiêu thụ.

Phạm vi kiểm kê	Lượng phát thải hàng năm (tấn CO₂e)	Tỷ trọng tại Bosch VN	Tỷ trọng trung bình ngành công nghiệp VN	Tỷ trọng công nghiệp toàn cầu
Phạm vi 1 (Scope 1)	~ 5.547	5%	6%	10%
Phạm vi 2 (Scope 2)	> 66.000	60%	69%	50%
Phạm vi 3 (Scope 3)	> 39.000	35%	25%	40%
Tổng cộng	~ 110.547	100%	100%	100%

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu mang lại những kết quả định lượng cụ thể về hiện trạng tiêu thụ năng lượng và kiểm kê phát thải khí nhà kính tại Nhà máy Bosch Việt Nam:

• Xác lập được số liệu kiểm kê toàn diện cho 3 phạm vi với tổng phát thải hơn 110.000 tấn CO₂e/năm. Trong đó, nghiên cứu chỉ ra rằng phát thải gián tiếp từ điện năng (Scope 2) chiếm tới 60%, xác định đây là đối tượng trọng tâm cần can thiệp để đạt hiệu quả tiết kiệm năng lượng cao nhất.
• Ứng dụng thành công công cụ ra quyết định đa tiêu chí AHP để lượng hóa ý kiến chuyên gia kỹ thuật, đưa ra danh mục thứ tự ưu tiên cho các biện pháp kỹ thuật. Giải pháp tối ưu hàng đầu được xác định là việc lắp đặt bộ định thời (timer) điều khiển tự động bật/tắt cho trạm chiller và hệ thống đèn chiếu sáng nhà xưởng, tiếp nối bởi giải pháp thu hồi và tái sử dụng nhiệt từ thiết bị DI.
• Thiết lập kế hoạch lộ trình cắt giảm phát thải theo từng năm cho giai đoạn 2025–2029, giúp cơ sở chủ động lộ trình tuân thủ hạn ngạch và tiêu chuẩn môi trường.

Về mặt đóng góp, đề tài là một trong những công trình nghiên cứu thực nghiệm đầu tiên thực hiện kiểm kê đầy đủ cả 3 phạm vi KNK kết hợp phân tích thứ bậc AHP tại một cơ sở sản xuất phụ tùng ô tô công nghệ cao (CVT pushbelt) tại Việt Nam. Kết quả nghiên cứu không chỉ giúp nhà máy Bosch hoàn thiện hồ sơ tuân thủ quy định tại Quyết định số 01/2022/QĐ-TTg, mà còn cung cấp phương pháp luận thực tiễn kết hợp giữa đo lường phát thải kỹ thuật và công cụ ra quyết định định lượng cho các doanh nghiệp cơ khí chế tạo khác.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên biên bản góp ý của giảng viên hướng dẫn và cán bộ chấm phản biện, đề tài còn tồn tại một số hạn chế:

• Nghiên cứu chưa đối chiếu, so sánh trực diện suất phát thải trên đơn vị sản phẩm của nhà máy Bosch với các nhà máy sản xuất linh kiện, phụ tùng ô tô tương tự trong nước và quốc tế để đánh giá vị thế cạnh tranh carbon.
• Một số bảng số liệu tính toán quy đổi phát thải chưa trình bày chi tiết công thức chuyển đổi đơn vị và chưa dẫn chiếu cụ thể theo các tập (Volume), chương, bảng tra của IPCC 2006 cũng như danh mục hệ số phát thải trong Quyết định 2626/QĐ-BTNMT ngày 10/10/2022 của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
• Nhóm chuyên gia tham gia điền phiếu khảo sát so sánh cặp AHP còn giới hạn trong phạm vi nội bộ nhà máy; cách thể hiện các ma trận tính toán AHP còn phức tạp, làm giảm tính trực quan khi theo dõi.
• Các kiến nghị đề xuất còn tập trung vào giải pháp kỹ thuật vận hành trước mắt, chưa gắn kết sâu với việc phân tích dòng tiền, chi phí - hiệu quả đầu tư tài chính dài hạn cũng như chưa tích hợp các cam kết ESG (Môi trường - Xã hội - Quản trị) và tiêu chuẩn ISO 14064, ISO 50001 vào chiến lược doanh nghiệp.

Hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm việc mở rộng quy mô mẫu khảo sát AHP đến các chuyên gia năng lượng độc lập bên ngoài, chuẩn hóa hệ số phát thải chi tiết theo hướng dẫn mới nhất của cơ quan quản lý Việt Nam, và xây dựng mô hình đánh giá hiệu quả kinh tế - tài chính (ROI, thời gian hoàn vốn) cho từng giải pháp công nghệ đề xuất.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là nguồn tài liệu hữu ích cho:

• Sinh viên, học viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Năng lượng tham khảo phương pháp luận kiểm kê khí nhà kính theo chuẩn IPCC 2006 và GHG Protocol tại cơ sở công nghiệp quy mô lớn.
• Kỹ sư môi trường, cán bộ phụ trách an toàn - môi trường (EHS), cán bộ quản lý năng lượng tại các nhà máy cơ khí, chế tạo phụ trợ tìm kiếm cách thức nhận diện nguồn phát thải và phân loại 3 phạm vi.
• Doanh nghiệp sản xuất đang thuộc đối tượng phải kiểm kê khí nhà kính theo Quyết định 01/2022/QĐ-TTg tham khảo quy trình bóc tách dữ liệu hoạt động nội bộ và ứng dụng phương pháp AHP để lựa chọn giải pháp giảm phát thải phù hợp với điều kiện vận hành thực tế.

Nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu nhất là hệ thống bảng biểu thu thập dữ liệu năng lượng, quy trình công nghệ 3 công đoạn sản xuất dây đai truyền lực ô tô và các phụ lục hướng dẫn tính toán hệ số nhiệt trị, hệ số phát thải nhiên liệu đính kèm đồ án.

Câu hỏi thường gặp

1. Phạm vi phát thải nào chiếm tỷ trọng lớn nhất tại Nhà máy Bosch Việt Nam và nguyên nhân do đâu?
Phạm vi 2 (Scope 2 - phát thải gián tiếp từ tiêu thụ năng lượng) chiếm tỷ trọng lớn nhất, đạt tới 60% tổng lượng phát thải của nhà máy (tương đương trên 66.000 tấn CO₂e/năm). Nguyên nhân là do dây chuyền sản xuất mắt xích, bộ vòng và trạm chiller vận hành liên tục 24/7 với phụ tải điện lớn, trong khi nguồn điện sử dụng chủ yếu được mua từ lưới điện quốc gia (EVN) – vốn có hệ số phát thải cao do cơ cấu nguồn điện còn tỷ trọng năng lượng hóa thạch đáng kể.

2. Phương pháp phân tích thứ bậc AHP đã chỉ ra giải pháp nào là tối ưu nhất cho nhà máy?
Kết quả tính toán trọng số từ mô hình AHP chỉ ra giải pháp được ưu tiên số 1 là “Cài đặt thời gian bật/tắt cho chiller và đèn chiếu sáng”. Phương án này được đánh giá cao nhất nhờ sự kết hợp giữa hiệu quả giảm phát thải điện năng rõ rệt, chi phí đầu tư ban đầu thấp và khả năng áp dụng nhanh chóng trong điều kiện vận hành thực tế của nhà máy. Giải pháp xếp thứ hai là “Tái sử dụng nhiệt từ máy DI”.

3. Nhà máy Bosch Việt Nam trong nghiên cứu sản xuất dòng sản phẩm chính nào và công nghệ gồm những công đoạn gì?
Sản phẩm chính của nhà máy là dây đai truyền lực biến đổi liên tục (CVT pushbelt) dùng cho động cơ xe cơ giới. Quy trình công nghệ gồm 3 công đoạn chính: Sản xuất phần tử mắt xích (dập phôi, luyện nhiệt tôi dầu biến đổi mactenxit, mài bavia, rửa); Sản xuất bộ vòng (hàn ống thép, cắt laser, làm sạch bằng tuyết CO₂, nong mở rộng, ủ giảm ứng suất, ghép bộ); và Lắp ráp hoàn chỉnh đai truyền (kiểm tra độ cứng/cong vênh tự động, lắp ghép mắt xích và bộ vòng, nhúng dầu chống gỉ, đóng gói).

4. Căn cứ pháp lý nào tại Việt Nam bắt buộc cơ sở này phải kiểm kê khí nhà kính?
Căn cứ theo Quyết định số 01/2022/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, Nhà máy Bosch Việt Nam được định danh thuộc Phụ lục I (Lĩnh vực các quá trình công nghiệp) và nằm ở số thứ tự 1399 trong Phụ lục II (Danh mục cơ sở phát thải khí nhà kính phải thực hiện kiểm kê khí nhà kính thuộc quản lý của Bộ Công Thương).

5. Cơ cấu tỷ trọng phát thải của Bosch Việt Nam có điểm gì khác biệt so với mức bình quân công nghiệp trong nước và toàn cầu?
Tỷ trọng Scope 1 của Bosch chỉ chiếm 5% (thấp hơn mức 6% của công nghiệp Việt Nam và 10% của thế giới), cho thấy mức độ đốt nhiên liệu hóa thạch trực tiếp tại nhà xưởng tương đối thấp. Tỷ trọng Scope 2 chiếm 60% (thấp hơn mức 69% trung bình Việt Nam nhưng cao hơn mức 50% toàn cầu). Tỷ trọng Scope 3 đạt 35%, cao hơn đáng kể so với mức bình quân 25% của các doanh nghiệp trong nước và tiệm cận mức 40% của toàn cầu, cho thấy cơ sở đã bóc tách và kiểm soát khá sâu chuỗi cung ứng nguyên vật liệu.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Trịnh Thái Hà đã hoàn thành việc đánh giá hiện trạng tiêu thụ năng lượng và kiểm kê phát thải khí nhà kính tại Công ty TNHH Bosch Việt Nam theo tiêu chuẩn IPCC 2006 và GHG Protocol. Kết quả định lượng chỉ rõ phát thải gián tiếp từ tiêu thụ điện năng (Scope 2) là nguồn đóng góp lớn nhất với trên 66.000 tấn CO₂e/năm (chiếm 60%), đòi hỏi các giải pháp tối ưu hóa thiết bị dùng điện phải được ưu tiên hàng đầu. Thông qua mô hình phân tích thứ bậc AHP, nghiên cứu đã lựa chọn được phương án cải tiến khả thi nhất là cài đặt tự động thời gian bật/tắt cho hệ thống chiller và đèn chiếu sáng, song hành cùng phương án tận dụng nhiệt từ máy DI. Công trình cung cấp cơ sở dữ liệu kỹ thuật có giá trị giúp doanh nghiệp thực hiện nghĩa vụ báo cáo kiểm kê theo Quyết định số 01/2022/QĐ-TTg và định hình lộ trình cắt giảm phát thải cho giai đoạn 2025–2029.

Trích đoạn nội dung tài liệu

đặt vấn đề (Làm rõ tính cấp thiết của đề tài; Mục tiêu, nội dung nghiên cứu phù hợp) Nhận xét: 9 ● Trình bày rõ tính cấp thiết của đề tài, đặc biệt gắn với bối cảnh quốc gia và xu hướng toàn cầu về giảm phát thải GHG. ● Còn thiếu dẫn chứng số liệu cụ thể từ Bosch để minh họa rõ hơn cho tính cấp thiết của việc nghiên cứu tại nhà máy này. ● Bổ sung một đoạn làm rõ hiện trạng môi trường/năng lượng cụ thể tại Bosch Việt Nam trước khi trình bày giải pháp. Mục tiêu nghiên cứu gồm 3 mục tiêu: - Đánh giá mức độ phát thải khí nhà kính trong Nhà máy Bosch Việt Nam - Đánh giá hiệu quả kiểm soát sử dụng năng lượng trong công ty theo AHP - Đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng và phát giảm thải khí nhà kính Trong đó MT2 chưa phù hợp với phương pháp và kết quả thực hiện.5, Phương pháp nghiên cứu xác định: Ứng dụng phương pháp phân tích thứ bậc AHP để lựa chọn phương án giảm thải khí nhà kính Đề nghị chỉnh sửa: Cần làm rõ 3) Tổng quan (Tổng quan đầy đủ các vấn đề liên quan trực tiếp đến đề tài (chú ý tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước); Trình bày trích dẫn và liệt kê tài liệu tham khảo đúng quy định) Nhận xét: ● Tổng quan khái niệm về Khí nhà kính, Kiểm kê khí nhà kính đầy đủ, dễ hiểu.

● Có cập nhật các nghiên cứu trong và ngoài nước về khí nhà kính, phương pháp AHP và ứng dụng trong một số lĩnh vực. Tuy nhiên các tài liệu dẫn nguồn còn sơ sài, mang tính liệt kê, chứng chung, thiếu chi tiết (không có số hiệu bài báo/tạp chí cụ thể). Chưa đánh giá, nhận định các khoảng trống của các nghiên cứu mà từ đó đề tài sẽ bù đắp Đề nghị chỉnh sửa: Cần bổ sung thêm các nghiên cứu về thực hiện kiểm kê KNK, rút ra các nhận xét để khẳng định hướng nghiên cứu/phương pháp nghiên cứu của đề tài là phù hợp. 10 4) Phương pháp nghiên cứu (Phương pháp nghiên cứu phù hợp với mục tiêu, nội dung của đề tài, Viết rõ ràng, dễ hiểu) Nhận xét: Nghiên cứu thực hiện Phương pháp định lượng thông qua quá trình thu thập dữ liệu và xác định lượng phát thải từ các nguồn phát thải KNK và phương pháp AHP để lựa chọn phương án giảm phát thải.

Đối với Phương pháp định lượng, đề tài thực hiện theo hướng dẫn IPCC 2006, tuy nhiên cần tham chiếu đến các Văn bản pháp luật của Việt Nam như Quyết định 2626/QĐ-BTNMT ngày 10/10/2022 về Danh mục hệ số phát thải phục vụ KKKNK. Phương pháp chưa trình bày chi tiết các bước tính toán, chuyển đổi đơn vị cho từng loại nguyên/nhiên liệu sử dụng cho các nhóm đối tượng khác nhau thuộc Scope1, 2 và 3. Chưa có cơ sở rõ ràng để xác định từng loại nguyên/nhiên liệu sử dụng tại nhà máy Bosch thuộc phạm vi 1,2 và 3. Cần mô tả rõ hơn các giả định, giới hạn khi sử dụng dữ liệu sơ cấp (xác định độ tin cậy của dữ liệu nội bộ) Đối với Phương pháp Phân tích AHP, chỉ mới nêu lý thuyết, chưa xác định nhóm chuyên gia lấy ý kiến, số lượng,…chưa thể hiện quy trình phân tích AHP rõ về cách xây dựng ma trận, so sánh cặp.

Làm rõ tiêu chí lựa chọn phương án giảm phát thải (ai tham gia đánh giá, cách cho điểm?.