ESG trong thiết kế nhà máy: Không chỉ là lắp điện mặt trời

ESG trong thiết kế nhà máy thường được nhắc đến cùng điện mặt trời, chứng chỉ công trình xanh hoặc mục tiêu giảm phát thải. Tuy nhiên, một tấm pin trên mái không thể tự biến một nhà máy thành công trình bền vững. Nếu quy trình sản xuất tiêu thụ quá nhiều năng lượng, hệ thống nước không được đo đếm, người lao động làm việc trong môi trường kém an toàn và dữ liệu vận hành không thể truy xuất, bài toán ESG vẫn còn nhiều khoảng trống.

Với nhà máy công nghiệp, ESG nên được xem là một tập hợp các quyết định thiết kế có thể đo lường và cải thiện trong suốt vòng đời công trình. Điện mặt trời có thể là một phần của chiến lược đó, nhưng chỉ phát huy hiệu quả khi được đặt trong tổng thể công năng, kết cấu, MEP, môi trường, an toàn và quản trị dữ liệu.

ESG trong thiết kế nhà máy thực sự là gì?

ESG gồm ba nhóm yếu tố: E – Environmental liên quan đến môi trường, S – Social liên quan đến con người và cộng đồng, còn G – Governance liên quan đến quản trị, trách nhiệm và chất lượng dữ liệu.

Trong một dự án nhà máy, ba nhóm này không nên được xử lý thành ba danh sách tách rời. Ví dụ, việc bố trí một hệ thống xử lý nước vừa thuộc về môi trường, vừa ảnh hưởng đến an toàn vận hành, chi phí bảo trì và trách nhiệm quản lý. Tương tự, việc lắp công tơ phụ cho từng khu vực không chỉ giúp theo dõi năng lượng mà còn tạo dữ liệu để ra quyết định đầu tư và kiểm chứng kết quả.

Không nên đồng nhất ESG với chứng chỉ xanh hay CBAM

Chứng chỉ công trình xanh là một cơ chế đánh giá theo bộ tiêu chí cụ thể. CBAM tập trung vào dữ liệu phát thải gắn với nhóm hàng hóa thuộc phạm vi áp dụng. ESG rộng hơn: đó là cách doanh nghiệp xác định rủi ro, đặt mục tiêu, phân công trách nhiệm và theo dõi hiệu quả môi trường – xã hội – quản trị.

Vì vậy, một nhà máy có thể bắt đầu cải thiện ESG ngay cả khi chưa đăng ký chứng chỉ xanh hoặc chưa có kế hoạch lắp điện mặt trời. Điều quan trọng là các mục tiêu phải phù hợp với hoạt động sản xuất, có người chịu trách nhiệm và có dữ liệu để kiểm tra.

Trụ cột E: Thiết kế nhà máy giảm tác động môi trường

1. Bắt đầu từ phụ tải và quy trình sản xuất, không bắt đầu từ thiết bị

Trước khi chọn pin mặt trời, BESS hay hệ thống điều hòa hiệu suất cao, chủ đầu tư cần hiểu nhà máy đang tiêu thụ năng lượng ở đâu và vào thời điểm nào. Hồ sơ đầu vào nên thể hiện công suất máy móc, lịch vận hành, phụ tải nền, phụ tải đỉnh, yêu cầu nhiệt độ – độ ẩm, khí nén, hơi, nước công nghệ và các tải quan trọng.

Từ dữ liệu đó, đội ngũ thiết kế có thể:

  • tối ưu hướng nhà, lớp vỏ công trình, mái và giải pháp che nắng;
  • phân vùng phụ tải để đo đếm và điều khiển chính xác hơn;
  • lựa chọn công suất máy biến áp, chiller, quạt, máy nén và thiết bị phụ trợ phù hợp;
  • chuẩn bị không gian, tải trọng, tuyến cáp và điểm đấu nối cho năng lượng tái tạo trong tương lai.

Điện mặt trời nên được tính sau khi đã hiểu đường cong phụ tải. Nếu sản lượng phát ra không trùng với thời điểm nhà máy sử dụng điện, hệ thống có thể không tạo ra hiệu quả như kỳ vọng. Tương tự, BESS chỉ nên được xem xét khi giải quyết được một bài toán cụ thể như giảm công suất đỉnh, tăng tỷ lệ tự dùng hoặc duy trì nhóm tải quan trọng.

2. Đưa nước và nước thải vào bài toán thiết kế từ đầu

Nước là một phần quan trọng của trụ cột môi trường nhưng thường bị xem nhẹ khi dự án chỉ tập trung vào điện. Nhà máy cần xác định rõ nước được sử dụng ở đâu, chất lượng nước yêu cầu thế nào, dòng thải phát sinh từ công đoạn nào và khả năng tái sử dụng ra sao.

Ở giai đoạn thiết kế, có thể xem xét:

  • tách mạng nước sinh hoạt, nước công nghệ, nước giải nhiệt và nước chữa cháy;
  • lắp đồng hồ đo theo khu vực hoặc theo dây chuyền có mức tiêu thụ lớn;
  • thu gom nước mưa cho các mục đích phù hợp;
  • tổ chức mặt bằng trạm xử lý nước thải để thuận tiện mở rộng, bảo trì và kiểm soát mùi;
  • kiểm soát nguy cơ rò rỉ, tràn hóa chất và nhiễm chéo giữa các dòng nước.

Thiết kế tiết kiệm nước không có nghĩa là giảm nước bằng mọi giá. Mục tiêu là sử dụng đúng chất lượng, đúng lưu lượng, có thể đo lường và xử lý an toàn trước khi xả hoặc tái sử dụng.

Thiết kế nhà máy tích hợp năng lượng, hệ thống MEP và quy trình xử lý tái sử dụng nước

3. Tính đến vật liệu và phát thải hàm chứa

Phát thải của một công trình không chỉ đến từ điện năng tiêu thụ sau khi nhà máy đi vào hoạt động. Việc lựa chọn kết cấu, thép, bê tông, vật liệu bao che, lớp cách nhiệt và hoàn thiện cũng ảnh hưởng đến phát thải hàm chứa, độ bền, khả năng thay thế và chi phí vòng đời.

Thay vì chỉ hỏi “vật liệu này có xanh không?”, chủ đầu tư nên cùng đơn vị thiết kế đánh giá thêm:

  • vật liệu có đáp ứng độ bền và môi trường ăn mòn của nhà máy không;
  • nguồn cung, khoảng cách vận chuyển và khả năng thay thế có ổn định không;
  • có thông tin môi trường hoặc dữ liệu sản phẩm đủ tin cậy không;
  • kết cấu có cho phép sửa chữa, tháo lắp hoặc mở rộng trong tương lai không;
  • chi phí đầu tư ban đầu có hợp lý khi so với chi phí vận hành và bảo trì không.

4. Thiết kế để thích ứng với khí hậu và giảm chất thải

Một nhà máy bền vững cần tính đến mưa lớn, ngập, nắng nóng, gió mạnh, ăn mòn và gián đoạn hạ tầng. Cao độ nền, cao độ thiết bị quan trọng, hướng thoát nước, mái, sân bãi, kho hóa chất và vị trí trạm điện đều cần được xem xét trong cùng một bài toán rủi ro.

Ở chiều ngược lại, thiết kế mô-đun, chừa không gian kỹ thuật hợp lý và chuẩn hóa kích thước có thể giảm lượng vật liệu phải tháo bỏ khi cải tạo. Đây là cách tiếp cận thực tế để giảm chất thải xây dựng và hạn chế việc “đập đi làm lại”.

Trụ cột S: Thiết kế nhà máy an toàn và tốt hơn cho con người

1. An toàn phải được tính từ mặt bằng

An toàn không chỉ là trang bị bảo hộ hoặc treo biển cảnh báo sau khi công trình hoàn thành. Ngay từ tổng mặt bằng, cần tách hợp lý luồng xe container, xe nâng, người đi bộ, khách và khu vực sản xuất. Các tuyến thoát nạn, khoảng tiếp cận chữa cháy, khu vực tập kết và điểm giao cắt phải được kiểm tra cùng với quy trình vận hành thực tế.

Trong giai đoạn thi công, các rủi ro như làm việc trên cao, nâng hạ, khoan cắt, đấu nối điện và thi công trong nhà máy đang hoạt động cũng cần được phản ánh vào kế hoạch tổ chức xây dựng. Một phương án thiết kế tốt sẽ giúp giảm số tình huống phải xử lý bằng biện pháp tạm thời tại công trường.

2. Chất lượng môi trường trong nhà ảnh hưởng trực tiếp đến vận hành

Thông gió, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, tiếng ồn và chất lượng không khí cần được xác định theo từng khu vực chức năng. Nhà máy có nhiệt, bụi, hóa chất hoặc yêu cầu sạch sẽ không thể áp dụng một giải pháp HVAC giống nhau cho toàn bộ công trình.

Đầu tư cho môi trường làm việc tốt hơn không chỉ phục vụ phúc lợi người lao động. Nó còn giúp giảm lỗi vận hành, hỗ trợ bảo trì, tăng khả năng ổn định của quy trình và tạo nền tảng cho mục tiêu chất lượng dài hạn.

3. Đừng bỏ qua cộng đồng và khu vực xung quanh

Tiếng ồn, giao thông xe tải, nước mưa chảy tràn, mùi, ánh sáng ban đêm và nguy cơ sự cố hóa chất có thể ảnh hưởng đến cộng đồng lân cận. Khi khảo sát và quy hoạch, chủ đầu tư nên xem xét các tác động này cùng với khoảng lùi, cây xanh, tuyến vận chuyển và vị trí các hạng mục có nguy cơ cao.

Quy trình kết nối an toàn vận hành, cảm biến giám sát và dữ liệu BIM trong nhà máy

Trụ cột G: Dữ liệu là nền tảng của quản trị ESG

1. Đặt ranh giới đo lường ngay từ đầu

Nếu không biết mình đang đo cái gì và đo ở đâu, doanh nghiệp sẽ khó đánh giá hiệu quả ESG. Ranh giới cần được xác định theo khu vực, dây chuyền, thiết bị hoặc loại tài nguyên tùy mục tiêu quản trị.

Với phát thải khí nhà kính, doanh nghiệp có thể tham chiếu các phương pháp của GHG Protocol để phân loại và quản lý dữ liệu phù hợp. Tuy nhiên, không nên tự động gắn một con số phát thải hoặc cam kết giảm phát thải cụ thể cho dự án khi chưa có dữ liệu đầu vào và phương pháp kiểm kê được phê duyệt.

2. Bàn giao dữ liệu có cấu trúc, không chỉ bàn giao nhiều bản vẽ

Hồ sơ ESG hữu ích phải phục vụ được người vận hành. Ngoài bản vẽ hoàn công, nên tổ chức danh mục tài sản, thông số thiết bị, vị trí công tơ, tuyến cáp, lịch bảo trì, kết quả commissioning và hướng dẫn vận hành theo một cấu trúc thống nhất.

BIM hoặc mô hình dữ liệu tài sản có thể hỗ trợ công việc này, nhưng công cụ không phải mục tiêu cuối cùng. Điều quan trọng là chủ đầu tư biết dữ liệu nào cần giữ, ai cập nhật, ai được quyền truy cập và dữ liệu được sử dụng để ra quyết định như thế nào.

3. Gắn trách nhiệm ESG với quy trình phê duyệt

Mỗi mục tiêu cần có người phụ trách, chỉ số theo dõi, mốc kiểm tra và cách xử lý khi kết quả không đạt. Những yêu cầu này nên xuất hiện trong brief thiết kế, hồ sơ mời thầu, ma trận phối hợp, kế hoạch commissioning và hồ sơ bàn giao thay vì chỉ nằm trong một bản tuyên bố chung về phát triển bền vững.

Sáu câu hỏi cần trả lời trước khi chốt thiết kế

  1. Nhà máy muốn giải quyết rủi ro ESG nào trước: năng lượng, nước, phát thải, an toàn hay dữ liệu?
  2. Hiện trạng và đường cơ sở tiêu thụ năng lượng, nước, vật liệu đã được đo đủ chưa?
  3. Mỗi mục tiêu có chỉ số, người phụ trách và cách kiểm chứng rõ ràng chưa?
  4. Giải pháp được chọn có phù hợp với quy trình sản xuất và lịch vận hành không?
  5. Thiết bị, tuyến kỹ thuật và mặt bằng có thuận tiện cho bảo trì, mở rộng và thay thế không?
  6. Hồ sơ bàn giao có giúp chủ đầu tư tiếp tục theo dõi ESG sau khi dự án hoàn thành không?

ESG nên được triển khai theo lộ trình

Không phải nhà máy nào cũng cần triển khai mọi giải pháp cùng lúc. Một lộ trình hợp lý có thể bắt đầu từ ba bước:

  • Đo lường: khảo sát công năng, phụ tải, nước, rủi ro an toàn và dữ liệu hiện có.
  • Ưu tiên: xác định các giải pháp có tác động lớn, khả thi về kỹ thuật và phù hợp với ngân sách.
  • Tích hợp: đưa yêu cầu vào thiết kế, thi công, commissioning, bàn giao và vận hành.

Cách làm này giúp doanh nghiệp tránh đầu tư theo phong trào. Điện mặt trời, BESS, hệ thống xử lý nước, vật liệu carbon thấp hay giải pháp BIM đều có thể là một phần của lộ trình, nhưng cần được lựa chọn dựa trên dữ liệu và mục tiêu cụ thể.

Kết luận

ESG trong thiết kế nhà máy không phải là một hạng mục trang trí bổ sung sau khi phương án đã hoàn tất. Đây là cách tổ chức dự án để công trình sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn, an toàn hơn cho con người, dễ vận hành hơn và có dữ liệu đáng tin cậy hơn.

Đối với chủ đầu tư đang xây mới, mở rộng hoặc cải tạo nhà máy, việc đưa ESG vào từ giai đoạn khảo sát và thiết kế sẽ giúp giảm thay đổi về sau, kiểm soát tốt hơn chi phí vòng đời và tạo nền tảng cho các yêu cầu về năng lượng, môi trường và chuỗi cung ứng trong tương lai.

DATA Cons có thể đồng hành cùng chủ đầu tư từ khảo sát, lập yêu cầu thiết kế, quy hoạch công năng, phối hợp MEP đến thi công, commissioning và bàn giao nhà máy. Hãy bắt đầu bằng việc xác định mục tiêu ESG phù hợp với quy trình sản xuất và dữ liệu hiện có của dự án.

Nguồn tham khảo

Chia sẻ bài viết