Khoa học công nghệ trước xu hướng chuyển dịch năng lượng và chuyển đổi số

Các xu hướng công nghệ quan trọng nhất trên thế giới hiện nay chủ yếu phục vụ 2 xu thế lớn trên toàn cầu là chuyển đổi số và chuyển dịch năng lượng. Trong đó, ứng dụng AI có điểm sáng tạo cao nhất còn năng lượng sạch thu hút sự quan tâm và đầu tư nhiều nhất.

Là tập đoàn kinh tế hoạt động trong ngành công nghiệp phức tạp, nhiều rủi ro, đòi hỏi vốn đầu tư lớn và công nghệ kỹ thuật cao, các hoạt động mang tính quốc tế, tập đoàn Dầu khí Việt Nam (PVN) đã xác định khoa học công nghệ là “đòn bẩy” để nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả sản xuất kinh doanh, tạo lợi thế cạnh tranh cho sự phát triển dài hạn, bền vững.

McKinsey & Company đã nhận định và minh giải 14 xu hướng công nghệ quan trọng nhất trên thế giới hiện nay, chủ yếu phục vụ 2 xu thế lớn trên toàn cầu là chuyển đổi số và chuyển dịch năng lượng.

Các xu hướng được đánh giá theo các yếu tố định lượng như: vốn đầu tư, hoạt động nghiên cứu (bằng sáng chế, bài báo), mức độ phổ cập thông tin cũng như nhận định của chuyên gia. Trong đó, ứng dụng AI có điểm sáng tạo cao nhất còn năng lượng sạch thu hút sự quan tâm và đầu tư nhiều nhất.

Cụ thể, chín xu hướng công nghệ phục vụ xu thế chuyển đổi số gồm: ứng dụng AI, kết nối tiên tiến, điện toán đám mây và điện toán biên, thực tại nhập vai, công nghiệp hóa học máy, phát triển phần mềm thế hệ mới, công nghệ lượng tử, kiến trúc xác thực và nhận danh số và web thế hệ mới (3.0). Năm xu hướng công nghệ phục vụ xu thế chuyển dịch năng lượng bao gồm: công nghệ năng lượng sạch, sinh học, vận chuyển, công nghệ không gian và tiêu thụ bền vững.

Trên cơ sở đánh giá sự phù hợp các xu hướng công nghệ trên với vai trò công ty dầu khí, năng lượng, công nghiệp quốc gia và thế mạnh, tiềm năng của PVN trong chuỗi giá trị của các sản phẩm hàng hóa và dịch vụ chủ lực hiện nay, đến năm 2030 và đến năm 2050, Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) đề xuất PVN cần tập trung nghiên cứu, ứng dụng và phát triển các công nghệ sau để tạo lợi thế cạnh tranh cho việc thực hiện sứ mạng và chiến lược của ngành dầu khí, năng lượng và công nghiệp Việt Nam.

* Ứng dụng AI trong phát hiện và khai thác tài nguyên

Công nghệ ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI hỗ trợ tổng hợp, minh giải các kết quả điều tra cơ bản, thăm dò và khai thác ở Việt Nam và trên thế giới để tìm ra các phương pháp thăm dò mới áp dụng vào các khu vực sẵn có cũng như dự báo kết quả thăm dò sử dụng phương pháp sẵn có trong các khu vực mới nhằm tăng hệ số thành công, giảm rủi ro và chi phí phát hiện.

Ví dụ: Công ty Năng lượng ENI kết hợp với IBM sử dụng AI nghiên cứu toàn bộ báo cáo tìm kiếm thăm dò để hoàn thiện phương pháp phát hiện bẫy phi cấu tạo, từ đó tìm ra các mỏ khí rất lớn (Ai Cập 30 Tcf, Mozambique 15 Tcf). Kết hợp ứng dụng công nghệ năng lượng sạch có thể giúp tìm kiếm thăm dò không chỉ dầu khí mà còn các vỉa tàng trữ CO2, khoáng sản đáy biển và năng lượng sạch (địa nhiệt, thủy triều, sóng, gió ngoài khơi, sản xuất hydrogen từ nước biển và điện tái tạo), hình thành các “siêu bể” để tăng hiệu quả, giảm chi phí.

Công nghệ kết nối tiên tiến, ứng dụng AI, điện toán đám mây và điện toán biên, thực tại nhập vai để thiết lập các bản sao số của vỉa, bể, khu vực và toàn thềm lục địa Việt Nam nhằm nâng cao hiệu quả khai thác cũng như kết hợp tàng trữ CO2 với nâng cao hệ số thu hồi dầu để khai thác hiệu quả hơn tài nguyên.

* Ứng dụng AI trong chế biến dầu khí và phân phối hiệu quả 

Công nghệ kết nối tiên tiến, thực tại nhập vai và ứng dụng AI để xây dựng bản sao số các nhà máy chế biến dầu khí để hỗ trợ tối ưu vận hành theo thời gian thực.  Lĩnh vực vận chuyển đang ở thời điểm bùng nổ chuyển dịch qua các công nghệ sử dụng xe điện tự động, kết nối và thông minh. Để sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên khí trong nước sản xuất điện đồng thời tối thiểu phát thải CO2, cần sử dụng các công nghệ thu gom, vận chuyển và sử dụng/tàng trữ CO2 hiệu quả.

Do đó chế biến dầu khí cũng cần chuyển dịch từ sản xuất xăng dầu sang sản xuất các vật liệu tiên tiến như: sợi carbon, CNT/graphene, nhựa đặc biệt,… phục vụ sản xuất ô tô điện và các sản phẩm kết nối.

Bên cạnh đó, công nghệ ứng dụng AI cũng hỗ trợ việc thấu hiểu nhu cầu thị trường và hành vi khách hàng. Công nghệ kết nối tiên tiến và học máy quy mô công nghiệp giúp tối ưu phân phối sản phẩm xăng dầu, điện, hydrogen/ammonia, phân bón. Công nghệ sạc cho xe điện bao gồm: tồn trữ năng lượng, trạm sạc, vận hành và bảo dưỡng cùng với ứng dụng cho khách hàng.

* Sản phẩm hàng hóa, dịch vụ mới 

Công nghệ sản xuất điện gió ngoài khơi sử dụng cánh quạt, rotor kích thước lớn để khai thác gió tốc độ thấp ở tầng cao, móng nổi ở vùng biển sâu và đa turbine để tăng hiệu quả (dự kiến thương mại hóa từ năm 2025). Một minh chứng rõ nét Ørsted, tiền thân là công ty dầu khí quốc gia Đan Mạch (DONG Energy) đã xây dựng hơn 1.000 turbine điện gió ngoài khơi, giảm chi phí công nghệ hơn 60% kể từ năm 2012.

Công nghệ phân phối hydrogen bằng đường ống hoặc gián tiếp qua ammonia và công nghệ điện phân nước biển để sản xuất hydrogen xanh lá. Chi phí sản xuất hydrogen xanh lá từ công nghệ điện phân hydrogen từ nước sử dụng điện tái tạo dự kiến sẽ thấp hơn chi phí sản xuất hydrogen xám từ khí thiên nhiên vào năm 2030.

Công nghệ thu giữ hiệu quả các nguồn khí thải có hàm lượng CO2 thấp (điện than, điện khí, thép, lọc dầu) để hiện thực hóa việc cung cấp dịch vụ “xanh hóa” năng lượng thông qua thu giữ, vận chuyển và tàng trữ hoặc sử dụng CO2.

Để ứng dụng và phát triển hiệu quả các công nghệ trên nhằm nâng cao lợi thế cạnh tranh bền vững, PVN có thể hợp tác thử nghiệm/thực nghiệm và ứng dụng công nghệ, tìm kiếm ý tưởng/giải pháp từ cộng đồng sáng tạo thế giới với tinh thần giảm thiểu thủ tục, chấp nhận rủi ro, độ trễ trong hiệu quả ứng dụng và tuân thủ quy định pháp luật.

Đồng thời, PVN có thể lựa chọn các đối tác công nghệ chiến lược cho các xu thế công nghệ phù hợp trên đây để cùng phát triển và hoàn thiện công nghệ đặc thù cho thị trường Việt Nam và các khu vực PVN đang có hoạt động; bảo trợ phát triển hệ sinh thái sáng tạo làm nền tảng cho các nhân sự trong Tập đoàn khởi nghiệp sáng tạo và phát triển các sản phẩm công nghệ. Các đơn vị trong Tập đoàn cung cấp nhu cầu công nghệ và địa điểm thử nghiệm/thực nghiệm công nghệ cũng như tài trợ cho các doanh nghiệp khởi nghiệp trong hệ sinh thái sáng tạo.

Theo định hướng hình thành và phát triển hệ sinh thái sáng tạo cho ngành dầu khí Việt Nam, VPI đã và đang xây dựng nhóm hạt nhân xây dựng nền tảng sáng tạo sản phẩm số/vật lý (thấu hiểu doanh nghiệp, chuyên gia, phân tích dữ liệu, thí nghiệm) và các nhóm chuyên sáng tạo sản phẩm số/vật lý trong các lĩnh vực công nghệ trọng tâm đề xuất trên đây: công nghệ tìm kiếm tiên tiến; tiềm năng và trữ lượng; hỗ trợ quản lý và tối ưu khai thác; sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả; thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS); hydrogen/ammonia xanh,…

Bên cạnh đó, VPI cũng đang xây dựng “Hệ thống quản lý và chia sẻ tri thức dầu khí Việt Nam - Vietnam Petroleum Insights” (VPInsights) với mục tiêu đáp ứng nhu cầu tìm kiếm, nghiên cứu và chia sẻ những hiểu biết sâu sắc (insights) về dầu khí, hệ thống đảm bảo cung cấp thông tin đầy đủ, chính xác, kịp thời với giao diện người dùng thân thiện bằng ngôn ngữ tự nhiên giúp hỏi đáp, truy cập và phân tích thông tin nhanh chóng.

Hệ thống được xây dựng trên nền tảng các tiến bộ mới nhất của trí tuệ nhân tạo (AI) thế giới như: mô hình ngôn ngữ lớn (LLM), AI tạo sinh (Generative AI) để tổng hợp tri thức và kinh nghiệm của đội ngũ chuyên gia dầu khí của VPI trong 45 năm qua cũng như của ngành dầu khí Việt Nam trong hơn 60 năm lịch sử, cùng với lượng lớn dữ liệu và tri thức dầu khí thế giới. VPInsights sẽ giúp các chuyên gia của VPI/PVN cũng như các đối tác trong và ngoài nước cùng tiếp cận, sử dụng các sản phẩm số và cộng tác, đóng góp trên hệ sinh thái chung về tri thức dầu khí – hỗ trợ việc dự báo tình hình và hoạch định giải pháp kịp thời, hiệu quả trong bối cảnh ngành năng lượng thế giới biến động không ngừng./.