Tại sao tập trung vào điện gió với kết cấu móng nổi có thể ảnh hưởng tới sự phát triển điện gió ngoài khơi ở khu vực Châu Á -Thái Bình Dương

Theo Ông Ian Hatton, Chủ tịch tập đoàn Enterprize Energy, việc phát triển kết cấu chân đế cho lắp đặt tuabin điện gió tại khu vực nước sâu sẽ tạo ra cuộc cách mạng trong lĩnh vực điện gió ngoài khơi.

nguồn: andreas160578 (Pixabay)

Theo công ty Wood Mackenzie, phát triển điện gió móng nổi sẽ thu hút 60 tỷ đô la đầu tư, là ‘mốc giới tiếp theo' ở khu vực Châu Á -Thái bình dương và công nghệ sẽ tạo ra cơ hội đầu tư, cho dù còn chút ít nghi ngờ thì kết cấu móng nổi không phải lúc nào cũng là lựa chọn tốt nhất cho sự phát triển tại các khu vực nước sâu ở khu vực Châu Á-Thái bình dương. Phát triển điện gió ngoài khơi trong khu vực thực tế có thể bị ảnh hưởng nếu chỉ tập trung duy nhất vào điện gió móng nổi. Do đó, các công nghệ móng nổi hoặc cố định mới cần được thảo luận.  

Điện gió móng nổi mang lại nhiều lợi ích cho sự phát triển điện gió ngoài khơi, đáng chú ý nhất là khả năng tiến ra các khu vực nước sâu hơn. Theo công ty Carbon Trust (Anh), khi phát triển các dự án điện gió ngoài khơi ở độ sâu trên 60 mét, công suất điện gió ngoài khơi của châu Âu có thể đạt đến 4TW, và trên 2TW ở Mỹ. Ngoài ra, do độ sâu của mảng hoạt động kiến tạo, các khu vực có sẵn cho móng cố định thông thường không đáp ứng được sự phát triển các dự án có qui mô lớn. Để phát triển điện gió ngoài khơi tại các khu vực gió tốt nhất thì phải có các giải pháp phát triển móng của tuốc bin gió

Tuy nhiên, điện gió móng nổi không phải là cách duy nhất để khai thác công suất gió tại khu vực nước sâu. Như tôi sẽ trao đổi dưới đây, công nghệ không phải lúc nào cũng phù hợp. Cho dù điện gió móng nổi chắc chắn sẽ trở thành phần không thể thiếu trong tương lai của điện gió ngoài khơi, nhưng hiện nay, để phát triển điện gió ngoài khơi tại khu vực Châu Á-Thái bình dương thì đơn giản không thể là giải pháp duy nhất

Giải pháp thay thế

Kết cấu AWC (Hình minh họa -Internet) 


Một số thiết kế đã được thử nghiệm trong ngành dầu khí và một trong số đó là giải pháp lý tưởng về cột gió khớp nối (articulated wind column -AWC)  để phát triển điện gió tại khu vực nước sâu của công ty ODE kết hợp với công ty thành viên AWC Ltd (Anh) nhưng giải pháp  này thời gian vừa qua đã không được chú ý tới.

Cột tuốc bin gió có khớp nối là một công nghệ đã được thử nghiệm thành công trong ngành dầu khí, và hiện nay đang được sử dụng tại 14 khu vực khai thác dầu khí trên toàn thế giới, vì vậy nghiên cứu của ODE và AWC Ltd đã mang đến một giải pháp thay thế bền vững cho việc xây dựng các trang trại gió ngoài khơi xa bờ.

AWC là kết cấu nổi, dựa trên trọng lực, có thể đạt hiệu quả ở nhiều độ sâu nước  nhưng khu vực nước càng sâu, đến 200 m thì  càng hiệu quả hơn. Phần chân đế nhỏ gọn cho phép lắp đặt nhiều tuốc bin hơn, tại các khu vực nhỏ hơn, theo vị trí linh hoạt hơn so với điện gió móng nổi. Và quan trọng nhất, chi phí thấp hơn và dễ sản xuất hơn đáng kể.

Lợi  thế của AWC

Một lợi thế khác của AWC là phù hợp để chế tạo tại các cảng không chuyên dụng. Điện gió móng nổi, mặt khác, sẽ đòi hỏi gần như bắt đầu từ đầu do công nghệ đòi hỏi hệ thống máy móc chế tạo và hệ thống logistic mới. Hơn nữa, AWC có thể được chế tạo từ các vật liệu như bê tông, điều đó có nghĩa các trụ móng của AWC có thể sản xuất nhanh hơn, rẻ hơn và gần vị trí của các dự án ngoài khơi hơn nên mang lại các lợi ích kinh tế cho địa phương.

Coi trọng yếu tố địa phương.

Việc phát triển chuỗi cung ứng địa phương và tăng cường nội địa hóa sẽ là chìa khóa quan trọng để phát triển điện gió ngoài khơi tại khu vực Châu Á-Thái bình dương. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế cho các bên tham gia liên quan mà còn giúp dễ dàng hơn trong logistic so với việc vận chuyển nguyên vật liệu đi khắp thế giới. AWC còn tạo điều kiện để các công ty phát triển dự án được giám sát việc chế tạo chân đế ngay tại quốc gia có dự án. 

Các chuỗi cung ứng nội địa phát triển cùng với các kết cấu móng thông thường hiện nay sẽ tạo điều kiện thuận lợi để về lâu dài, điện gió móng nổi trưởng thành, qua đó các địa phương trong tương lai cũng được hưởng lợi do công nghệ phát triển.

AWC cũng giảm thiểu ảnh các hưởng trọng yếu tới cuộc sống của phần lớn người dân địa phương do gián đoạn hoạt động nuôi trồng, đánh bắt thuỷ hải sản gây ra. Vì yêu cầu về hệ thống neo giữ ngầm các kết cấu điện gió móng nổi rất rộng nên tiềm ẩn nguy cơ ảnh hưởng tới các ngư trường. Tuy nhiên, các kết cấu của AWC không sử dụng các hệ thống dây neo kết nối với móng sẽ giảm thiểu ảnh hưởng tới các hoạt động này.

Kết luận

Điện gió móng nổi vẫn giữ một vị trí nhất định. Tuy nhiên, với các khu vực mà điện gió ngoài khơi chưa hình thành như Đông Nam Á hay nhiều khu vực khác thuộc Châu Á-Thái bình dương thì ngành công nghiệp này sẽ được thúc đẩy khi sử dụng AWC vì việc chế tạo chân đế cho các khu vực nước sâu trở nên dễ dàng và đã ứng dụng thành công trong khu vực thông qua ngành dầu khí. Áp dụng AWC so với các giải pháp móng nổi khác có thể giảm bớt các chi phí và thách thức không cần thiết để đáp ứng các yêu cầu của lĩnh vực đòi hỏi sự phát triển nhanh chóng.

Các nhà phát triển điện gió ngoài khơi phải xem xét việc sử dụng các công nghệ đã được nghiên cứu, thử nghiệm và chứng minh ngay từ giai đoạn đầu để phát triển chuỗi cung ứng và nâng cao năng lực chuyên môn của địa phương, giảm chi phí và tạo nền tảng cho sự phát triển của các công nghệ sản xuất năng lượng đa dạng trong tương lai. Mặc dù điện gió kết cấu móng nổi có thể mở ra cơ hội đầu tư rất lớn trong tương lai, nhưng các công nghệ hiện có và tin cậy, dễ sử dụng sẽ mang lại lợi ích lâu dài cho khu vực ứng dụng ngày hôm nay.

Tác giả: Ian Hatton, Chủ tịch Enterprize Energy

Nguồn: Power Engineering International (Hà Lan)