Cuộc đua tuabin điện gió trên thế giới

Tuabin điện gió ngày càng có công suất lớn. Hình minh họa

Tuabin gió công suất lớn

Kể từ năm 1999, một tuabin gió trên bờ đã có công suất trung bình tăng gấp ba lần, từ 1 lên hơn 3 megawatt (MW) và chiều cao cột tăng từ 60 m lên hơn 100 m, giúp thu được nguồn gió mạnh và giảm ma sát từ địa hình, theo một lưu ý từ Bộ Năng lượng Mỹ.

Trong lĩnh vực ngoài khơi, nơi tuabin gió điển hình đã tăng từ 6 MW vào năm 2016 lên 12 MW, hoặc thậm chí gần 15 MW đối với 60 tổ máy ở công viên Moray West của Scotland, với các cánh quạt dài 108 m, có khả năng cung cấp điện cho 1,3 triệu ngôi nhà.

Ngày nay, Trung Quốc đi sau người châu Âu trong hoạt động này, đang công bố một mô hình 20 MW với đường kính cánh quạt gần 300 m. Matthieu Monnier, Phó tổng đại biểu của Hiệp hội France Renouvables, cho biết: “Chúng tôi nhìn thấy một cuộc đua về các tuabin gió khổng lồ trên biển, vì ở đó có nhiều tiềm năng mà không bị giới hạn bởi các rào cản như trên đất liền. Các nhà phát triển dự án đang tìm kiếm các giải pháp tối ưu hóa kinh tế và cuối cùng là giảm chi phí năng lượng”.

Đây cũng là cách để lắp đặt các công viên công suất lớn: Tại Pháp, sau khi công viên đầu tiên có công suất 480 MW khánh thành vào năm 2022 tại Saint-Nazaire (phía Tây), hiện đang lên kế hoạch xây dựng 1 gigawatt (GW) ngoài khơi bờ biển Oléron (phía Tây), 1,5 GW ở eo biển Manche... Các dự án tương tự cũng đã được triển khai ở Vương quốc Anh hoặc Đức.

Xa bờ biển hơn

Trong tương lai, bên cạnh công nghệ tuabin gió được lắp đặt dưới đáy biển, công nghệ tuabin gió nổi, hiện đang ở giai đoạn thí điểm, sẽ mở ra khả năng tiếp cận các khu vực biển sâu và xa bờ hơn. Giúp tránh xa tầm nhìn của con người, có khả năng khai thác các luồng gió mạnh và ổn định hơn, những yếu tố thuận lợi cho các tuabin lớn.

Theo Ricardo Rocha, Giám đốc kỹ thuật của dự án BayWa r.e của Đức, công nghệ nổi cũng sẽ cho phép các tuabin gió lớn không cần đến các nền móng khổng lồ, thay vào đó là các phao nổi ít cồng kềnh hơn.

Vì “nếu cơ sở hạ tầng xung quanh tuabin gió có kích cỡ quá lớn, sẽ không còn thiết bị để sản xuất chúng nữa”, ông lưu ý. Theo ông, “cần đặt ra giới hạn đối với sự phát triển của các tuabin gió” và công nghệ tuabin gió nổi có thể giúp đẩy lùi giới hạn đó.

Giới hạn vật lý

Các bên thừa nhận rằng sự phát triển của tuabin và việc mở rộng công viên điện gió trên thực tế sẽ gặp một số trở ngại nhất định.

Nhiều người đặt vấn đề về cơ sở hạ tầng cảng và những chiếc tàu có thể chịu trọng tải ngày càng lớn của các tổ máy hoặc các cánh quạt dài hơn 100 m...

Nếu công viên điện gió nằm xa bờ, làm thế nào có thể đảm bảo việc giám sát và bảo trì, ngoài máy bay không người lái?

Độ sâu cũng là một giới hạn lớn, vì chúng ta chưa biết cách chế tạo cơ sở điện nổi kết nối các tuabin gió để truyền dòng điện về đất liền. Và khi đó, việc chôn sợi cáp dưới đáy biển để dẫn điện vào bờ là điều cần thiết. Quá trình này sẽ tiêu tốn bao nhiêu chi phí?

Hệ quả tài chính

Matthieu Monnier, người xem đây là một cuộc đua nhiều rủi ro, giải thích: “Sự gia tăng công suất của các tuabin gió đã phải trả giá bằng kinh tế của các nhà sản xuất châu Âu suy yếu, buộc phải thiết kế những cỗ máy mạnh hơn trước khi những phiên bản trước đó có thể sinh lời”.

Ông nhấn mạnh: “Người Trung Quốc đang tiếp tục cuộc đua công suất không giới hạn, vì dù có lãi hay không, họ sẽ luôn được trợ cấp”.

Ông chủ của công ty Vestas Đan Mạch ước tính năm ngoái rằng các tuabin gió của họ hiện đã khá lớn. Nhưng GE của Mỹ thông báo rằng họ đang phát triển một công suất 18 MW, và Siemens Gamesa của Đức - Tây Ban Nha, đã tung ra 5 mẫu máy trong vòng 10 năm, đang thực hiện một dự án vượt xa quy mô này.

“Chúng ta sẽ đi được bao xa? 30 MW? Chúng tôi chưa có câu trả lời”, ông Monnier nói. Nhưng “đến một lúc nào đó việc này sẽ dừng lại”, khi một cỗ máy tốn nhiều chi phí hơn những gì nó có thể tạo ra, mọi chi phí cộng lại, và “gió cũng có giới hạn của nó”.

General Electric trúng thầu cung cấp tuabin gió khổng lồ cho Orsted

Quy mô, xu hướng, quy định, bối cảnh và dự báo thị trường điện Trung Quốc giai đoạn 2024-2035

Những thách thức trong phát triển điện gió ngoài khơi

Khám phá trang trại điện gió ngoài khơi lớn nhất nước Mỹ

Trung Quốc lắp đặt điện gió và mặt trời nhiều hơn phần còn lại của thế giới