Mô hình tích hợp trên biển: Định hình tương lai năng lượng ngoài khơi

Nymphaea Aurora, hiện đang được chuẩn bị để triển khai ngoài khơi từ cảng Amsterdam. (Ảnh: AFP)

Sự đổi mới thường nảy sinh từ nhu cầu. Nổi tiếng với việc cải tạo đất từ ​​Biển Bắc, nhu cầu về đất đai ở Hà Lan cũng đặc trưng như phô mai Gouda hay hoa tulip, và tạo ra nhu cầu thực sự về hiệu quả sử dụng đất ở nước này. Vì vậy, khi xem xét những thách thức về đất đai và nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của quốc gia, một làn gió từ Biển Bắc đã khơi gợi một ý tưởng: “Tại sao không sử dụng chính vùng biển này để mở rộng sản xuất năng lượng tái tạo?”.

Oceans of Energy, một công ty tiên phong về năng lượng tái tạo của Hà Lan, nhận ra rằng việc bổ sung các tấm pin mặt trời ngoài khơi vào các khu vực biển đã được sử dụng cho các trang trại gió có thể tăng tổng sản lượng năng lượng lên gấp năm lần so với chỉ sử dụng điện gió ngoài khơi. Chỉ cần sử dụng 3-5% diện tích giữa các tuabin cho các tấm pin mặt trời có thể tăng sản lượng năng lượng lên hơn 20%, trong khi vẫn sử dụng cơ sở hạ tầng hệ thống năng lượng hiện có. Họ coi đây là một giải pháp chiến lược, với khoảng 70% lượng tiêu thụ năng lượng của đất nước và một phần đáng kể dân số tập trung ở các vùng ven biển. Xét đến những hạn chế về kết nối lưới điện trên đất liền, việc kết hợp các trang trại điện mặt trời và điện gió ngoài khơi đã nổi lên như một giải pháp thay thế thông minh, không chỉ khả thi về mặt kỹ thuật mà còn khả thi về mặt kinh tế và cạnh tranh.

Oceans of Energy đã hoàn thành các mục tiêu đầy tham vọng của mình và phát triển một dự án mang tên Nymphaea Aurora, hiện đang được chuẩn bị để triển khai ngoài khơi từ Cảng Amsterdam. Tên Nymphaea Aurora lấy cảm hứng từ một loài hoa súng bản địa của châu Âu, gợi lên hình ảnh những tấm pin mặt trời nhẹ nhàng nổi trên mặt biển, giống như bông hoa duyên dáng này trên mặt nước tĩnh lặng. Aurora, từ tiếng Latinh có nghĩa là bình minh, tượng trưng cho một khởi đầu mới, một chương mới cho năng lượng mặt trời và toàn bộ lĩnh vực năng lượng tái tạo. Cùng nhau, cái tên phản ánh cả vẻ đẹp của thiên nhiên và lời hứa về một kỷ nguyên mới trong quá trình chuyển đổi năng lượng sạch.

SolarPower Europe, cùng với đại diện từ Ủy ban Châu Âu, chính phủ Hà Lan và các bên liên quan quan trọng trong ngành, đã đến thăm Nymphaea Aurora, một dự án sắp được tích hợp vào trang trại điện gió ngoài khơi Hollandse Kust Noord, do CrossWind, một liên doanh giữa Shell và Eneco, vận hành. Trang trại điện gió này đã đi vào hoạt động hoàn toàn và bao gồm 69 tuabin gió, mỗi tuabin có công suất 11 MW, được kết nối thành chuỗi với một trạm biến áp ngoài khơi.

Trong chuyến tham quan thực địa, một trong những cơ hội cuối cùng để chiêm ngưỡng hệ thống pin mặt trời tiên tiến trên bờ, những người tham dự đã được giới thiệu ngắn gọn về hệ thống nổi trên mặt nước. Chuyến tham quan bắt đầu bằng bài phát biểu của Allard van Hoeken, Người sáng lập và Giám đốc điều hành của Oceans of Energy, và bao gồm các cuộc trao đổi không chính thức với các bên liên quan của EU và Hà Lan về tiềm năng rộng lớn hơn của năng lượng mặt trời ngoài khơi. Chuyến tham quan kết thúc bằng cuộc phỏng vấn với Người sáng lập và Giám đốc điều hành, do nhóm SolarPower Europe thực hiện, cung cấp thêm thông tin chi tiết về tầm nhìn và tương lai của dự án.

“Đây là trang trại năng lượng mặt trời ngoài khơi đầu tiên trên thế giới được lắp đặt trong một công viên điện gió ngoài khơi đang hoạt động, một cột mốc báo hiệu một tương lai tươi sáng và sạch hơn cho hành tinh, biển cả và toàn xã hội. Bằng cách tạo ra nguồn năng lượng sạch dồi dào mà không chiếm dụng đất đai quý giá, chúng ta đang sử dụng không gian một cách thông minh hơn. Và vì biển cả cung cấp không gian rộng lớn để mở rộng quy mô, năng lượng mặt trời ngoài khơi có tiềm năng trở nên bền vững cho sản xuất năng lượng sạch, cung cấp nơi trú ẩn cho cá và cơ hội cho hệ sinh thái, đồng thời có tính cạnh tranh cao về chi phí”, van Hoeken cho biết.

Hệ thống Nymphaea Aurora có công suất 0,5 MWp, lớn hơn cả một sân bóng đá và được thiết kế để mở rộng theo dạng mô-đun. Bao gồm 1.400 tấm pin quang điện được lắp đặt trên 196 phao nổi, toàn bộ hệ thống được lắp ráp chỉ trong ba ngày tại cảng Amsterdam.

Hệ thống năng lượng mặt trời nổi này nổi bật không chỉ bởi quy mô và tốc độ triển khai mà còn bởi triết lý thiết kế của nó. Quá trình chế tạo, kéo dài khoảng sáu tháng, được thực hiện theo các nguyên tắc thiết kế tuần hoàn: 70% kim loại tái sử dụng và 80% polyme tái sử dụng đã được đưa vào cấu trúc. Trong suốt vòng đời hoạt động, ước tính khoảng 25 năm, công trình này dự kiến ​​sẽ giúp tránh phát thải carbon tương đương với việc trồng 25.000 cây xanh.

Sau khi được triển khai ngoài khơi, Nymphaea Aurora sẽ cung cấp điện năng sản xuất từ ​​năng lượng mặt trời vào lưới điện của trang trại điện gió. Bằng cách kết nối với cơ sở hạ tầng điện gió ngoài khơi, hệ thống sẽ tối đa hóa hiệu quả đồng thời giảm thiểu tác động đến môi trường và không gian, đây là một trong những lợi thế chính của các giải pháp năng lượng lai ngoài khơi. Hơn nữa, dự án tích hợp một cáp xuất khẩu điện năng động, được thiết kế đặc biệt cho điều kiện biển nông, cho phép kết nối điện ổn định với móng cọc đơn của trang trại điện gió ngoài khơi.

Dự án này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đẩy nhanh nghiên cứu, phát triển và triển khai năng lượng mặt trời ngoài khơi. Oceans of Energy đã thử nghiệm công nghệ năng lượng mặt trời ngoài khơi trên biển từ năm 2019, chứng minh khả năng hoạt động ổn định quanh năm trong suốt 4 năm ngoài khơi. Dự án hiện tại, và việc tích hợp nó vào CrossWind, đánh dấu bước tiến thương mại quy mô lớn đầu tiên hướng tới việc kết hợp năng lượng gió và năng lượng mặt trời ngoài khơi trên thế giới.

Tàu chạy ethanol: Bước tiến lớn trong chuyển dịch năng lượng hàng hải

Thái Lan hoàn thiện dự án điện mặt trời nổi hàng đầu thế giới

Nhật Bản đi đầu về điện mặt trời nổi

Khám phá nhà máy điện mặt trời nổi lớn nhất Châu Âu

Bùng nổ điện mặt trời nổi