Đánh thức nguồn năng lượng từ biển cả

Đại dương trái đất được xem như một hệ động học, được đặc trưng vì các quá trình vật lý và các tương tác qua lại giữa các yếu tố như sóng biển, dòng chảy, thủy triều, sự chênh lệch nhiệt độ và độ muối nước biển. 

Ông Philippe Rebboah Chủ tịch kiêm Tổng giám đốc Tổ chức Blue Shark Power System biểu đạt dự án Blue Shark Power System.

Các nhân tố động lực và quá trình đó đã cho biển và đại dương những nguồn năng lượng sạch và dồi dào nhưng người ta gọi chung là năng lượng biển. Các nhà khoa học dự trù vẹn toàn năng lượng biển ước khoảng 152,8 tỷ kw.

Nhiều nước trên trái đất đã lắp đặt nguồn năng lượng từ biển. Năm 1966, ở Pháp đã xây dựng một nhà xưởng điện thủy triều trước tiên trên địa cầu có quy mô công nghiệp với công suất 240 MW, đây là một trong những nhà xưởng điện thủy triều lớn nhất thị trường trên trái đất. Ở Canada đã vận hành một nhà xưởng 20 MW từ năm 1984, sản xuất 30 triệu kW điện hàng năm. Trung Quốc cũng là một nước rất lưu ý đến nguồn năng lượng sạch, bây giờ Trung Quốc có 7 nhà máy điện thủy triều đang vận hành cùng tổng công suất 11 MW. Gần đây, Hàn Quốc rất chú trọng khai thác sử dụng năng lượng thủy triều. Một nhà xưởng điện thủy triều Shiwa có công suất 254 MW được hoàn thành năm 2010; còn ở thành phố Incheon, từ năm 2007 đã xây dựng một nhà máy có công suất 812 MW lớn nhất Hà Nội thế giới, cùng 32 tổ máy và sẽ đưa vào vận hành năm 2015.

Địa cầu đang không ngừng kiếm tìm những nguồn năng lượng mới nhằm thay thế việc thiết kế than đá và các nhiên liệu hóa thạch để chế tạo điện. Và nguồn năng lượng mạnh mẽ đến từ biển cả đang là một trong những niềm chờ đợi của các nhà khoa học trên toàn thế giới.

Ngày nay, có khoảng 100 công ty trên toàn địa cầu đang nghiên cứu việc biến đổi năng lượng từ đại dương thành điện năng. Năng lượng từ đại dương cũng có nhiều tiềm năng hơn năng lượng gió bởi vì nước có tỷ trọng cao hơn không khí. “Nước nặng” được lấy từ trong một thùng nước biển, năng lượng của nó tương đương 400 thùng dầu lửa tốt nhất. Thích hợp những phán đoán ban đầu, năng lượng bởi vì nguồn nước biển vô tận này sản sinh ra đủ dùng cho loài người trên 1 tỷ năm. Hoặc những con sóng, thủy triều, hải lưu... trường tồn cùng thời kì, đều có thể cung cấp cho loài người nguồn năng lượng cực lớn. Công nghệ sản xuất điện từ đại dương được chia thành 2 dạng chính là năng lượng thủy triều và năng lượng sóng.

Việt Nam có diện tích biển khoảng 1 triệu km2, trải dài 3.260 km dọc đảm bảo chiều dài quốc gia là một yếu tố tiện nghi để phát triển năng lượng từ biển. Phù hợp đánh giá của Ngân hàng Thế giới (World Bank), Việt Nam có thể khai thác được nguồn năng lượng sạch từ biển khơi, nhiều gấp hơn 200 lần sản lượng điện nhà máy thủy điện Sơn La đang khai thác và gấp 10 lần tổng công suất điện dự báo của EVN cho cả nước vào năm 2020.

Việt Nam được đánh giá là quốc gia có nhiều tiềm năng để phát triển các nguồn năng lượng từ biển. Cùng sự tăng thêm tăng trưởng kinh tế của Việt Nam khoảng 7% năm và lượng điện tiêu thụ gia tăng khoảng 20% năm, trong khi đó giá dầu, than, khí đốt tăng cao và chủ yếu sẽ phải nhập khẩu nên sẽ gây khó khăn cho an ninh năng lượng quốc gia. Việc bổ sung, nhiều chủng loại hóa nguồn năng lượng từ biển là cần yếu sử dụng cho lớn mạnh vững bền. Chiến lược biển Việt Nam tới năm 2020 đã coi biển có vị trí thiết yếu trong vững mạnh kinh tế. Hội đồng Khoa học ngành biển và Công nghệ biển nước ta đang triển khai xây dựng dự án điều tra căn bản kiểm tra nguồn năng lượng biển. Nước ta có bờ biển dài cùng hàng ngàn đảo lớn bé nên có thể nói nguồn năng lượng từ sóng biển rất lớn, đặc biệt tại miền Trung và các hải đảo. Đặc biệt, khi Việt Nam quyết định tạm dừng các dự án điện hạt nhân, thì quan trọng phải tìm các nguồn khác thay thế để đáp ứng lớn mạnh về điện.

Tuy vậy, có nhiều căn do khách quan khiến việc sử dụng nguồn năng lượng vô tận từ biển cả vào quá trình gia công điện năng bị cách trở như: việc nước biển làm biến dạng và ăn mòn máy móc; việc cần có những dây cáp đắt tiền ngầm dưới biển để truyền tải điện vào bờ; đặc biệt phí tổn đầu tư cho các dự án này đòi hỏi thời kì nghiên cứu dài lâu và cần nhiều vốn. Chính bởi thế, kỹ năng cạnh tranh của năng lượng biển cùng các nguồn năng lượng thay thế khác còn chưa cao. Dẫu vậy, các nước tăng trưởng trên địa cầu vẫn không ngừng tìm tòi, cải tấn công nghệ để khai thác nguồn năng lượng xanh vô tận này.

Đầu tháng 10-2016, ông Philippe Rebboah Chủ toạ kiêm Tổng giám đốc Công ty Blue Shark Power System đã sang Việt Nam để biểu đạt dự án Blue Shark Power System cùng các chuyên gia, đối tác về năng lượng ở Việt Nam.

HỆ THỐNG GEM-BLUE SHARK POWER khắc phục được những trắc trở của những công nghệ biển cả truyền thống về cả mặt hiệu quả tổn phí và hệ sinh thái thân mật và an toàn. Cấu trúc “Hàng rào thủy triều” là những mảng rộng hơn của các tubin trục di chuyển chậm nhưng mà cho phép dòng nước và sinh vật biển có thể chảy ra phê duyệt sự tự vì và bình yên. Hệ thống này không dựa vào vào độ lớn của thủy triều, tạo nên tính khả thi ở nhiều địa điểm hơn các trang bị khác.

Hệ thống GEM-BLUE SHARK POWER không có giới hạn độ sâu và tối đa hóa năng lượng thu từ một khoảng rộng của các địa điểm, bao gồm cả những địa điểm khoảng thủy triều cao và những dòng không có trục xoay. Nó hoạt động như một con diều có thể nhận được những nguồn có sẵn tốt nhất thị trường của các dòng chảy. 

Hệ thống GEM-BLUE SHARK POWER luôn luôn có thể tự chiều chỉnh trực tiếp vào dòng chảy, tối đa hóa nơi cánh chèo hướng đến dòng chảy nhằm tối đa hóa việc tạo năng lượng. Điều này đồng thời cũng đảm bảo việc kéo và tải được giảm thiểu tối đa. 

Mục đích của HỆ THỐNG BLUE SHARK POWER là tìm kiếm và chuyển giao các biện pháp công nghệ để gia công một dòng chảy đáng kể về năng lượng và giảm thiểu tổn phí thiết kế và chi phí tiếp cận bảo trì. Trong thực tế, công nghệ này là công nghệ tân tiến nhất Hà Nội bây giờ trong số tất cả các nhà cạnh tranh, và chế tạo năng lượng điện từ đại dương, biển và các dòng sông.

Đa số các công nghệ thời gian trước và hiện đang vận hành đều sử dụng các cấu trúc cố định đáy biển với bề mặt của đại dương, bỏ lỡ năng lượng của các dòng chảy tại bề mặt giữa. Kích thước của các động cơ to và trọng lượng của chúng lên tới vài trăm tấn. Thiết bị gắn cùng đáy biến nhu cầu có trọng lực căn cứ lớn hay cọc khoan lớn; các trang bị này cần một dòng chảy mạnh, bé nhất là 3M/S (6 hải lý); trọng lượng căn bản cho từng 1MW tubin có thể vượt quá 1000 tấn, hoặc đề xuất khai thác đáy biển gần 35 mét khối về đá – cực kì đắt và tốn thời gian khởi động/hoạt động.

Ngày hôm nay, các thiết bị lớn có sức chứa lên đến 500KWh (0,5 MWh) khi nhưng chỉ hai doanh nghiệp của HỆ THỐNG GEM-BLUE SHARK POWER (đường kính 3m) có thể chế tạo ra được năng lượng hao hao và chỉ bằng 1 phần chi phí hoạt cho xây dựng, lắp đặt và bảo trì. 

GEM-BLUE SHARK POWER SYSTEM không giới hạn độ sâu, và tối đa hóa năng lượng đạt được từ một khuôn khổ các khu vực rộng lớn, bao gồm những vị trí có những phạm vi thủy triều cao và những dòng ngoài trục - Phần đông dạng mỏ neo có thể được thiết kế phụ thuộc vào điều kiện đáy biển. Các biện pháp neo đậu giảm được lực cản so với các cấu trúc cố định, cho phép sử dụng những mỏ neo ít cấp thiết hơn. Đối với những đáy biển có nhiều đá, thường nhật tại những nơi có thủy triều, những cọc chốt (nhu cầu 10 x đá được khai quật), các vít đá, hoặc các neo trong đất có thể được dùng - Không cần các cầu thang máy nặng bởi GEM-BLUE SHARK POWER SYSTEM có thể kéo đến hoặc kéo từ điểm, thành thử có nhiều tàu bé hơn có thể được sử dụng cho mọi hoạt động - GEM-BLUE SHARK POWER SYSTEM chỉ cần 1,2 m/s (2,5 hải lý/giờ) để tạo ra dung tích năng lượng đáng kể là 90 kWh và 250kWk với mỗi 5 hải lý/giờ. Kích cỡ của tua bin phải lớn hơn một chút ở các vùng chậm để theo được 140 kWh cùng 1,5 m/s (3 knots). Dung tích năng lượng có thể đáp ứng đến 600kWh ở 4 m/s với một máy bé hơn. Nhiều sóng hơn là mạnh, ít hơn là máy móc.

Nhờ các thân máy làm bằng sợi thủy tinh và các tua bin làm bằng sợ các-bon, không có thành phần nào bằng kim loại, trừ những máy phát điện bên trong, nên từng doanh nghiệp của GEM-BLUE SHARK POWER SYSTEM chỉ nặng 40 tấn. Những dây chuyền này 100% thân tình cùng môi trường. GEM-BLUE SHARK POWER SYSTEM có thể được lắp đặt đa số ở mọi khu vực nhưng mà không cần một quy trình nặng nhọc do do nó là trang bị nổi. Mọi người có thể thích hợp được năng lượng điện và kiểm soát hệ thống trên bề mặt ở các điểm hay một khi GEM-BLUE SHARK POWER SYSTEM được kéo vào khu vực được che đậy. Động cơ này có thể khai thác năng lượng cùng định mức 250 - 1000 kW dựa theo tốc độ của dòng nước ở khu vực đã được chọn. 

Động cơ này được đặt tại vị trí giữa bề mặt và tầng nước giữa của đại dương ở độ sâu theo (từ 20 tới 60 m), tự điều chỉnh vào dòng nước không lệ thuộc hướng. Blue Shark là một hệ thống chuyển đổi năng lượng dòng thủy triều biển cả, lắp đặt hai tua bin nước trục ngang được gắn trên bề mặt của một kết cấu tương trợ dưới nước. Hê thống được viện trợ do kết cấu nổi của trang bị và được cột vào đáy biển bằng dây neo. Hai máy phát điện không đồng bộ được lắp đặt trên tàu và được gắn trên các trục tua bin xem xét một hộp số. Từng máy phát được kiểm soát bằng biện bởi vì các máy đổi điện, cho cả các mục tiêu kết nối điện lưới và để thích hợp điều kiện làm việc tối ưu với các tốc độ hiện tại khác nhau. Những kết nối năng lượng được phân phối thông qua một dây cab điện, dọc đáp ứng dây neo và được kéo dài cho đến điểm kết nối điện lưới trên bờ. Ba tuabin cánh được tăng trưởng và dùng để phù hợp được tính hiệu quả tốt trong khuôn khổ những điều kiện hoạt động tương đối lớn, dùng hình dạng phần cách máy bay được sử dụng đặc biệt. Một bộ khuếch tán được đặt bao quanh từng tua bin và cho phép nâng cao quá trình chuyển đổi năng lượng, tăng khối lượng chảy xem xét việc tuabin quét qua vùng. 

Một trong những công dụng chính của dây chuyền là khả năng tự định hướng, đặc biệt bổ ích đối cùng dòng nước ngược, như là dòng thủy triều. Trong quá trình hoạt động, độ sâu hoạt động hiệu quả và hướng dẫn hệ thống đối mới thích hợp tốc độ và hướng dòng chảy như là một hệ quả của sự thăng bằng giữa các lực đẩy ảnh hưởng lên tua bin, những lực kéo thủy lực và lực nổi thúc đẩy lên dây chuyền.

Ông Philippe Rebboah cho biết, hiện giờ, Blue Shark Power System là công nghệ duy nhất Hà Nội mang đến hiệu quả tốt bảo hành chi phí thấp, dễ vận hành và 100% thân thiết môi trường, khác với những công nghệ khác phức tạp đắt đỏ, bảo hành cao. Sau khi hoàn thiện dự án chế tạo điện bằng công nghệ mới GEM-BLUE SHARK POWER SYSTEM với công suất 50MW dự kiến đặt ở miền Nam Việt Nam, Đơn vị Blue Shark Power System sẽ xây dựng nhà xưởng sản xuất và lắp ráp ở Việt Nam để cung cấp cho cả Châu Á. Blue Shark Power System sẽ hợp tác với 2 Công ty Nhật Bản và Canada xây dựng hệ thông lưu điện để cung ứng 100% thời gian (24 giờ).

Xem nhiều hơn: tủ điện công nghiệp