Trang trại gió cung cấp điện cho 80 triệu dân tây Bắc Âu

Đăng ngày

Hà Lan đang lên kế hoạch xây dựng một trang trại gió ngoài khơi lớn nhất thế giới với một hòn đảo nhân tạo nằm ở trung tâm của hàng nghìn turbine gió, để cung cấp điện cho nước này và một số nước ở tây bắc Âu.

Cách tiếp cận sáng tạo

Trang trại gió dự kiến rộng 6.000 km2, xây ở vùng biển nông và lộng gió Dogger Bank, cách bờ biển phía đông Yorkshire (Anh) khoảng 126 km. Nó sẽ cung cấp điện cho hơn 80 triệu người tại các quốc gia Hà Lan, Anh, sau đó đến Bỉ, Đức và Đan Mạch.

Chủ dự án nói trên là TenneT – một nhà điều hành hệ thống truyền tải, phục vụ lưới điện của Hà Lan. TenneT đưa ra ý tưởng xây dựng một hòn đảo nhân tạo nằm ở trung tâm của hàng nghìn turbine gió. Về mặt lý thuyết, cách làm này sẽ giúp mở rộng quy mô của trang trại gió, khai thác tốc độ gió cao hơn, cho phép sử dụng những loại cáp tương đối ngắn, giá cả phải chăng để truyền tải điện từ các turbine gió tới hòn đảo nhân tạo.

Rob van der Hage – người quản lý chương trình phát triển mạng lưới gió ngoài khơi của TenneT – cho biết: “Thách thức lớn nhất mà chúng tôi phải đối mặt là các dự án khai thác năng lượng gió gần bờ bị người dân địa phương phản đối, đồng thời đã có rất nhiều nhà máy điện gió ở gần bờ. Do đó, chúng tôi đang tìm kiếm các khu vực xa bờ hơn.” Người dân thường phản đối các dự án trang trại gió ở gần bờ do hiện tượng ô nhiễm tiếng ồn từ turbine gió. Ngoài ra, dự án điện gió gần bờ sẽ làm thay đổi cảnh quan, gây tác động xấu đến ngành hàng hải, đánh bắt cá và các hoạt động giải trí, du lịch…

Nhưng nếu xây dựng trang trại gió càng xa bờ, TenneT càng cần nhiều dây cáp đắt tiền hơn để truyền tải điện vào đất liền. Do đó, công ty cho rằng cần phải có một cách tiếp cận sáng tạo.

Trên hòn đảo, các thiết bị chuyển đổi sẽ biến dòng điện xoay chiều – được sử dụng trong lưới điện nhưng gây tổn thất điện năng trên những khoảng cách dài – thành dòng điện một chiều. Sau khi truyền tải điện về đất liền, dòng điện một chiều lại được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều ban đầu trước khi hòa vào lưới điện. Để chứa tất cả các thiết bị, hòn đảo nhân tạo sẽ rộng khoảng 5 – 6 km2.

Hình đồ họa trang trại gió ngoài khơi lớn nhất thế giới mà Hà Lan định xây dựng. Nguồn: Guardian

TenneT cho biết, các trang trại gió ngoài khơi thường sử dụng các loại dây cáp dưới nước đắt tiền để chuyển đổi dòng điện của turbine gió thành loại mà lưới điện có thể sử dụng. Tuy nhiên, nhờ thực hiện việc chuyển đổi này tại chỗ, trang trại gió có thể truyền điện trực tiếp đến Anh và Hà Lan không qua loại dây cáp rẻ hơn.Việc đưa bổ sung các thiết bị lên đảo cũng sẽ cho phép công ty vận hành nhiều turbine với chi phí thấp hơn, qua đó tạo ra nhiều năng lượng hơn so với một trang trại gió truyền thống ngoài khơi.

Mặc dù chi phí để khai thác năng lượng gió ngoài khơi thường cao hơn năng lượng gió ở bờ biển (nếu không tính đến trợ giá), nhưng trang trại gió của TenneT sẽ gặp nhiều thuận lợi vì gió có xu hướng thổi mạnh hơn và liên tục trên đại dương. Trang trại sẽ có công suất phát điện là 30 gigawatt (GW) – gấp đôi sản lượng điện gió ngoài khơi được lắp đặt trên khắp châu Âu tại thời điểm này, và cao gấp 48 lần so với London Array – trang trại gió ngoài khơi lớn nhất thế giới hiện nay tại Anh,rộng 120 km2 và có công suất là 630 megawatt (MW).

Khi châu Âu muốn giảm lượng khí thải carbon dioxide (CO2), họ sẽ phải sử dụng các nguồn năng lượng sạch bao gồm năng lượng Mặt trời và năng lượng gió. Châu Âu có nhiều nắng hơn từ mùa xuân đến mùa thu, đồng thời có nhiều gió trong những tháng lạnh hơn trong năm. Vì vậy, một hệ thống năng lượng bền vững và ổn định cho tương lai sẽ cần cả hai loại năng lượng trên quy mô lớn và điều này đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ giữa các quốc gia với nhau.

Trở ngại tài chính

Trong khi các thách thức kỹ thuật của việc xây dựng hòn đảo là khá lớn, Van der Hage vẫn lạc quan, tin tưởng vào thành công của dự án. Ông nói: “Liệu dự án có khả thi hay không ư? Tại Hà Lan, khi chúng tôi bắt gặp một vùng nước, chúng tôi ngay lập tức muốn xây dựng những hòn đảo trên đó hay biến chúng thành những khu đất. Chúng tôi đã làm như vậy trong nhiều thế kỷ, cho nên vấn đề này không phải là thách thức lớn nhất đối với chúng tôi”.

Những trở ngại lớn hơn của dự án có vẻ liên quan đến vấn đề tài chính. TenneT gánh vác chi phí xây dựng phần trọng tâm dự án trị giá 1,8 tỷ USD. Tuy nhiên, TenneT vẫn cần tìm các nhà khai thác mạng năng lượng khác để chi trả cho các loại dây cáp giúp truyền tải điện trên đường dài dưới biển.

Peter Atherton, chuyên gia phân tích năng lượng tại công ty Cornwall Insight (Anh), nói rằng các thiết bị chuyển đổi điện mà TenneT lên kế hoạch xây dựng trên đảo khá tốn kém và hiếm khi được sử dụng trong cơ sở hạ tầng năng lượng.

Trạm biến áp trong hệ thống trang trại gió ngoài khơi London Array lớn nhất thế giới hiện nay. Ảnh: Siemens

Các bước tiếp theo của dự án sẽ được TenneT công bố vào năm 2018.Nếu mọi việc suôn sẻ, Van der Hage nói rằng hòn đảo nhân tạo cùng trang trại gió có thể đi vào hoạt động trong năm 2027. Hans Bunting – Giám đốc điều hành của công ty năng lượng Innogy SE (Đức) – đánh giá dự án này rất thú vị và đáng tin cậy.

Còn Huub den Rooijen – Giám đốc Năng lượng, Khoáng sản và Cơ sở hạ tầng của Crown Estate– công ty bất động sản sở hữu phần lớn đáy biển của Anh và sẽ hưởng lợi từ việc cấp giấy phép xây dựng các turbine gió và hòn đảo nhân tạo, thì nhận định: “Để tiếp tục mở khóa nguồn tài nguyên gió ngoài khơi hàng đầu thế giới của Anh, điều quan trọng chúng tôi nghĩ là phải thương mại hóa điện gió tạo ra.”

Nguồn: 

http://www.businessinsider.com/worlds-largest-wind-farm-netherlands-island-2018-1http://www.iflscience.com/environment/worlds-largest-wind-farm-to-power-western-europeby-2027/https://www.theguardian.com/environment/2017/dec/29/is-this-the-future-dutch-plan-vastwindfarm-island-in-north-sea