Trung Quốc vận hành dự án điện gió ngoài khơi siêu lớn ở Quảng Đông
Ngày 24/9, dự án điện gió ngoài khơi Phàn Thạch Dương Giang tại Quảng Đông chính thức đạt công suất vận hành tối đa, đánh dấu một bước tiến đáng chú ý trong quá trình thương mại hóa các tuabin gió siêu lớn.
Với những tuabin công suất 18 MW được triển khai theo lô, dự án cho thấy điện gió ngoài khơi đang tiến tới một giai đoạn mới, nơi quy mô lớn và hiệu suất cao trở thành yếu tố quyết định khả năng cạnh tranh của năng lượng tái tạo.
33 tuabin 18 MW và bước tiến về quy mô điện gió ngoài khơi
Nằm trên vùng biển ngoài khơi tỉnh Quảng Đông, dự án điện gió Phàn Thạch Dương Giang do Tập đoàn Điện hạt nhân Quảng Đông Trung Quốc (CGN) đầu tư và phát triển, có tổng công suất 2 triệu kW, tương đương 2 GW. Dự án được chia thành hai phân khu, mỗi khu có công suất thiết kế 1 triệu kW.
Điểm đáng chú ý nhất nằm ở hệ thống tuabin. Toàn dự án được trang bị 131 tuabin gió ngoài khơi, trong đó có 33 tuabin công suất 18 MW. Đây là một trong những cấu hình tuabin có công suất đơn máy lớn nhất được đưa vào triển khai thương mại theo lô.
Việc đưa những thiết bị khổng lồ này vào vận hành không đơn giản là câu chuyện tăng kích thước cánh quạt. Tuabin ngoài khơi phải hoạt động trong môi trường có gió mạnh, sóng lớn, độ ẩm và hơi muối cao, đồng thời phải chịu những tải trọng liên tục tác động lên kết cấu. Khi công suất mỗi tuabin tăng lên, yêu cầu đối với cánh quạt, máy phát, móng, hệ thống truyền tải và công tác bảo dưỡng cũng tăng theo.
Chính vì vậy, việc triển khai đồng thời hàng chục tuabin 18 MW cho thấy năng lực của Trung Quốc trong việc đưa công nghệ điện gió công suất lớn từ giai đoạn thử nghiệm sang ứng dụng ở quy mô trang trại.
Về nguyên lí, lợi thế của tuabin lớn nằm ở khả năng khai thác nhiều năng lượng hơn từ mỗi vị trí ngoài biển. Một tuabin công suất lớn có thể sản xuất lượng điện đáng kể mà không nhất thiết phải tăng tương ứng số lượng móng, cáp ngầm và các hạng mục phụ trợ. Khi được triển khai trên những vùng biển có điều kiện gió thuận lợi, quy mô lớn có thể giúp nâng hiệu quả đầu tư của toàn dự án.
Ngày 24/9 vì vậy được xem là dấu mốc quan trọng đối với Phàn Thạch Dương Giang, khi dự án đạt công suất vận hành tối đa. Từ đây, bài toán không còn chỉ là chứng minh một tuabin có thể hoạt động mà là vận hành ổn định cả một hệ thống lớn trong điều kiện thực tế.
Hàng tỉ kWh điện sạch và bài toán giảm chi phí
Theo thông số của dự án, trang trại điện gió Phàn Thạch Dương Giang có khả năng tạo ra khoảng 6,6 tỉ kWh điện sạch mỗi năm. Riêng một tuabin 18 MW có thể sản xuất khoảng 56 triệu kWh mỗi năm.
Những con số này cho thấy vì sao các tuabin công suất ngày càng lớn đang trở thành hướng phát triển quan trọng của ngành điện gió ngoài khơi. Khi mỗi máy có thể tạo ra sản lượng lớn hơn, nhà phát triển có thể khai thác hiệu quả hơn những vùng biển có tiềm năng gió cao.
Một cách hình dung khác được đưa ra đối với tuabin 18 MW là khả năng phát điện trong mỗi vòng quay của rotor. Ở điều kiện đầy tải, một vòng quay có thể tạo ra khoảng 43 kWh điện. Đây là minh họa trực quan cho quy mô năng lượng mà những cỗ máy khổng lồ trên biển có thể tạo ra.
Tuy nhiên, giá trị của dự án không chỉ nằm ở sản lượng điện. Hàng tỉ kWh điện từ gió mỗi năm đồng nghĩa với việc giảm nhu cầu sử dụng các nguồn nhiên liệu hóa thạch để phát điện, qua đó góp phần giảm phát thải carbon. Với Trung Quốc, nơi đang đồng thời mở rộng năng lượng tái tạo và tìm cách giảm cường độ phát thải của hệ thống năng lượng, các dự án điện gió ngoài khơi quy mô lớn có ý nghĩa đặc biệt.
Quan trọng hơn, quá trình triển khai thương mại những tuabin 18 MW có thể tạo ra hiệu ứng lan tỏa đối với chuỗi cung ứng. Khi thiết bị được sản xuất với số lượng lớn, các nhà sản xuất có thêm điều kiện tối ưu thiết kế, chuẩn hóa quy trình và giảm chi phí. Các doanh nghiệp tham gia chế tạo cánh quạt, máy phát, kết cấu móng, cáp điện và thiết bị bảo dưỡng cũng có thể hưởng lợi từ quy mô thị trường ngày càng lớn.
Đây là yếu tố quan trọng bởi thách thức lớn của điện gió ngoài khơi không chỉ là tạo ra điện mà còn là làm cho nguồn điện này có chi phí đủ cạnh tranh. Tuabin càng lớn, nếu được thiết kế và vận hành hiệu quả, có thể giúp tăng sản lượng trên mỗi công trình và phân bổ chi phí đầu tư trên lượng điện sản xuất lớn hơn.
Việc Phàn Thạch Dương Giang đạt công suất tối đa vì thế có thể được xem như một bước tiến trong quá trình công nghiệp hóa điện gió ngoài khơi. Từ những tuabin đơn lẻ mang tính trình diễn, ngành năng lượng đang hướng tới các trang trại quy mô hàng gigawatt với những thiết bị siêu lớn được triển khai đồng bộ.
Nếu xu hướng này tiếp tục, những tuabin 18 MW có thể không còn là giới hạn công nghệ mà trở thành một phần của thế hệ điện gió ngoài khơi mới. Khi quy mô thiết bị, sản lượng và năng lực sản xuất cùng tăng lên, điện gió có thêm cơ hội đóng vai trò lớn hơn trong hệ thống năng lượng sạch của Trung Quốc cũng như thị trường năng lượng tái tạo toàn cầu.