Windcatcher với 126 cánh quạt giúp cắt giảm chi phí cho điện gió ngoài khơi
Công ty Wind Catching Systems (Na Uy) vừa phát triển một hệ thống điện gió ngoài khơi nổi tạo ra năng lượng với mức giá hợp lý hơn nhiều so với các tuabin gió truyền thống, nhờ vào hiệu quả đạt được tích hợp thông qua kỹ thuật thông minh.
Daniel Engelhart-Willoch, Phó Chủ tịch Công nghiệp và Các vấn đề Chính phủ tại Wind Catching cho biết, hệ thống này thực sự có thể giải phóng sức mạnh của gió ngoài khơi.
Mô tả những lợi ích của Windcatcher, Engelhart-Willoch cho biết: "Điểm nổi bật chính là chúng tôi muốn cắt giảm đáng kể chi phí cho gió nổi và chúng tôi sử dụng khoảng 20% diện tích đại dương cho việc phát điện giống như một tuabin đơn 15 MW nổi".
Windcatcher nổi, xếp chồng 126 cánh quạt nhỏ theo chiều dọc trên khung cao 324 m có khả năng sản xuất năng lượng cho 80.000 ngôi nhà. Bên cạnh đó, 5 chiếc Windcatcher có thể tạo ra năng lượng tương đương với 25 tuabin gió truyền thống với giá chỉ bằng một nửa.
Theo Wind Catching Systems, chi phí năng lượng được quy đổi (LCOE) của hệ thống có thể so sánh với giá của lưới điện - ở Na Uy và Mỹ là khoảng 105 USD/MW/giờ. Đây là một hệ thống có khả năng mở ra tiềm năng của điện gió ngoài khơi, giúp các Chính phủ toàn cầu đạt được mục tiêu phát thải bằng 0.
Các tuabin gió nổi truyền thống, có các cánh quạt lớn có thể dài tới 115 m, thường hoạt động tối đa ở tốc độ xấp xỉ 11 m/giây. Để so sánh, Windcatcher dựa trên nhiều tuabin nhỏ hơn với cánh dài 15 m thực hiện nhiều vòng quay hơn mỗi phút và đạt tối đa khoảng 18 m/giây. Việc đặt nhiều roto nhỏ hơn cạnh nhau cũng cho phép người vận hành thu được lợi ích của hiệu ứng đa chuyển động, có nghĩa là một số roto cùng nhau tạo ra nhiều năng lượng hơn tổng các bộ phận riêng lẻ của chúng khi chúng ăn bớt luồng gió xoáy phụ được tạo ra.
Hệ thống của Wind Catching gắn 126 tuabin nhỏ hơn vào một khung thép được dựng trên một thân tàu bán chìm. Ở trung tâm của cấu trúc này là một tháp pháo xoay, cho phép toàn bộ khung chuyển động giống như cánh buồm và "đón gió”.
Một lợi ích tuyệt vời hơn của hệ thống roto xếp chồng là nó sử dụng hệ thống lắp đặt tuabin dựa trên thang máy, có nghĩa là việc bảo trì dễ dàng hơn và không cần sử dụng đến tàu hoặc cần cẩu chuyên dụng. Windcatcher cũng có thể được thiết lập gần bờ trước khi được kéo ra ngoài để khai thác tiềm năng của gió biển sâu. Mặt khác, các tuabin truyền thống đòi hỏi quy trình lắp đặt phức tạp bằng các tàu chuyên dụng.
Wind Catching giải thích rằng các đơn vị của họ có thể sản xuất tới 400 gigawatt giờ năng lượng mỗi năm và chúng có tuổi thọ 50 năm, dài hơn khoảng 30 năm so với trang trại điện gió trung bình ngoài khơi. Điều này có nghĩa là hệ thống không chỉ tạo ra nhiều năng lượng hơn mà còn tạo ra ít chất thải hơn. Đồng thời sẽ yêu cầu diện tích nhỏ hơn vì mỗi thiết bị sẽ hoạt động trong thời gian dài hơn, giảm số lượng hoạt động lắp đặt cần thiết. Công ty vẫn chưa xác định bất kỳ địa điểm hoặc ngày tháng nào, mặc dù nói rằng một hoạt động thử nghiệm có thể khởi hành vào một thời điểm nào đó vào năm 2024.
Wind Catching không phải là công ty duy nhất nhằm cung cấp các giải pháp thay thế cho các tuabin gió truyền thống. Chẳng hạn, công ty Kitefraft của Đức đang phát triển các tuabin gió bay 100kW cần ít nguyên liệu hơn 10 lần so với tuabin gió truyền thống. Những cỗ máy này cũng dễ thích nghi hơn so với các tuabin gió thông thường, bởi chúng có thể được cố định thông qua dây buộc để tránh hư hỏng khi có bão hoặc trong điều kiện gió mạnh.
Báo cáo mới nhất của Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA) cho biết, với công nghệ hiện tại, năng lượng gió ngoài khơi đắt gấp 2,6 lần so với các trang trại gió trên cạn và đắt hơn 3,4 lần so với nguồn năng lượng điện được sản xuất tại các nhà máy chu trình hỗn hợp khí tự nhiên.
Do đó, với báo cáo của IPCC - được Tổng thư ký Liên Hợp Quốc António Guterres mô tả là "mã đỏ đối với nhân loại" nhằm kêu gọi hành động mạnh mẽ từ các Chính phủ và tổ chức để chống lại biến đổi khí hậu, sự chuyển đổi của các công ty như Wind Catching là rất cần thiết.
Nếu có thể đưa năng lượng gió nổi xuống bằng mức chi phí mà gió ngoài khơi cố định ở đáy hiện đang sản xuất trong vòng một vài năm, con người đã đi được một chặng đường dài trong việc tạo ra những nguồn tài nguyên tái tạo lớn cuối cùng chưa được khai thác trên toàn thế giới.
Lan Anh (T/h)
