Bật điện lên: Chiếc tuabin gió mạnh nhất thế giới đang tạo ra những dòng điện năng đầu tiên

Không quá khó để có thể thấy sự lạc quan về tiềm năng phát triển của điện gió ngoài khơi: Cơ quan Năng lượng Quốc tế kỳ vọng những chiếc tuabin thế hệ mới sẽ tạo ra nhiều điện năng hơn với chi phí thấp hơn,  tăng năng suất gấp 15 lần vào năm 2040 và trở thành một ngành công nghiệp trị giá 1 nghìn tỷ đô la trong hai thập kỷ tới.

Vừa qua, những dòng điện năng đầu tiên đã được tạo ra từ những chiếc tuabin mạnh nhất thế giới này. Hình ảnh chiếc Tuabin Haliade-X của GE hùng vĩ trên cảng Rotterdam, Hà Lan, với khả năng tạo ra 12 megawatt điện, đủ để cung cấp cho 16.000 ngôi nhà ở châu Âu. Đường kính cánh quạt của Haliade-X 12 MW kéo dài 220 mét; cao 107 mét.  Cánh quạt tuabin dài đến mức nó có thể trở thành một bộ phận lớn nhất từng được chế tạo từ trước đến nay.

Sau khi bản mẫu hoàn thành quy trình thử nghiệm trên đất liền, Haliade-X 12 MW sẽ được sử dụng tại một số dự án điện gió ngoài khơi quy mô lớn nhất, làm hình mẫu để triển khai trên toàn cầu. Ocean Wind - dự án ngoài khơi tại New Jersey sẽ có khả năng tạo ra 1,1 gigawatt, tương đương với một lò phản ứng hạt nhân trung bình ở Mỹ.  Và tháng trước GE đã ký hợp đồng với Dogger Bank, một cơ sở 3,6-GW đặt tại Biển Bắc. Đây sẽ là dự án điện gió ngoài khơi lớn nhất thế giới.

Khi dự báo những thay đổi trong công nghệ là một việc không dễ dàng trong hai thập kỷ qua, thì xu hướng về động cơ trong điện gió ngoài khơi được đánh giá là có thể dự đoán được: Tuabin gió lớn hơn tạo ra năng lượng rẻ hơn. Với sự tăng trưởng ổn định về kích thước vật lý của tuabin GE cũng đã giúp cho Cypress tăng năng suất – dự án điện gió trên đất liền lớn nhất mới được triển khai gần đây. Theo WindEurope, trong 5 năm qua, công suất định mức trung bình của những chiếc tuabin mới tăng 16% mỗi năm.

Với kích thước cánh quạt lớn hơn, tuabin gió Haliade-X 12MW sẽ mang lại tốc độ tăng trưởng mạnh mẽ hơn và nhiều lợi ích khác. Một phép toán đơn giản: Vì các định luật hình học cho rằng diện tích hình tròn tăng theo bình phương bán kính của nó, do vậy các cánh tuabin kéo dài làm tăng đáng kể lượng năng lượng gió thu được.

Ngoài nguyên mẫu hiện đang hoạt động tại Rotterdam, chiếc tuabin Haliade-X 12 MW thứ hai hiện đang được lắp ráp tại Saint-Nazaire, Pháp và sẽ sớm được vận chuyển đến Anh để tiến hành các thử nghiệm trong nhà. Áp lực đặt ra cho việc thử nghiệm tỉ lệ thuận với kích thước cánh quạt và điều này cho thấy tầm quan trọng của việc thử nghiệm vỏ động cơ và cánh quạt. Một trong những thử nghiệm giá đánh khác đó là phân tích và kiểm tra độ bền mỏi của cánh quạt để chứng minh khả năng xử lý gió và độ bền trên biển tại Anh và Mỹ. Trên thực tế, một chiếc Haliade-X 12 MW vừa mới được chuyển đến Boston để thực hiện các bước kiểm tra.

Việc tuabin Haliade-X 12 MW được triển khai nhanh chóng rất quan trọng nhằm đáp ứng dự báo lạc quan của IEA. Không chỉ chứng kiến công suất gió ngoài khơi toàn cầu tăng gấp 15 lần vào năm 2040, phân tích còn cho thấy điện gió ngoài khơi sẽ trở thành một ngành công nghiệp trị giá 1 nghìn tỷ đô trong hai thập kỷ tới, phù hợp với chi phí cho công suất khí đốt và than so với cùng kỳ .

Tuabin Haliade-X 12 MW sẽ được đưa vào sản xuất quy mô trong nửa cuối năm 2021.

Ảnh đầu trang: Nguyên mẫu Tuabin Haliade-X 12 MW đã bắt đầu tạo ra điện ở Rotterdam. Nguồn: GE Renewable Energy.