Trung Quốc đẩy nhanh tốc độ phát triển điện gió "biển sâu"

Dự án tọa lạc cách bờ biển bán đảo Sơn Đông (miền Đông Trung Quốc) khoảng 70 km, tại khu vực có độ sâu từ 52 đến 56 mét vốn vừa hoàn tất kết nối lưới điện vào ngày 7/4. Dự án do China Huaneng Group phát triển và vận hành, bao gồm 42 tua-bin gió công suất 12 MW mỗi chiếc, với tổng công suất lắp đặt đạt 504 MW.

Theo ông Li Weidong, Phó Tổng giám đốc công ty phát điện Sơn Đông thuộc Huaneng, nếu giả định mỗi hộ gia đình tiêu thụ khoảng 10 kWh điện mỗi ngày, thì chỉ cần một tua-bin vận hành ở công suất tối đa trong vòng một giờ cũng đủ cung cấp điện cho khoảng 1.200 hộ trong cả ngày.

Thông thường, một trang trại điện gió ngoài khơi được coi là “biển sâu” khi đặt tại khu vực có độ sâu từ 50 mét trở lên, và được xếp vào loại “xa bờ” khi cách đất liền trên 65 km. Trong bối cảnh các nguồn tài nguyên gần bờ ngày càng hạn chế, Trung Quốc đang đẩy nhanh tốc độ phát triển điện gió ra các vùng biển sâu và xa hơn.

Ông Li cho biết, tại các khu vực biển sâu, tốc độ gió thường mạnh hơn và ổn định hơn, giúp số giờ vận hành tương đương công suất tối đa trong năm tăng thêm 15–20% so với các dự án gần bờ, qua đó nâng cao đáng kể hiệu suất phát điện. Tuy nhiên, đi kèm với lợi thế này là những thách thức lớn hơn về đổi mới công nghệ, thích ứng thiết bị và kiểm soát chi phí.

Công nghệ mới được triển khai

Một trong những điểm đột phá của dự án là việc sử dụng kết cấu móng “áo jacket” bốn chân, có chiều cao lên tới 83,9 mét - cao nhất từng được áp dụng tại Trung Quốc.

Hiện nay, hơn 70% các dự án điện gió ngoài khơi của Trung Quốc sử dụng móng cọc đơn (monopile), tức đóng một ống thép lớn xuống đáy biển. Dù cấu trúc đơn giản và thi công thuận tiện, loại móng này chủ yếu phù hợp với vùng nước nông dưới 30 mét và khả năng chống chịu gió mạnh, dòng chảy lớn còn hạn chế.

Ngược lại, móng bốn chân jacket hoạt động như một “khung thép bốn trụ” vững chắc, với các chân được liên kết bằng hệ giàn, giúp cố định tua-bin chắc chắn xuống đáy biển, tăng khả năng chịu lực trong điều kiện khắc nghiệt.

Một đột phá khác nằm ở việc kết hợp drone và từ trường nhân tạo để tạo nên hệ thống “quan sát trên không – theo dõi dưới nước”, phục vụ quá trình lắp đặt tuyến cáp ngầm siêu dài dài tới 95,6 km.

Trước đây, khoan định hướng để đặt cáp ngầm thường sử dụng nguồn tín hiệu từ trường đặt trên tàu để dẫn hướng mũi khoan dưới đáy biển, tuy nhiên chuyển động của tàu do sóng và thủy triều có thể làm giảm độ chính xác và kéo dài thời gian thi công.

Trong dự án này, các drone được trang bị thiết bị cảm biến độ chính xác cao bay ổn định trên không, liên tục theo dõi và ghi nhận vị trí cũng như hướng di chuyển của mũi khoan dưới đáy biển theo thời gian thực, từ đó hình thành hệ thống dẫn đường khép kín giữa không trung và dưới nước. Nhờ đó, độ chính xác định vị tăng gấp 5-6 lần so với phương pháp truyền thống, trong khi thời gian thi công giảm xuống chỉ còn khoảng 1/5, giải quyết hiệu quả các hạn chế về độ chính xác và hiệu suất khi triển khai cáp ngầm khoảng cách siêu dài.

Tổng công suất điện gió ngoài khơi đã hòa lưới của Trung Quốc hiện vượt 47 triệu kW, giúp nước này duy trì vị trí số một thế giới trong lĩnh vực này suốt 5 năm liên tiếp, khẳng định tham vọng mở rộng năng lượng tái tạo ra các vùng biển sâu trong giai đoạn tới.