Trung Quốc lắp đặt turbine gió nổi 16 MW mạnh nhất thế giới

Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc (CTG) lắp đặt hệ thống turbine gió nổi 16 megawatt (MW) mang tên Three Gorges Pilot tại vùng nước sâu gần thành phố Dương Giang, tỉnh Quảng Đông hôm 2/5. Nằm trên giàn bán chìm, turbine có rotor đường kính 252 m với phần đầu cánh nhô cao hơn 270 m phía trên mặt nước. Thiết kế mới của CTG tiếp nối mẫu turbine triển khai năm ngoái của tập đoàn Huaneng Trung Quốc và Công ty Điện lực Đông Phương, với cải tiến chính nằm ở cấp độ kỹ thuật của cấu trúc và hệ thống.

Giàn bán chìm của turbine được thiết kế để chịu điều kiện khắc nghiệt ở vùng biển sâu, bao gồm sóng cao hơn 20 mét và tốc độ gió tới 264 km/h, tương đương bão cấp 5. Nó sử dụng hệ thống neo phức tạp kết hợp neo hút, xích neo và dây polyester độ bền cao, cùng hệ thống dằn và theo dõi để giữ cho giàn hoạt động ổn định, tránh trôi dạt ngoài ý muốn. Thiết kế cũng bao gồm một số tính năng giúp hấp thụ và phân phối lực của gió và nước, qua đó tăng độ bền và kéo dài tuổi thọ hoạt động của giàn.

Các kỹ sư CTG tích hợp vào turbine một cáp ngầm 66 kilovolt. Đây là cáp điện chuyên dụng dưới nước dùng để truyền tải điện áp cao trong khi dịch chuyển và uốn cong cùng với phần còn lại của giàn bán chìm. Với thiết kế hình sóng, nó được chế tạo với dây dẫn siêu mềm, vỏ bọc gia cố để tăng cường sức căng, khả năng cách điện và chống mỏi.

Theo Interesting Engineering, turbine được lắp ráp hoàn chỉnh tại cảng Thiết Sơn ở Bắc Hải, khu tự trị dân tộc Choang Quảng Tây. Sau đó, nó được kéo qua quãng đường dài qua eo biển Quỳnh Châu đến vị trí cuối gần Dương Giang. Khi đi vào hoạt động, dự kiến turbine tạo ra khoảng 44,65 triệu kilowatt-giờ điện mỗi năm, đủ cung cấp cho khoảng 24.000 hộ gia đình.

Theo Offshore Wind Industry, ở châu Âu, turbine gió nổi ngoài khơi thường hoạt động với công suất 8-10 MW mỗi đơn vị. Turbine nổi mạnh nhất hiện là Vestas 10 MW đặt trên giàn nổi trong dự án Éoliennes Flottantes du Golfe du Lion (EFGL) ở Pháp. Các dự án khác gồm Hywind Tampen ở Na Uy với công suất khoảng 8,6 MW mỗi turbine và WindFloat Atlantic ở Bồ Đào Nha với 8,4 MW.

Turbine gió nổi thường hoạt động ở độ sâu không khả thi đối với các trang trại điện gió ngoài khơi thông thường, vốn cần neo vào đáy biển. Do nằm trên giàn nổi khổng lồ có thể neo tại chỗ, loại turbine này mở rộng đáng kể diện tích đại dương khai thác năng lượng gió.

Turbine gió nổi đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật vì phải chịu chuyển động liên tục từ sóng và dòng chảy mà không làm giảm hiệu suất truyền động, đồng thời tồn tại trong thời tiết khắc nghiệt trên biển suốt thời gian hoạt động dài. Bước tiến của CTG thu hút sự chú ý không chỉ do công suất mà còn vì những thách thức mà các kỹ sư đã giải quyết được, như tải trọng rotor lớn, ổn định giàn bán chìm, hệ thống neo động và kết nối lưới điện ngoài khơi. Dự án cho thấy Trung Quốc ngày càng chú trọng xây dựng trang trại điện gió lớn ngoài khơi, đặc biệt ở vùng nước sâu. Các giải pháp như Three Gorges Pilot giúp mở rộng năng lượng tái tạo ra ngoài khu vực ven biển và giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch.