Khi quá trình chuyển đổi sang các dạng năng lượng bền vững hơn tăng tốc, cảnh tượng các tuabin gió quay vùn vụt trong gió ngày càng trở nên phổ biến, trên đất liền và trên biển.
Kể từ khi tuabin gió được phát minh vào cuối những năm 1880, thiết kế của chúng ngày càng trở nên lớn hơn, mạnh mẽ hơn và mạnh mẽ hơn.
Nhưng bạn có biết rằng mỗi trang trại gió đều cần có một trạm biến áp để thu điện từ các tuabin riêng lẻ và làm nguồn điện dự phòng trong trường hợp mất điện?
Đây là lý do tại sao.
Trang trại năng lượng gió tại Trang trại gió Dogger Bank
Trang trại gió ngoài khơi lớn nhất thế giới đang được xây dựng cách bờ biển phía đông bắc nước Anh khoảng 130 km trên một bãi cát biệt lập có tên là Dogger Bank ở Biển Bắc. Dogger Bank sẽ hợp tác theo ba giai đoạn và sẽ có công suất lắp đặt 3,6GW sau khi đi vào hoạt động - đủ để cung cấp điện cho 6 triệu ngôi nhà. Đó là liên doanh giữa SSE Renewables, Equinor và Vårgrønn.
Các tổ máy phát điện đóng container sẽ cung cấp năng lượng dự phòng tại Trang trại gió Dogger Bank
Hỗ trợ cả ba giai đoạn của dự án, Mitsubishi Turbocharger & Engine Europe (MTEE) đang cung cấp các bộ máy phát điện hàng hải sẽ là một phần của các trạm biến áp không người lái ngoài khơi.
Các giải pháp máy phát điện hàng hải container này sẽ được tự động hóa hoàn toàn và cung cấp nguồn điện khẩn cấp để đảm bảo trạm biến áp ngoài khơi vẫn có thể hoạt động trong trường hợp mất điện.
Trạm biến áp trang trại gió hoạt động như thế nào
Xây dựng trạm biến áp là một phần cần thiết của dự án trang trại gió: nhằm ổn định và tối đa hóa điện áp của nguồn điện được tạo ra, giảm tổn thất điện năng tiềm ẩn và truyền năng lượng được tạo ra vào bờ.
Một phần của trạm biến áp là máy phát điện, có thể hỗ trợ toàn bộ vòng đời vận hành của trang trại gió bằng cách thực hiện một số chức năng.
Như đã đề cập, khi các trang trại gió đi vào hoạt động, họ phải cung cấp điện liên tục và có hệ thống dự phòng để tránh tình trạng mất điện. Máy phát điện tự động có thể là một giải pháp.
Khi không có đủ năng lượng gió, các máy phát điện sẽ được kích hoạt để nhanh chóng khôi phục nguồn điện cho trạm biến áp vận hành tất cả các hệ thống thiết yếu, bao gồm hệ thống điều khiển, cơ chế an ninh và thiết bị liên lạc, đồng thời tránh gián đoạn nguồn cung.
Nhưng vai trò hỗ trợ của họ không dừng lại ở đó.
Máy phát điện cũng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị xây dựng khi tua-bin đang được lắp ráp và lắp đặt, trong quá trình thử nghiệm trước khi chúng đi vào hoạt động và để tiến hành công việc bảo trì. Và ở những khu vực xa xôi trên bờ, họ có thể đưa tua-bin vào hoạt động trước khi có kết nối lưới.
Hình thức nguồn điện dự phòng này có thể được mở rộng quy mô để đáp ứng nhu cầu cụ thể của từng dự án.
Xây dựng trạm biến áp điện là một phần cần thiết của dự án trang trại gió. Minh họa/Hình ảnh: Aibel
Kết nối mạng lưới năng lượng tái tạo
Đi sâu vào hậu trường của quá trình chuyển đổi năng lượng sẽ tiết lộ một số công nghệ ẩn hoặc ngoài tầm nhìn khác đang tạo điều kiện cho sự phát triển của năng lượng tái tạo.
Một phần quan trọng trong giai đoạn trang trại gió được thực hiện bởi các bộ kết nối điện. Những dây cáp điện áp cao này kết nối các trang trại gió với lưới điện và cho phép năng lượng tái tạo dư thừa được vận chuyển giữa các quốc gia.
Cáp nối dưới biển dài nhất thế giới trải dài 724 km dưới đáy biển ở vùng nước sâu tới 600 mét, nối liền Vương quốc Anh với Na Uy. Đầu nối điểm-điểm này cho phép năng lượng gió dư thừa từ Vương quốc Anh được xuất khẩu sang Na Uy và cho phép thủy điện dư thừa chảy theo hướng ngược lại.
Các đầu nối đa năng cũng có thể hoạt động giống như một trung tâm năng lượng xanh, gắn kết các cụm trang trại gió lại với nhau theo cách giúp cải thiện an ninh năng lượng và tăng khả năng tiếp cận năng lượng sạch.
Nhà máy điện hybrid ở vùng sâu vùng xa hoặc hải đảo
Các nhà máy điện hybrid tiên tiến cũng đang giúp tăng khả năng tiếp cận nguồn điện bền vững, đặc biệt đối với các cộng đồng ở những vùng xa xôi trên thế giới không có kết nối lưới điện.
Hệ thống hybrid ba Eblox của Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger (MHIET) kết hợp năng lượng mặt trời, bộ lưu trữ pin và năng lượng dự phòng của máy phát động cơ để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng tái tạo thông qua hệ thống điều khiển độc quyền có tên Coordy.
Các tấm pin mặt trời thu năng lượng mặt trời để cung cấp năng lượng và sạc pin, cung cấp năng lượng khi không có đủ ánh nắng mặt trời. Khi bộ lưu trữ pin đã cạn kiệt, chẳng hạn như vào ban đêm, máy phát điện sẽ hoạt động để sạc lại pin và đảm bảo nguồn điện.
Đây chỉ là một vài ví dụ về cách các công nghệ tiềm ẩn hoặc ít nổi bật hơn đang củng cố quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch và duy trì tham vọng không có lưới trong tầm tay.
