METI sẽ triển khai các biện pháp bổ sung cho năng lượng gió ngoài khơi nổi, thử nghiệm ở độ sâu hơn 500m

METI sẽ triển khai các biện pháp bổ sung cho năng lượng gió ngoài khơi nổi, thử nghiệm ở độ sâu hơn 500m
28/07/2025 13:20
 

Tại cuộc họp các chuyên gia (Nhóm công tác thúc đẩy phổ biến năng lượng xanh, v.v.) được tổ chức vào ngày 23 tháng 7, Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp đã biên soạn các biện pháp bổ sung để phát triển và trình diễn công nghệ nhằm thích ứng với các môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như vùng nước sâu, được sử dụng trong các tua-bin gió nổi ngoài khơi.

Hai khu vực biển đã được lựa chọn để trình diễn điện gió nổi ngoài khơi: ngoài khơi bờ biển phía Nam tỉnh Akita và ngoài khơi thành phố Tahara và thành phố Toyohashi thuộc tỉnh Aichi. Ngoài khơi bờ biển phía Nam tỉnh Akita, điều kiện gió sẽ là 7,5 đến 8,0 m/giây, độ sâu nước khoảng 400 m, và khoảng cách ngoài khơi khoảng 20 đến 30 km. Trong khi đó, ngoài khơi thành phố Tahara và thành phố Toyohashi thuộc tỉnh Aichi, điều kiện gió sẽ là 8,5 đến 9,0 m/giây, độ sâu nước khoảng 80 đến 130 m, và khoảng cách ngoài khơi sẽ là 14 đến 18 km.

Đối với phần trình diễn môi trường khắc nghiệt, các vùng biển có điều kiện khắc nghiệt khác với hai vùng biển kia, chẳng hạn như độ sâu của nước từ 500m trở lên, tốc độ gió mạnh, chiều cao sóng lớn, địa hình dốc và nền đá, sẽ được lựa chọn ở mức độ có thể.

Biểu đồ 1 – Lộ trình phát triển công nghệ điện gió nổi ngoài khơi

Tiếng Việt:

• Giai đoạn 1-①: Phát triển công nghệ tuabin gió thế hệ tiếp theo (2021–2027)

• Giai đoạn 1-②: Công nghệ nền móng nổi, lắp đặt và hạ giá thành (2021–2028)

• Giai đoạn 1-③: Hệ thống truyền tải điện ngoài khơi (2021–2026)

• Giai đoạn 1-④: Công nghệ bảo trì nâng cao và tối ưu O&M (2021–2028)

• Giai đoạn 1-⑤: Phát triển nền tảng chung cho điện gió nổi (2021–2027)

• Giai đoạn 2-①: Dự án trình diễn nổi ngoài khơi (2025–2032)

• Giai đoạn 2-②: Trình diễn tại vùng biển khắc nghiệt (2026–2032)

•  

Tiềm năng trong nước sẽ được tối đa hóa, bao gồm cả mục tiêu biến các vùng biển xung quanh thành các khu vực khuyến khích phát triển. Ngoài ra, do các cuộc trình diễn trong môi trường khắc nghiệt sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong tương lai, hướng đến vùng đặc quyền kinh tế (EEZ) và mở rộng sang châu Á, nên một thiết kế hệ thống sẽ được xem xét để cho phép các cuộc trình diễn tại các vùng biển trong tương lai, thay vì chỉ giới hạn ở các cuộc trình diễn đơn lẻ. Quy trình đấu thầu công khai sẽ giống như hai vùng biển hiện tại, trong đó các vùng biển được các bên liên quan đồng ý sẽ được lựa chọn dựa trên đề xuất của các tỉnh, sau đó các doanh nghiệp sẽ được mời tham gia.

Các yếu tố kiểm tra kỹ thuật bao gồm thử nghiệm tải trọng và độ mỏi của thân tuabin gió (cánh quạt, tháp, v.v.) trong môi trường có tốc độ gió trung bình gần 10 m/s, và kiểm tra hiệu suất phát điện. Do độ khó của việc xây dựng ngoài khơi tăng lên khi độ cao sóng lớn khoảng 1,5 m/s, nên ngoài việc kiểm tra phương pháp xây dựng, cần kiểm tra việc rút ngắn thời gian xây dựng, hiệu quả vận hành và bảo trì (O&M), và kiểm tra tác động của thiết kế hệ thống thân tuabin lên chuyển động của thân tuabin nổi.

Ngoài ra, cần phải kiểm tra thiết kế an toàn và thi công neo ngoài khơi ở địa hình dốc với độ dốc từ 10 độ trở lên. Do địa hình dốc thường có nhiều đá, nên cần phải kiểm tra thiết kế và thi công ngoài khơi các loại neo (neo cọc) khác với loại neo được sử dụng trên nền đất cát và sỏi. Ngoài ra, cần phải kiểm tra hiệu suất và thi công cáp điện ngoài khơi ở những địa hình này.

Về lĩnh vực trình diễn, tại châu Âu, việc kiểm chứng công nghệ như mở rộng tua-bin gió và tối ưu hóa thiết kế (độ gọn nhẹ) đang được tiến hành nhanh chóng tại các địa điểm trình diễn, nhưng tại Nhật Bản, diện tích biển được điều chỉnh cho từng dự án trình diễn. Trong những năm gần đây, số lượng đơn vị tham gia đã tăng lên do nhu cầu kiểm chứng phao bê tông và phao loại TLP, đồng thời nhu cầu về các cơ hội trình diễn nhanh hơn và nhiều hơn cũng tăng lên.

Ngoài việc kiểm chứng toàn bộ hệ thống, còn có nhu cầu thiết lập một địa điểm trình diễn, vì nó được kỳ vọng sẽ tạo ra hiệu ứng lan tỏa đến công nghệ tua-bin gió, công nghệ quan sát và đánh giá ngoài khơi, công nghệ vận hành và bảo trì, công nghệ xây dựng ngoài khơi, thu hút công nghệ và đầu tư nước ngoài, cũng như xây dựng và rà soát các tiêu chuẩn. Việc phát triển địa điểm này thành một cơ sở tại khu vực Châu Á là rất quan trọng, đồng thời đóng vai trò dẫn dắt việc xây dựng chuỗi cung ứng và tiêu chuẩn hóa.

Biểu đồ 2 – Sơ đồ hệ thống truyền tải điện gió nổi

Tiếng Việt:

• Tuabin gió nổi kết nối với cáp động học (Dynamic Cable)

• Trạm biến áp nổi ngoài khơi dạng Semi-submersible hoặc TLP

• Hệ thống neo, cáp động học xoay chiều và một chiều

• Hoạt động ở độ sâu 500–1000m, với các kiểu cáp:

  • Cáp không tiếp đáy

  • Cáp động học xoay chiều

  • Cáp tiếp đáy

• Neo cố định tại đáy biển bằng Anchor và Connector

Hiện tại, chúng tôi đang phát triển các công nghệ như thiết kế cho vùng nước sâu, thuộc Dự án Quỹ Đổi mới Xanh (GI Fund) của Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới (NEDO) "Phát triển Nền tảng Chung cho Điện gió Nổi Ngoài khơi" (ngân sách dự án: 4 tỷ yên, do FLOWRA thực hiện). Dựa trên kết quả của dự án này, chúng tôi sẽ tiến hành một dự án trình diễn tại các vùng biển thực tế. Khu vực trình diễn dự kiến sẽ ở độ sâu từ 500m trở lên tại các vùng biển được lựa chọn thông qua lời kêu gọi đề xuất công khai cho dự án "Trình diễn Điện gió Nổi Ngoài khơi trong Môi trường Khắc nghiệt".