Thử nghiệm điện sóng tại Noshiro trong khuôn khổ chương trình của NEDO

Thử nghiệm điện sóng tại Noshiro trong khuôn khổ chương trình của NEDO

Ngày 28/2/2026

Chubu Electric Power và e-Wave R&D vừa công bố việc đề xuất chung về thử nghiệm thiết bị phát điện sóng sử dụng hệ thống thủy lực thế hệ mới đã được lựa chọn trong chương trình tài trợ của Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới Nhật Bản (NEDO).

Hai doanh nghiệp đang tham gia Nhóm Nghiên cứu Năng lượng Đại dương do Viện Khoa học Công nghiệp – Đại học Tokyo chủ trì, với mục tiêu phát triển công nghệ điện sóng hoàn toàn dựa trên nền tảng kỹ thuật nội địa.

Dự án đã trải qua hai giai đoạn thử nghiệm trước đó: giai đoạn một tại thành phố Kuji (tỉnh Iwate) từ năm 2012 đến 2016, và giai đoạn hai tại thành phố Hiratsuka (tỉnh Kanagawa) từ năm 2018 đến 2021. Giai đoạn ba sẽ được triển khai tại thành phố Noshiro (tỉnh Akita), trước khi tiến tới thương mại hóa ở giai đoạn bốn.

Trong giai đoạn ba, thiết bị phát điện sóng sẽ được lắp đặt tại khu vực ven biển hướng ra đại dương của Noshiro. Hệ thống có công suất định mức 100 kW.

Chubu Electric Power đóng vai trò doanh nghiệp chủ trì, chịu trách nhiệm điều phối với các bên liên quan tại địa phương, thiết kế kết cấu ngoài khơi và phát triển hệ thống thủy lực. e-Wave R&D đảm nhiệm thiết kế hệ thống dây dẫn, mạch điện và phát triển hệ thống SCADA phục vụ giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu. Viện Khoa học Công nghiệp – Đại học Tokyo cung cấp hỗ trợ nghiên cứu, chuyên môn kỹ thuật và tài sản trí tuệ liên quan.

Dự án thuộc chương trình “Phát hiện và phát triển công nghệ năng lượng mới hướng tới thương mại hóa” của NEDO, trong khuôn khổ cơ chế trình diễn năng lượng thế hệ tương lai. Thời gian thực hiện kéo dài bốn năm, từ tháng 4 năm 2026 đến tháng 3 năm 2030.

Theo kế hoạch, năm tài khóa 2026 sẽ dành cho công tác chuẩn bị; từ năm 2027 đến nửa đầu năm 2028 sẽ tiến hành chế tạo và lắp đặt thiết bị ngoài khơi; từ nửa cuối năm 2028 đến hết năm 2029 sẽ thực hiện thử nghiệm vận hành phát điện. Mục tiêu cuối cùng là hoàn thiện phiên bản thương mại của thiết bị điện sóng, tạo nền tảng cho triển khai quy mô lớn trong tương lai.

Mô tả cấu tạo hệ thống phát điện sóng

Hình minh họa cho thấy một thiết bị phát điện sóng được lắp đặt trên kết cấu giàn thép cố định xuống đáy biển bằng các cọc trụ.

Các bộ phận chính:

1. Cabin máy phát điện
Nằm phía trên mặt nước, đây là khu vực đặt máy phát điện và các thiết bị điều khiển. Năng lượng cơ học từ sóng sẽ được truyền vào đây để chuyển đổi thành điện năng.

2. Kết cấu giàn ngoài khơi
Hệ khung thép chính đỡ toàn bộ thiết bị, được neo cố định bằng các cọc đóng sâu xuống đáy biển nhằm đảm bảo ổn định trước tác động của sóng và dòng chảy.

3. Tấm phản xạ
Bố trí gần mặt nước, có chức năng điều hướng và tăng hiệu quả thu nhận năng lượng sóng.

4. Tấm nhận sóng (cánh thu sóng)
Các tấm màu vàng nghiêng về phía biển, trực tiếp tiếp xúc với sóng. Khi sóng tác động, các tấm này dao động và truyền chuyển động cơ học vào hệ thống thủy lực để phát điện.

5. Mực nước biển và đáy biển
Sơ đồ thể hiện rõ ranh giới giữa mặt nước và đáy biển, cho thấy hệ thống được cố định chắc chắn bằng các trụ cọc xuyên xuống nền đáy.

Nguyên lý hoạt động

Sóng biển tác động vào các tấm nhận sóng, tạo chuyển động dao động. Chuyển động này được truyền qua hệ thống cơ khí và thủy lực để quay máy phát điện trong cabin phía trên. Điện năng sau đó được truyền vào lưới điện thông qua hệ thống cáp ngầm.

Thiết kế dạng giàn cố định giúp hệ thống ổn định, phù hợp với vùng ven bờ có độ sâu trung bình và điều kiện sóng ổn định.

ô tả chi tiết hệ thống phát điện thủy lực trên boong

Hình minh họa cho thấy khu vực boong phía trên của thiết bị phát điện sóng, nơi đặt hệ thống chuyển đổi năng lượng và điều khiển.

Các thành phần chính:

1. Hệ thống phát điện thủy lực thế hệ mới
Cụm thiết bị màu xanh lá ở trung tâm là hệ thống thủy lực. Đây là bộ phận tiếp nhận chuyển động cơ học từ các tấm nhận sóng phía dưới, chuyển đổi thành áp suất dầu và truyền động để quay máy phát điện.

Hệ thống này bao gồm:

• Bơm thủy lực

• Động cơ thủy lực

• Trục truyền động

• Cụm phát điện

Thiết kế thủy lực giúp hấp thụ dao động không đều của sóng và chuyển đổi thành chuyển động quay ổn định hơn.

2. Container tăng áp
Khối hộp đặt bên trái boong là khu vực chứa thiết bị liên quan đến điều áp và ổn định áp suất trong hệ thống thủy lực. Bộ phận này giúp duy trì hiệu suất ổn định khi sóng biến động mạnh.

3. Container điều khiển
Khối hộp bên phải là trung tâm điều khiển. Bên trong đặt hệ thống giám sát, điều khiển tự động và thu thập dữ liệu. Hệ thống này quản lý toàn bộ quá trình vận hành, theo dõi hiệu suất phát điện và tình trạng thiết bị.

4. Lan can và kết cấu sàn thao tác
Bao quanh boong là hệ thống lan can an toàn và sàn thao tác phục vụ bảo trì, kiểm tra thiết bị.

Nguyên lý vận hành tổng thể

Chuyển động từ các tấm nhận sóng phía dưới được truyền lên hệ thống thủy lực trên boong. Áp suất dầu được điều tiết qua bộ tăng áp, sau đó truyền động tới máy phát điện. Hệ thống điều khiển giám sát liên tục để tối ưu hiệu suất và đảm bảo an toàn vận hành.

Thiết kế đặt toàn bộ thiết bị cơ – điện phía trên mặt nước giúp thuận tiện cho bảo trì, giảm rủi ro ăn mòn do môi trường biển.

Bảng tiến độ triển khai dự án điện sóng (2026–2029)