Thử nghiệm tuabin khổng lồ dưới đáy biển sâu mang lại hy vọng về nguồn điện xanh vô tận

Thử nghiệm tuabin khổng lồ dưới đáy biển sâu mang lại hy vọng về nguồn điện xanh vô tận

    [Vui lòng đăng ký trang Youtube của Pacific Group tại

    https://www.youtube.com/channel/UCAxje1GxiUpZD6MEcR0f5Jg/videos

    Chúng tôi có các buổi chia sẻ về kinh doanh thực tế hàng tuần]

    Thử nghiệm tuabin khổng lồ dưới đáy biển sâu mang lại hy vọng về nguồn điện xanh vô tận

    IHI Corp. has been developing a subsea turbine that harnesses the energy in deep ocean currents and converts it into a steady and reliable source of electricity. | BLOOMBERG

    IHI Corp. đã và đang phát triển một tuabin dưới đáy biển khai thác năng lượng trong các dòng hải lưu sâu và biến nó thành một nguồn điện ổn định và đáng tin cậy. | BLOOMBERG


    Nhật Bản đói điện, phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đã thử nghiệm thành công một hệ thống có thể cung cấp một dạng năng lượng tái tạo ổn định, liên tục, bất kể gió hay mặt trời.

    Trong hơn một thập kỷ, nhà sản xuất máy móc hạng nặng IHI Corp. đã và đang phát triển một tuabin dưới đáy biển khai thác năng lượng trong các dòng hải lưu sâu và biến nó thành một nguồn điện ổn định và đáng tin cậy. Cỗ máy khổng lồ giống như một chiếc máy bay, với hai quạt tuabin quay ngược chiều thay cho máy bay phản lực, và "thân máy bay" trung tâm có hệ thống điều chỉnh lực nổi. Được gọi là Kairyu, nguyên mẫu nặng 330 tấn được thiết kế để neo xuống đáy biển ở độ sâu 30-50 mét.

    Trong sản xuất thương mại, kế hoạch là đặt các tuabin trong Dòng chảy Kuroshio, một trong những dòng chảy mạnh nhất thế giới, chạy dọc theo bờ biển phía đông và truyền tải điện qua các dây cáp dưới đáy biển.

    Ken Takagi, giáo sư về chính sách công nghệ đại dương tại Trường Đại học Khoa học Biên giới thuộc Đại học Tokyo, cho biết: “Các dòng hải lưu có lợi thế hơn về khả năng tiếp cận của chúng ở Nhật Bản. gió tây chủ yếu và nằm ở vĩ độ cao hơn. " Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới của Nhật Bản (NEDO) ước tính Dòng chảy Kuroshio có thể tạo ra tới 200 gigawatt - khoảng 60% công suất phát điện hiện nay của Nhật Bản.

    Giống như các quốc gia khác, tỷ trọng đầu tư của sư tử vào năng lượng tái tạo đã chuyển sang năng lượng gió và năng lượng mặt trời, đặc biệt là sau thảm họa hạt nhân Fukushima đã hạn chế sự thèm muốn của quốc gia đó đối với năng lượng nguyên tử. Nhật Bản đã là nhà sản xuất điện mặt trời lớn thứ ba trên thế giới và đang đầu tư mạnh vào gió ngoài khơi, nhưng việc khai thác các dòng hải lưu có thể cung cấp nguồn điện cơ bản đáng tin cậy cần thiết để giảm nhu cầu lưu trữ năng lượng hoặc nhiên liệu hóa thạch.

    Ưu điểm của dòng hải lưu là tính ổn định của chúng. Dòng chảy của chúng ít dao động về tốc độ và hướng, mang lại cho chúng hệ số công suất - thước đo tần suất hệ thống tạo ra - từ 50% đến 70%, so với khoảng 29% đối với gió trên bờ và 15% đối với năng lượng mặt trời.

    Vào tháng 2, IHI đã hoàn thành một nghiên cứu trình diễn kéo dài 3 năm rưỡi về công nghệ này với NEDO. Nhóm của họ đã thử nghiệm hệ thống ở vùng biển xung quanh quần đảo Tokara ở tây nam Nhật Bản bằng cách treo Kairyu từ một con tàu và gửi điện trở lại con tàu. Đầu tiên, nó lái con tàu để tạo ra dòng điện một cách giả tạo, và sau đó đình chỉ các tuabin trong tàu Kuroshio.

    Các cuộc thử nghiệm đã chứng minh nguyên mẫu có thể tạo ra công suất ổn định 100 kilowatt dự kiến ​​và công ty hiện có kế hoạch mở rộng quy mô toàn bộ hệ thống 2 megawatt có thể đi vào hoạt động thương mại vào những năm 2030 hoặc sau đó.

    Giống như các quốc gia hàng hải tiên tiến khác, Nhật Bản đang khám phá nhiều cách khác nhau để khai thác năng lượng từ biển, bao gồm năng lượng thủy triều và sóng và chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương (OTEC), khai thác sự khác biệt về nhiệt độ giữa bề mặt và đại dương sâu.

    Mitsui OSK Lines Ltd. đã đầu tư vào Bombora Wave Power có trụ sở tại Vương quốc Anh để khám phá tiềm năng của công nghệ này ở Nhật Bản và Châu Âu. Công ty cũng đang đầu tư hàng tỷ yên vào OTEC và bắt đầu vận hành một cơ sở trình diễn 100 kW ở Okinawa vào tháng 4, theo Yasuo Suzuki, tổng giám đốc bộ phận tiếp thị của công ty.

    Đơn vị tái tạo Kyuden Mirai Energy của Kyushu Electric bắt đầu thử nghiệm tính khả thi 650 triệu Yên (5,1 triệu USD) trong năm nay để sản xuất 1 MW điện thủy triều xung quanh quần đảo Goto ở Biển Hoa Đông.

    Trong số các công nghệ năng lượng biển, công nghệ tiến bộ nhanh nhất theo hướng hiệu quả về chi phí là dòng thủy triều, nơi “công nghệ này đã phát triển một chặng đường dài và nó chắc chắn hoạt động”, Angus McCrone, cựu biên tập viên trưởng BloombergNEF và nhà phân tích năng lượng biển cho biết.

    Orbital Marine Power có trụ sở tại Scotland là một trong số các công ty xây dựng hệ thống thủy triều xung quanh Orkney, vị trí của Trung tâm Năng lượng Hàng hải Châu Âu. Những người khác bao gồm mảng MeyGen của SIMEC Atlantis Energy và Aquantis có trụ sở tại California, được thành lập bởi nhà tiên phong về gió của Hoa Kỳ James Dehlsen, được cho là có kế hoạch bắt đầu thử nghiệm hệ thống thủy triều ở đó vào năm tới.

    Mặc dù các dòng chảy thủy triều không chạy trong 24 giờ, nhưng chúng có xu hướng mạnh hơn các dòng hải lưu sâu. Dòng Kuroshio chảy với tốc độ 1-1,5 mét mỗi giây, so với 3 mét mỗi giây đối với một số hệ thống thủy triều. McCrone cho biết: “Vấn đề lớn nhất đối với các tuabin dòng hải lưu là liệu họ có thể sản xuất một thiết bị tạo ra năng lượng tiết kiệm từ các dòng chảy không đặc biệt mạnh hay không.

    Ocean Energy Systems, một tổ chức hợp tác liên chính phủ do Cơ quan Năng lượng Quốc tế thành lập, nhận thấy tiềm năng triển khai hơn 300 gigawatt năng lượng đại dương trên toàn cầu vào năm 2050.

    Nhưng tiềm năng về năng lượng đại dương phụ thuộc vào vị trí, phụ thuộc vào 

    tăng cường độ mạnh của dòng chảy, khả năng tiếp cận lưới điện hoặc thị trường, chi phí bảo trì, vận chuyển, sinh vật biển và các yếu tố khác. Tại Nhật Bản, năng lượng sóng ở mức trung bình và không ổn định trong suốt cả năm, trong khi các khu vực có dòng thủy triều mạnh thường có lưu lượng vận chuyển lớn, Takagi nói. Và OTEC phù hợp hơn với các vùng nhiệt đới nơi gradient nhiệt độ lớn hơn. IHI cho biết một trong những lợi thế của dòng hải lưu sâu là nó không hạn chế việc di chuyển của tàu bè.

    Tuy nhiên, công ty Nhật Bản vẫn còn một chặng đường dài phía trước. So với các phương tiện trên bờ, việc lắp đặt hệ thống dưới nước phức tạp hơn nhiều. Ông Takagi cho biết: “Không giống như châu Âu, nơi có lịch sử thăm dò dầu ở Biển Bắc lâu đời, Nhật Bản có ít kinh nghiệm trong việc xây dựng ngoài khơi. và để giảm chi phí bảo trì.

    Ông nói: “Nhật Bản không được may mắn với nhiều nguồn năng lượng thay thế. Mọi người có thể nói rằng đây chỉ là một giấc mơ, nhưng chúng tôi cần phải cố gắng bằng mọi cách để đạt được không khí carbon”.

    Với việc chi phí năng lượng gió và năng lượng mặt trời và pin lưu trữ đang giảm, IHI cũng sẽ cần chứng minh rằng chi phí dự án tổng thể cho điện dòng biển là cạnh tranh. IHI đặt mục tiêu tạo ra điện năng ở mức ¥ 20 mỗi kilowatt giờ từ việc triển khai quy mô lớn. Con số đó so với khoảng ¥ 17 đối với năng lượng mặt trời trong nước và khoảng ¥ 12 đến ¥ 16 đối với gió ngoài khơi. IHI cũng cho biết họ đã tiến hành đánh giá môi trường trước khi khởi động dự án và sẽ sử dụng kết quả thử nghiệm để xem xét bất kỳ tác động nào đến môi trường biển và ngành đánh bắt cá.

    Nếu thành công ở quy mô lớn, các dòng hải lưu sâu có thể góp phần quan trọng vào việc cung cấp nguồn năng lượng cơ sở xanh trong nỗ lực toàn cầu nhằm loại bỏ dần các nhiên liệu hóa thạch. McCrone cho biết, công việc của IHI có thể giúp kỹ thuật của Nhật Bản đóng vai trò hàng đầu với sự hỗ trợ của chính phủ.

    IHI phải đưa ra một lập luận thuyết phục rằng “Nhật Bản có thể được hưởng lợi từ việc trở thành người dẫn đầu về công nghệ trong lĩnh vực này,” ông nói.

    Zalo
    Hotline