Tuabin gió bay mạnh nhất thế giới được ra mắt tại miền Tây Trung Quốc
"Ngân hàng điện" khổng lồ có thể giúp các cộng đồng không bị mất điện lưới trong thời gian mất điện và củng cố vai trò dẫn đầu của Trung Quốc trong lĩnh vực năng lượng xanh
Trung Quốc đã bay thành công tua bin gió trên không lớn nhất và mạnh nhất thế giới, một cột mốc có thể mang lại nguồn năng lượng xanh rẻ hơn, đáng tin cậy hơn và củng cố vai trò dẫn đầu của đất nước trong quá trình chuyển đổi năng lượng sạch toàn cầu.
Từ ngày 19 đến ngày 21 tháng 9, chiếc S1500 giống như một chiếc phi thuyền - có kích thước bằng một sân bóng rổ và cao bằng một tòa nhà 13 tầng - đã trở thành tua bin đầu tiên thuộc loại này tạo ra một megawatt điện trong chuyến bay thử nghiệm tại một địa điểm sa mạc ở khu vực Tân Cương, miền Tây Trung Quốc.
Cuộc thử nghiệm bao gồm lắp ráp trong điều kiện sa mạc, kiểm tra áp suất, và phóng và thu hồi trong điều kiện gió mạnh cả ngày lẫn đêm. "Tất cả các mục tiêu đã đề ra đều đã đạt được", theo công ty khởi nghiệp Sawes Energy Technology có trụ sở tại Bắc Kinh, một trong những nhà phát triển chính của dự án.
Dun Tianrui, CEO kiêm giám đốc thiết kế của công ty, gọi đây là "một bước tiến quan trọng hướng tới việc đưa sản phẩm vào ứng dụng thực tế". Ông cho biết các thử nghiệm tiếp theo sẽ được tiến hành tại các khu vực và môi trường khác nhau trên khắp đất nước, với kế hoạch sản xuất hàng loạt vào năm 2026 và các tổ máy đầu tiên dự kiến sẽ kết nối với lưới điện trong cùng năm.
"Mục tiêu của chúng tôi là biến năng lượng gió trên không thành một phần quan trọng của năng lượng sạch giá cả phải chăng và đóng góp một giải pháp của Trung Quốc vào quá trình chuyển đổi năng lượng của thế giới", Dun nói.
Không giống như các tuabin gió nhô lên từ mặt đất như những chiếc chong chóng khổng lồ, các tuabin gió trên không lơ lửng trên các vỏ chứa đầy khí heli, nâng các máy phát điện lên trời, truyền điện trở lại thông qua các dây cáp chịu tải trọng lớn.
S1500 được kỳ vọng sẽ mang lại nguồn năng lượng xanh rẻ hơn, đáng tin cậy hơn và củng cố vai trò dẫn đầu của Trung Quốc trong quá trình chuyển đổi năng lượng sạch toàn cầu. Ảnh: Tài liệu phát tay
Theo công ty, bằng cách khai thác những cơn gió mạnh hơn, ổn định hơn ở độ cao hàng nghìn mét so với mặt đất, các hệ thống này không cần đến những tháp thép khổng lồ, giúp cắt giảm khoảng 40% lượng vật liệu sử dụng và giảm 30% chi phí điện.
Chúng cũng có thể được di dời nhanh chóng, phù hợp với những môi trường xa xôi hoặc khắc nghiệt như sa mạc, hải đảo, khu khai thác mỏ và vùng thiên tai. Trong trường hợp khẩn cấp, hệ thống có thể được triển khai trong vòng vài giờ để khôi phục nguồn điện, đóng vai trò như một "ngân hàng điện" khổng lồ trên không cho các cộng đồng bị cô lập khỏi lưới điện.
Khái niệm về năng lượng gió trên không đã được khám phá từ những năm 1970, với các thử nghiệm ở Hoa Kỳ và Châu Âu. Ngày nay, hơn 50 công ty đang phát triển các hệ thống như vậy, và kỷ lục trước đó - khoảng 300 mét (1.000 feet) và công suất 30 kilowatt - đã được nắm giữ từ lâu bởi Altaeros Energies, một công ty tách ra từ MIT.
Theo tờ Nhật báo Kinh tế của nhà nước Trung Quốc, nguồn cảm hứng cho Sawes Energy bắt đầu vào năm 2018 từ một cuộc điện thoại giữa Dun và người bạn học cũ thời trung học của anh, Weng Hanke.
Vào thời điểm đó, Weng đang theo học ngành vật lý khí quyển và cảm biến từ xa tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc. Anh nhận thấy gió ở tầng khí quyển trên cao mạnh hơn, ổn định hơn và dồi dào hơn nhiều so với gió ở gần mặt đất, khiến chúng trở thành một nguồn năng lượng sạch tiềm năng, rẻ hơn và đáng tin cậy hơn.
Dự án khởi đầu với chỉ bảy người thử nghiệm các phương pháp khác nhau để đưa hệ thống điện lên khỏi mặt đất. Họ đã chọn một bệ phóng trên không chứa khí heli và tinh chỉnh thiết kế với sự đóng góp của các chuyên gia về khí cầu, mặc dù họ không chắc liệu nó có thể được thương mại hóa hay không.
Bước ngoặt đến vào năm 2023, khi Trung Quốc ưu tiên phát triển năng lượng gió trên cao và nhóm đã huy động được hàng chục triệu nhân dân tệ đầu tư.
Hợp tác với các nhà nghiên cứu từ Đại học Thanh Hoa và Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, nhóm nghiên cứu đã vượt qua những thách thức quan trọng như ổn định nền tảng trên không, phát triển máy phát điện nhẹ và truyền tải điện cao áp lên độ cao 1.000 mét.
Vào tháng 10 năm 2024, hệ thống S500 của công ty đã đạt độ cao 500 mét và tạo ra 50kW, phá vỡ kỷ lục của MIT. Đến tháng 1, hệ thống S1000 lớn hơn của công ty đã đạt độ cao 1.000 mét và sản xuất hơn 100kW, thiết lập một chuẩn mực toàn cầu mới về năng lượng gió trên không.
Theo tờ Bắc Kinh Nhật báo, bất chấp những đột phá này, các chuyên gia cảnh báo rằng công nghệ này vẫn còn nhiều rào cản trước khi có thể triển khai trên quy mô lớn. Cần nghiên cứu thêm để đảm bảo vận hành an toàn trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt như bão và giông bão, đồng thời giảm chi phí xuống đủ để cạnh tranh với các nguồn điện thông thường như than.
Nhóm nghiên cứu hiện đang nghiên cứu thế hệ hệ thống trên không tiếp theo, với mục tiêu cắt giảm chi phí xuống dưới 0,1 nhân dân tệ (0,01 đô la Mỹ) cho mỗi kilowatt-giờ - mục tiêu đòi hỏi phải có những tiến bộ trong khoa học vật liệu và tối ưu hóa hơn nữa các quy trình sản xuất, báo cáo cho biết.
