Xây dựng hệ sinh thái đổi mới năng lượng gió ngoài khơi của Nhật BảnBài học từ Na Uy
Itsuka Ogawa, Nghiên cứu viên cao cấp, Viện Năng lượng tái tạo
Sự hợp tác giữa học viện, ngành công nghiệp và chính phủ thường được coi là động lực quan trọng thúc đẩy đổi mới và phát triển kinh tế tại Nhật Bản. Tuy nhiên, trên thực tế, các cơ chế hợp tác như vậy—và vai trò tương ứng của từng lĩnh vực—vẫn không đồng đều và đôi khi không rõ ràng. Kiến thức nên được chia sẻ như thế nào giữa các lĩnh vực này? Mỗi bên tham gia nên đóng góp gì? Không có mô hình chung nào. Tuy nhiên, trong chuyên mục này, tôi sẽ xem xét một hệ sinh thái cung cấp những hiểu biết có giá trị: khuôn khổ hợp tác giữa các trường đại học, công ty tư nhân và cơ quan chính phủ Na Uy.
Bài học từ Na Uy — Những gì hiệu quả
1) Trung tâm nghiên cứu và phát triển ứng dụng và thử nghiệm
Các cơ sở như Trung tâm thử nghiệm năng lượng biển (METCentre) 1cung cấp các môi trường thực tế quan trọng, nơi các công ty có thể thử nghiệm các khái niệm về năng lượng gió nổi trên biển. Các dự án như TetraSpar và Hywind Demo đã tiến triển theo con đường này. Nếu không có những cơ sở như vậy, các khái niệm sáng tạo không thể tiến triển từ mô hình thành công nghệ được chứng nhận, có thể triển khai, giống như không ai mua một chiếc ô tô chưa được thử nghiệm trên đường, bất kể công nghệ đó có sáng tạo đến đâu.
METCentre hiện đang hỗ trợ nhiều dự án thí điểm mới hơn, bao gồm các dự án do Odfjell Oceanwind 2 và Aikido Technologies dẫn đầu.3
Ngược lại, Nhật Bản—mặc dù đã chỉ định nhiều địa điểm thử nghiệm theo Nội các4vẫn thiếu một trung tâm thử nghiệm điện gió ngoài khơi kết nối lưới điện tương đương với quy trình ứng dụng hợp lý, thân thiện với ngành. Một cơ sở như vậy là cần thiết để đẩy nhanh quá trình đổi mới đến giai đoạn trưởng thành về mặt thương mại và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn toàn cầu của ngành.
2) Tài trợ công theo sứ mệnh thông qua ENOVA5
Chính phủ Na Uy — thông qua các cơ quan như ENOVA — đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu rủi ro cho các dự án nổi đầu tiên.
Ví dụ, ENOVA đã cung cấp nguồn tài trợ chiến lược giúp Hywind Tampen6, hiện là trang trại điện gió ngoài khơi lớn nhất thế giới, có thể hoạt động. Nó cũng đang hỗ trợ các dự án nổi sáng tạo khác, chẳng hạn như::
GoliatVIND (2 tỷ NOK)7— một dự án trình diễn công suất 75 MW
Wind Catching Demo (1,2 tỷ NOK)8— một nền tảng gió nổi nhiều tua-bin giúp mở rộng các giải pháp nổi của Na Uy.
Trong khi đó, mô hình trợ cấp theo từng dự án hiện tại của Nhật Bản — chẳng hạn như Quỹ đổi mới xanh 9— của NEDO không cung cấp lộ trình đổi mới nhất quán tương đương để giúp đưa các khái niệm nổi đến giai đoạn trưởng thành về mặt thương mại. NEDO cung cấp trợ cấp lên đến 2/3 chi phí dự án, điều đó có nghĩa là chỉ những công ty đã thành lập với vốn lớn mới có thể nộp đơn xin tài trợ của NEDO.
3) Xây dựng chuyên môn về gió ngoài khơi liên ngành tại Trung tâm gió ngoài khơi Bergen (BOW) và Đại học Bergen10
Đại học Bergen và Trung tâm gió ngoài khơi Bergen (BOW) là ví dụ điển hình cho cách tiếp cận liên ngành đối với đổi mới gió ngoài khơi nổi.
Nghiên cứu của họ bao gồm khoa học biển, quy hoạch không gian, tác động môi trường, luật năng lượng ngoài khơi, sự tham gia của các bên liên quan và quản trị kỹ thuật số — tất cả đều là những thành phần quan trọng để mở rộng quy mô điện gió ngoài khơi bền vững.
Các nhà nghiên cứu học thuật hợp tác trực tiếp với các nhà lãnh đạo trong ngành, chẳng hạn như Equinor về Hywind Tampen11 và thông qua các sáng kiến chung rộng hơn. Mô hình này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đưa chuyên môn học thuật vào các mạng lưới khu vực và công nghiệp để thúc đẩy tiến bộ của ngành.
4) Nghiên cứu Casy: Hywind Tampen12case
Dự án Hywind Tampen chứng minh cách thức tài trợ của chính phủ Na Uy (ENOVA), một nhà phát triển hàng đầu (Equinor) và cộng đồng nghiên cứu (bao gồm cả SINTEF13) đã hợp tác để vượt qua các rào cản kỹ thuật, quy định và tài chính quan trọng. Sự hỗ trợ của chính phủ đã làm giảm rủi ro tài chính; Equinor cung cấp sự lãnh đạo trong ngành; và các nhà nghiên cứu đã đưa ra các giải pháp tiên tiến về neo đậu, tích hợp hệ thống điện và vận hành. Những nỗ lực phối hợp như vậy giữa các bên công và tư vẫn còn hiếm trong bối cảnh đổi mới phân mảnh hơn của Nhật Bản.
Sự lôi kéo do công ty thúc đẩy
Các công ty Na Uy — do Equinor và các nhà cung cấp chính dẫn đầu, chẳng hạn như DOF Subsea14; — tích cực thúc đẩy các ưu tiên về R&D. Các cơ quan công phản hồi bằng sự hỗ trợ theo định hướng sứ mệnh. Ngược lại, tại Nhật Bản, các chương trình nghiên cứu thường vẫn do chính phủ thúc đẩy và không đủ kết nối với nhu cầu đang thay đổi của ngành.
Mối quan hệ lâu dài
Nhiều sự hợp tác thành công của Na Uy — chẳng hạn như những sự hợp tác đằng sau Hywind Tampen — đã phát triển trong 5–10 năm xây dựng lòng tin. Điều này trái ngược với việc Nhật Bản thường xuyên phụ thuộc hơn vào các tập đoàn dự án ngắn hạn, tạm thời.
Cởi mở với sự hợp tác quốc tế
Na Uy tích cực tham gia vào các quan hệ đối tác R&D xuyên biên giới, nhận ra rằng việc mở rộng quy mô điện gió nổi sẽ đòi hỏi phải trao đổi kiến thức toàn cầu. Ngược lại, Nhật Bản vẫn tương đối khép kín về vấn đề này, liên quan đến các hướng dẫn và tài liệu ứng dụng chỉ dành cho Nhật Bản.
5) Hỗ trợ toàn cầu thông qua Innovation Norway
Innovation Norway15 thúc đẩy hệ sinh thái đổi mới rộng lớn hơn — giúp các doanh nghiệp vừa và nhỏ và các công ty khởi nghiệp của Na Uy đóng góp vào chuỗi giá trị điện gió nổi
và phát triển các giải pháp có thể xuất khẩu. Nhật Bản thiếu loại hình xây dựng hệ sinh thái năng động, khởi nghiệp này.
Những nút thắt cổ chai đổi mới hiện tại của Nhật Bản
Tại Nhật Bản, sự hợp tác giữa ngành công nghiệp-chính phủ-học viện — mà chúng ta thường gọi là Sankangaku Renkei (産官学連携) — vẫn còn hạn chế về cả phạm vi và tác động.
Phần lớn hoạt động R&D ứng dụng của Nhật Bản vẫn do các cơ quan chính phủ thúc đẩy (tức là NEDO16), với kết nối tương đối yếu với nhu cầu thực tế của thị trường.
Ngành công nghiệp có xu hướng tập trung hẹp vào việc giành được các hợp đồng nghiên cứu, với nhu cầu hạn chế về sự hợp tác trước khi cạnh tranh về các thách thức chính (ví dụ: nền móng nổi, hệ thống neo đậu, tích hợp lưới điện).
Các trường đại học và viện nghiên cứu thường thiếu nguồn tài trợ bền vững và các ưu đãi của tổ chức để hỗ trợ đổi mới năng lượng gió ngoài khơi dài hạn.
Nhật Bản thiếu một chương trình tương đương với các chương trình công nghiệp chung (JIP) của Vương quốc Anh do Carbon Trust17 hoặc các hệ sinh thái trung tâm thử nghiệm của Na Uy, nơi tập hợp các công ty lại với nhau để giải quyết các nút thắt cổ chai kỹ thuật chung.
Nếu không có sự phối hợp chặt chẽ hơn, Nhật Bản có nguy cơ mất khả năng cạnh tranh trong lĩnh vực điện gió ngoài khơi nổi — một lĩnh vực mà sự cạnh tranh toàn cầu đang gia tăng nhanh chóng.
Tại sao điều này quan trọng — Khoảng cách đổi mới
Điện gió ngoài khơi nổi không chỉ đơn thuần là phiên bản mở rộng của điện gió ngoài khơi đáy cố định. Nó mang lại những thách thức độc đáo về kỹ thuật, chi phí và vận hành — từ thiết kế cáp động đến đảm bảo sự ổn định của tua bin ở vùng nước sâu.
Ngoài ra, điện gió ngoài khơi nổi đòi hỏi một cấu trúc thị trường khác — được xây dựng trên cơ sở sản xuất hàng loạt và kinh tế theo quy mô. Để thực sự có khả năng cạnh tranh về chi phí với các công nghệ khác, điện gió ngoài khơi nổi phải phát triển giống như ngành công nghiệp ô tô: chuyển từ đơn đặt hàng tùy chỉnh sang sản xuất hàng loạt và áp dụng thiết kế không cần xưởng.
Để thương mại hóa điện gió ngoài khơi nổi, Nhật Bản cần các dự án quy mô lớn có khả năng cạnh tranh toàn cầu. Nếu không có những dự án này, chúng ta không thể xây dựng chuỗi cung ứng trong nước vững mạnh cũng như không thể tạo ra các điều kiện cho sự đổi mới thực sự.
Nếu Nhật Bản không đầu tư vào một hệ thống đổi mới gắn kết hơn, các dự án điện gió nổi của nước này sẽ phải vật lộn để đạt được sự ngang bằng về chi phí với các đối tác toàn cầu — làm suy yếu các mục tiêu chuyển đổi năng lượng rộng lớn hơn của Nhật Bản.
Khuyến nghị cho Nhật Bản
Với việc thành lập FLOWRA18, Nhật Bản đã bắt đầu tăng cường quan hệ đối tác R&D quốc tế với các quốc gia hàng đầu như Na Uy, Vương quốc Anh, Hà Lan và Đan Mạch.
Tuy nhiên, để thu hẹp hơn nữa khoảng cách đổi mới, Nhật Bản có thể cân nhắc:
Thành lập một trung tâm thử nghiệm điện gió ngoài khơi quốc gia — bao gồm các địa điểm nước sâu phù hợp cho các thử nghiệm nổi để thúc đẩy đổi mới công nghệ và tiêu chuẩn hóa.
Chuyển từ trợ cấp dự án một lần sang quỹ đổi mới theo nhiệm vụ cho điện gió ngoài khơi nổi.
Khuyến khích quan hệ đối tác dài hạn giữa ngành công nghiệp-chính phủ-học viện — theo mô hình của JIP và sự hợp tác Hywind Tampen.
Điện gió ngoài khơi nổi là một trong những cơ hội công nghiệp lớn của Nhật Bản trong thập kỷ này. Nhưng nó sẽ đòi hỏi nhiều hơn là các cuộc đấu giá và trợ cấp — nó sẽ đòi hỏi phải xây dựng một hệ sinh thái đổi mới thực sự. Na Uy cho thấy điều này là khả thi. Nhật Bản nên hành động nhanh chóng để xây dựng con đường riêng của mình.
1https://www.norwegianoffshorewind.no/about/initiatives/met-centre/
2https://knowledge.odfjelloceanwind.com/all
3https://www.businesswire.com/news/home/20250519126324/en/Aikido-Technologies-Full-Scale-Floating-Wind-Demonstrator-to-Be-Tested-in-Norway
4https://www8.cao.go.jp/ocean/policies/energy/h26_testfield.htm tôi
5https://www.enova.no/about-enova/
6https://www.enova.no/bedrift/energisystem/historier/derfor-stotter-vi-hywind-tampen/
7https://www.enova.no/om-enova/om-organisasjonen/teknologiportefoljen/goliatvind/
8https://www.enova.no/om-enova/om-organisasjonen/teknologiportefoljen/windcatcher-demonstrator/
9https://đồng ý n-innovation.nedo.go.jp/en/project/offshore-wind-power-Generation/scheme/
10https://www.uib.no/en/bow
11https://www.uib.no/en/bow/153283/mapping-environmental-impact-hywind-tampen
12 https://www.equinor.com/energy/hywind-tampen
13 https://www.sintef.no/globalassets/project/eera-deepwind-2019/trình bày/openin g_nysather_equinor.pdf
14 https://www.dof.com/news-company-disclosures/dof-subsea-contract-for-hywind-tampen-is-a-strategic-breakthrough
15 https://en.innovasjonnorge.no/
16 https://www.nedo.go.jp/
17https://www.carbontrust.com/en-as/our-work-and-impact/impact-stories/floating-wind-jip
18 https://flowra.or.jp/
