How a floating radar prevents birds and bats from colliding with offshore wind farms

 The Hague-based company Robin Radar is offering a floating radar that prevents birds and bats from colliding with the turbine blades of offshore wind farms to wind farm developers all over the world in order to create eco-friendlier wind farms.

Floating radar. Courtesy of Robin Radar.

When large numbers of birds are approaching future wind farm Ecowende, located about 53 kilometres off the Dutch coast, wind turbines can be shut or slowed down automatically on demand for a while. To prevent bird mortality by collision, Robin Radar Systems was asked by the wind farm developer to supply an alert system, combining a radar, a camera, sensors and AI software that will eventually be deployed on this wind farm in the North Sea.

“During high peaks of bird migration they can shut down the turbine in real-time” said Sibylle Giraud, VP Wind, Environmental and Civil aviation practices at Robin Radar Systems. “These tools allow operators to find the right balance between maximising the energy production of the wind farm and at the same time minimising the risk of collision with birds or bats.”

More wind farms are being built than ever before. In the Dutch part of the North Sea alone, at the end of 2023 a total capacity of 4,7 Gigawatts offshore wind farms were operational.

“The exponential growth of wind farming in The Netherlands is huge” added Ms Giraud. “The amount of investments is unseen in Europe and worldwide. There is a high risk of collision. Many birds migrate at night, have no visibility and fly at the level of the turbines. That’s when collisions can happen, also with protected species.”

According to Ms Giraud’s company there is an urgent need to mitigate the impact of wind farms on birds and bats and avoid death by collision. That includes monitoring and shutdowns if birds or bats are approaching the turbine blades.

Measuring how many birds and bats collide with turbine blades is difficult. Several studies – mostly held at onshore wind farms in the US – estimate between 140,000 and 679,000 birds die because of wind turbine collisions each year. In other studies estimates range from 4 to 18 birds killed per turbine per year. A study by the International Union for Conservation of Nature (IUCN) concluded that most estimates of seabird collision so far are based on theory rather than empirical evidence, because of the difficulties of monitoring and carcass collection offshore. On bat mortality, there are almost no reliable data, but it’s clear wind farms also pose a danger to migrating bats.  

To prevent and avoid bird mortality, radar assisted shutdown has proven to be very effective, studies in Portugal showed. Almost no birds died during five consecutive autumns and shutdown periods ranged from 0.2 to 1.2 percent of a year’s wind farm activity. IUCN states that a combination of cameras and radar systems detection, paired with automated analysis of the images by AI, and followed by shutdowns, can be effective in reducing bird and bat mortality at offshore wind farms. That is exactly what Robin Radar Systems and its partners MIDO and DHI are aiming for.

The three companies are combining their advanced detection systems and data collection. That includes Robin Radar’s MAX bird and bat radar systems, Danish company DHI’s camera’s, sensor integration and artificial intelligence (AI) species recognition solution MUSE, and Spanish company MIDO’s floating platform FLORA 1, a wave energy convertor generating all the power the systems needs. The technologies will be deployed at Dutch offshore wind farm Ecowende, based in Rijswijk, and according to Ecowende the most ecological wind farm yet. 

The floating platform with the bird and bat monitoring system will be operational at the end of this year. From then on it will be collecting and providing data 24/7 and monitoring all birds across the wind farm. It will be the first floating system with such a radar in the world.

Source : https://www.renewableenergymagazine.com/

Read More

Cánh tuabin gió lớn nhất thế giới được làm bằng vật liệu gì mà bền gấp 9 lần thép?

 

Ngày nay, những tuabin gió khổng lồ có thể được nhìn thấy ở khắp mọi nơi trên thế giới. Chuyển động quay của các cánh quạt mảnh mai của nó điều khiển máy phát điện tạo ra dòng điện ổn định. Nhưng nếu nhìn kỹ, bạn sẽ thấy những chiếc lá mảnh mai thực sự rất to lớn.

Trong quá khứ, chiều dài của các cánh tuabin gió ở Liên Vân Cảng, do Zhongfu Lianzhong Trung Quốc sản xuất, đạt tới 123 mét được coi là cánh tuabin lớn nhất thế giới. Khối lượng của một cánh quạt đơn vượt quá 50 tấn, đường kính gốc cánh vượt quá 5 mét và diện tích bề mặt vượt quá 1.000 mét vuông, thích hợp cho các tuabin gió ngoài khơi. Một tổ máy có thể tạo ra công suất vượt quá 50 triệu kilowatt giờ.

Tuy nhiên, các cánh tuabin gió do Công ty Điện gió Shuangrui thuộc Tập đoàn Công nghiệp Đóng tàu Trung Quốc 725 tại Diêm Thành, Giang Tô sản xuất đã lập kỷ lục mới. Đường kính cánh quạt của các cánh SR260 đã đạt tới 260 mét và chiều dài của mỗi cánh là hơn 125 mét. Cánh quạt quét gió có diện tích vượt quá 53.000 mét vuông, tương đương với diện tích 7,4 sân bóng đá tiêu chuẩn. Nó có thể thích ứng với tuabin gió 18WM và sản lượng điện hàng năm có thể đạt tới 74 triệu kilowatt giờ.

Nhưng ở thời điểm hiện tại, cánh tuabin gió lớn nhất và dài nhất trên thế giới hiện đã được Công ty Năng lượng nặng Sany Trung Quốc chế tạo thành công bằng cách sử dụng sợi carbon hóa dầu (CFRP). Chiều dài của một cánh quạt riêng lẻ đạt tới 131 mét. Cánh quạt này sử dụng dầm chính được ép đùn hoàn toàn bằng carbon và được trang bị dầm phụ cạnh sau tiên tiến với các đặc tính cơ học đặc biệt.

Cánh tuabin gió dài 131 mét này tương đương với chiều cao của tòa nhà 45 tầng và đủ rộng để chứa 340 người lớn đứng cạnh nhau. Nó hiện là cánh tuabin gió lớn nhất và dài nhất thế giới.

Với kích thước khổng lồ như vậy, yêu cầu về vật liệu đương nhiên là vô cùng cao. Hiệu suất của vật liệu sợi thủy tinh truyền thống (GFRP) đạt đến giới hạn khi chiều dài cánh tuabin gió vượt quá 120 mét và khó đáp ứng các yêu cầu về độ nhẹ, độ bền cao, độ cứng cao cũng như các yêu cầu khác của cánh tuabin gió quy mô lớn. Tuy nhiên việc sử dụng vật liệu sợi carbon đã vượt qua thành công nút thắt này nhờ các đặc tính cơ học tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn.

Sợi thủy tinh (GFRP): GFRP cũng là vật liệu phổ biến, rẻ hơn CFRP nhưng có độ bền và độ cứng thấp hơn. GFRP thường được sử dụng kết hợp với CFRP hoặc cho các cánh tuabin gió nhỏ hơn.

Sợi carbon là một loại vật liệu sợi mới có hàm lượng carbon trên 90%. Nó được mệnh danh là "vua của các loại vật liệu mới" vì đặc tính siêu nhẹ, siêu bền và chống ăn mòn. Trọng lượng riêng của nó nhỏ nhẹ hơn thép 40%, nhưng độ bền của nó gấp 7 đến 9 lần so với thép, điều này mang lại cho nó một lợi thế độc nhất trong việc sản xuất các cánh tuabin gió khổng lồ. Đặc biệt khi số lượng sợi carbon kéo lên tới hơn 48K, hiệu suất của nó được cải thiện đáng kể.

Sợi carbon (CFRP): Đây là vật liệu phổ biến nhất cho cánh tuabin gió lớn. Sợi carbon có độ bền cao gấp 9 lần thép theo trọng lượng, nhẹ hơn thép 40% và có khả năng chịu được các điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Nhờ những ưu điểm này, CFRP giúp cánh tuabin gió hoạt động bền bỉ, hiệu quả trong thời gian dài.

Đường kính cánh quạt của nó có thể đạt tới 270 mét và diện tích quét của nó tương đương với 8 sân bóng đá và 136 sân bóng rổ tiêu chuẩn. Điều này có nghĩa là trong cùng một khoảng thời gian, cánh quạt này có thể thu được nhiều năng lượng gió hơn và chuyển đổi nó thành nhiều năng lượng hơn. 

Cấu trúc sợi carbon, hay còn gọi là CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer), là vật liệu composite được tạo thành từ sợi carbon được nhúng trong nhựa polymer. Nhờ những đặc tính ưu việt như độ bền cao, trọng lượng nhẹ, độ cứng cao và khả năng chịu nhiệt tốt, CFRP có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

1. Hàng không vũ trụ

CFRP được sử dụng rộng rãi trong chế tạo máy bay, tàu vũ trụ, vệ tinh và các bộ phận khác trong ngành hàng không vũ trụ. Nhờ độ bền cao và trọng lượng nhẹ, CFRP giúp giảm trọng lượng tổng thể của phương tiện, giúp tiết kiệm nhiên liệu và tăng hiệu suất hoạt động. Ví dụ: cánh máy bay Boeing 787 Dreamliner được làm từ 50% CFRP, giúp giảm 20% trọng lượng so với máy bay sử dụng vật liệu truyền thống.

2. Ô tô

CFRP được sử dụng trong chế tạo khung xe, thân xe, hệ thống treo và các bộ phận khác của ô tô. Nhờ độ bền cao và trọng lượng nhẹ, CFRP giúp tăng độ an toàn, cải thiện hiệu suất vận hành và tiết kiệm nhiên liệu cho ô tô. Ví dụ: siêu xe Lamborghini Aventador sử dụng khung xe monocoque bằng CFRP, giúp giảm 35% trọng lượng so với khung xe bằng thép.

3. Năng lượng gió

CFRP được sử dụng rộng rãi trong sản xuất cánh tuabin gió. Nhờ độ bền cao, trọng lượng nhẹ và độ cứng cao, CFRP giúp cánh tuabin gió hoạt động bền bỉ, hiệu quả trong thời gian dài.

4. Thể thao

CFRP được sử dụng trong chế tạo dụng cụ thể thao như vợt tennis, gậy bóng gôn, xe đạp và khung xe đua. Nhờ độ bền cao, trọng lượng nhẹ và độ cứng cao, CFRP giúp dụng cụ thể thao nhẹ hơn, cứng hơn và hiệu quả hơn. Ví dụ: vợt tennis Babolat Pure Drive sử dụng khung vợt bằng CFRP, giúp tăng lực đánh và độ chính xác.

5. Xây dựng

CFRP được sử dụng trong gia cố kết cấu bê tông, cầu cống, tòa nhà và các công trình xây dựng khác. Nhờ độ bền cao, trọng lượng nhẹ và khả năng chống ăn mòn tốt, CFRP giúp tăng cường độ bền và tuổi thọ của công trình. Ví dụ: cầu Chaotianmen ở Trung Quốc sử dụng dầm thép gia cố CFRP, giúp tăng tải trọng của cầu và giảm chi phí bảo trì.

6. Y tế

CFRP được sử dụng trong chế tạo cấy ghép y tế như xương nhân tạo, khớp nhân tạo và các thiết bị nha khoa. Nhờ độ tương thích sinh học cao, độ bền cao và trọng lượng nhẹ, CFRP giúp cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân. Ví dụ: xương chày nhân tạo bằng CFRP có trọng lượng nhẹ hơn và bền hơn so với xương chày nhân tạo bằng kim loại, giúp bệnh nhân phục hồi chức năng nhanh hơn.

Tham khảo: Zhihu

Read More

Mỹ lo ngại Trung Quốc xây dựng nhà máy điện hạt nhân nổi

 

Các quan chức Mỹ lo ngại Trung Quốc có thể xây dựng nhà máy điện hạt nhân nổi để cung cấp năng lượng cho các căn cứ trên các đảo nhân tạo trái phép ở Biển Đông.

Nhà máy điện hạt nhân Tần Sơn tại tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc (Ảnh: Wiki).

Theo Tư lệnh quân sự hàng đầu của Mỹ ở Thái Bình Dương và các quan chức Bộ Ngoại giao nước này, Trung Quốc đang theo đuổi kế hoạch phát triển các lò phản ứng hạt nhân nổi có thể cung cấp năng lượng cho các cơ sở quân sự mà nước này xây dựng ở các khu vực tranh chấp ở Biển Đông.

Các quan chức này nhấn mạnh, sau hơn một thập niên nghiên cứu và phát triển cũng như những lo ngại về an toàn của các cơ quan quản lý trong nước, Trung Quốc dường như đang tiến hành các kế hoạch của mình, vào thời điểm cộng đồng quốc tế vẫn chưa xây dựng các tiêu chuẩn quản lý việc sử dụng an toàn các lò phản ứng nổi.

"Mục đích sử dụng các nhà máy điện hạt nhân nổi của Trung Quốc sẽ có nguy cơ tác động đến tất cả các quốc gia trong khu vực", tướng John Aquilino, người đứng đầu Bộ Tư lệnh Ấn Độ Dương - Thái Bình Dương của Mỹ nói.

Một quan chức cấp cao giấu tên của Bộ Ngoại giao Mỹ cũng cho rằng, một khi Trung Quốc đến gần với việc triển khai lò phản ứng hạt nhân thì sẽ càng nhanh chóng sử dụng hạ tầng này cho các mục đích trái với an ninh quốc gia của Mỹ.

Theo các nguồn tin, Trung Quốc bắt đầu phát triển các nhà máy năng lượng hạt nhân nổi từ năm 2010. Trong bài báo năm 2016, tờ Thời báo Hoàn cầu của Trung Quốc cho biết Bắc Kinh có kế hoạch triển khai 20 lò phản ứng loại này ở Biển Đông để hỗ trợ phát triển thương mại, thăm dò dầu khí và khử mặn nước biển.

Theo Washington Post

Read More

Mua bán điện trực tiếp - Kinh nghiệm quốc tế, đề xuất cho trường hợp Việt Nam

 Theo ước tính của IEA: Lượng điện năng tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu toàn thế giới đạt khoảng 240-340 tỷ kWh (lớn hơn điện năng tiêu thụ của cả nước Việt Nam). Phần lớn các trung tâm tuyên bố sử dụng 100% điện từ năng lượng tái tạo thông qua các hợp đồng mua bán điện trực tiếp. Họ làm như thế nào? Tổng hợp, phân tích và đề xuất của chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam.

Đàm phán giá mua bán điện khí LNG - Phân tích từ báo cáo của EVN gửi Chính phủ

Con số 240-340 tỷ kWh tiêu thụ điện năm 2022 của các trung tâm dữ liệu do Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) tính toán còn chưa bao gồm các trung tâm “đào” tiền số và tiêu thụ điện cho các đường truyền số liệu. Các siêu công ty như: Amazon, Google, Apple… sở hữu các trung tâm dữ liệu lớn luôn muốn sử dụng 100% năng lượng tái tạo nhằm tạo thương hiệu “xanh” của họ, vì giá trị thương hiệu chiếm tỷ lệ rất lớn trong tài sản của công ty, có tính chất sống còn trong việc thu hút sự ủng hộ của công chúng.

Hợp đồng mua bán điện trực tiếp:

Để làm được như vậy, họ cần các hợp đồng mua bán điện trực tiếp (chúng ta hay gọi là DPPA). Nhưng ở Mỹ, chỉ đơn giản là PPA (hợp đồng mua bán điện), hay Corporate PPA (hợp đồng mua bán điện doanh nghiệp).

Ngoài việc tạo ra màu “xanh” cho người mua, hợp đồng mua bán điện trực tiếp còn làm giảm giá điện dài hạn của bên mua và tạo ra nguồn đầu tư chắc chắn cho bên bán - tức là tạo ra lợi ích kinh tế thuần túy.

Một hợp đồng mua bán điện trực tiếp là hợp đồng mà bên mua cam kết mua một phần, hoặc toàn bộ điện của một nhà máy điện (thường là nhà máy điện gió, điện mặt trời, hay các dạng năng lượng tái tạo khác, thậm chí cả điện hạt nhân).

Có thể đó là dạng trực tiếp, kết nối vật lý, như một nhà máy điện nội bộ. Ví dụ trung tâm dữ liệu Culumus ở Pennsylvania của Amazon Web Service (AWS) đang có kế hoạch ký hợp đồng mua trực tiếp trong 10 năm, với công suất tăng dần lên tới 960 MW từ nhà máy điện hạt nhân Susquehanna có công suất 2.494 MW ở cùng bang. Hoặc công ty cung cấp điện Digital Power Optimization (DPO) mua điện của các nhà máy điện gió ở Texas để cung cấp trực tiếp cho trung tâm dữ liệu có công suất 100 MW ở Texas ở dạng kết nối sau đồng hồ điện (trung tâm vẫn kết nối với điện lưới của Texas).

Có thể PPA là dạng mua bán ảo, không có kết nối trực tiếp giữa nhà máy điện và trung tâm dữ liệu mà tất cả điện được truyền qua lưới điện tập trung của bang, hay của khu vực điện (một số bang ở Mỹ kết nối chung một lưới điện, một số bang khác có lưới điện độc lập). Ở hợp đồng mua bán ảo, sẽ có các cam kết ràng buộc giữa lượng điện nhà máy trong hợp đồng sản xuất ra và lượng điện lưới sẽ bán cho bên mua.

Tính chất “xanh” của điện sẽ được đảm bảo nhờ các chứng chỉ “xanh”, hoặc tín chỉ carbon mà bên bán có nghĩa vụ trao lại toàn bộ cho bên mua. Như vậy, chính công ty sở hữu trung tâm dữ liệu có thể bỏ tiền ra đầu tư toàn bộ một, hoặc nhiều nhà máy điện gió, điện mặt trời để sở hữu chứng chỉ cho trung tâm dữ liệu của mình.

Mô phỏng mua bán điện PPA ảo. Nguồn Orsted.

Nguồn điện cho trung tâm dữ liệu có đặc điểm là phải cực kỳ ổn định, nên khi có hợp đồng kết nối trực tiếp họ sẽ không đơn thuần kết nối với một nhà máy điện gió, hay mặt trời có pin lưu trữ theo hợp đồng mà họ sẽ kết nối ít nhất với hai nguồn (điện năng lượng tái tạo và điện lưới).

Ngoài ra, còn nguồn thứ ba là hệ thống phát dự phòng lúc mất điện lưới, hết sức đắt tiền, nằm bên trong hàng rào trung tâm dữ liệu, có nhiệm vụ phát dự phòng khi mất điện thời gian ngắn.

Các PPA thường có thời hạn dài 10-15 năm, đảm bảo bên bán tìm được nguồn cung cấp tín dụng cho đầu tư vào năng lượng tái tạo. Với thời hạn đó, bên bán đủ thuyết minh thời hạn hoàn vốn và có lãi nên dễ dàng tìm được ngân hàng cấp tín dụng. Với thời hạn dài, giá mua điện sẽ được chiết khấu tới mức thấp cho bên mua khi mà trên thị trường nhu cầu điện dự đoán sẽ tăng đột biến do nhu cầu xe điện, kéo theo giá điện tăng. Hơn nữa, điện gió ở một số bang đang được chính quyền trợ giá nên có thể thấp hơn giá điện than, hoặc khí.

Nhưng đó cũng là trở ngại cho các công ty nhỏ (bên mua), vì họ phải có sự đảm bảo ngân hàng cho hợp đồng mua dài hạn đó. Ví dụ một công ty muốn ký hợp đồng dài hạn 15 năm mua điện công suất 20 MW, dù là với giá rẻ 60 USD/MWh cũng phải tìm ra nguồn đảm bảo tín dụng cỡ 158 triệu USD cho hợp đồng PPA. Vì thế cho đến nay đa số các trung tâm “xanh” vẫn thuộc về các công ty siêu lớn.

Có xanh và bền vững thật không?

Mặc dù các hợp đồng PPA có giá trị marketing to lớn cho đơn vị mua điện và là nguồn tài chính bền vững cho công ty bán điện, nhưng về mặt kỹ thuật, vẫn phải có ai đó đảm bảo nguồn điện cung cấp cho trung tâm dữ liệu nói riêng và người dùng điện nói chung luôn ổn định, chứ không biến đổi như nguồn gió và mặt trời vốn được gọi là Variable Renewable Energy (năng lượng tái tạo biến đổi).

Mỗi nhà sản xuất điện từ năng lượng tái tạo sản xuất ra hai sản phẩm: Điện và chứng nhận nguồn gốc (còn gọi là chứng chỉ xanh hay tín chỉ carbon). Trong trường hợp PPA, một doanh nghiệp sau khi mua chứng chỉ xanh có thể tách rời nó ra khỏi nhà máy điện gió đang sản xuất ra điện và dùng chứng chỉ để làm “xanh” điện than, hay điện gió mà họ đang mua để cấp cho trung tâm dữ liệu ở nơi khác. Về mặt vật lý, hệ thống điện không có cải thiện gì cả mà phải lo đương đầu với tỷ lệ điện năng lượng tái tạo biến đổi ngày càng lớn vì được cung cấp tín dụng.

Ví dụ như toàn bộ hệ thống điện gió ở Đức có công suất đặt 61,37 GW gió trên bờ và 8,46 GW gió ngoài khơi, nhưng ngày 20/3/2024 lặng gió chỉ phát được công suất 0,46 GW kéo dài từ 6h30 sáng đến 6h30 chiều, lúc nhu cầu đang cao. Với công suất phát thực chỉ đạt 0,6% công suất đặt, kéo dài 12 giờ như vậy thì không có hệ thống lưu trữ nào có thể bù đắp được sự thiếu hụt đó ngoài các nhà máy điện truyền thống (than nâu, than đá và khí) ứng trực sẵn.

Công suất phát điện gió ở Đức chịu điều kiện lặng gió ngày 20/3/2024. Nguồn Frauhofer.

Hoặc như nhật thực toàn phần ở Texas, Hoa Kỳ hôm 8/4/2024 vừa qua đã làm mất gần như toàn bộ công suất điện mặt trời khoảng 6 phút và mất một phần 60 phút, gây thiếu hụt 8,9 GW công suất đúng vào giờ đáng ra điện mặt trời được phát cao nhất. Lúc đó buộc các nhà máy điện khí phải tăng công suất thêm 6,9 GW đề bù lại.

Những thách thức kết nối trung tâm dữ liệu trực tiếp với điện năng lượng tái tạo thực sự vẫn còn đó, vì đó là nguồn điện không liên tục, phụ thuộc vào thời tiết trong khi trung tâm dữ liệu lại cần nguồn hết sức ổn định 24/7, đúng hơn là 24/365. Do đó trung tâm dữ liệu vẫn chủ yếu nối lưới về mặt vật lý.

Khi đó, để không bị thiệt hại do luôn đảm bảo cung cấp điện ổn định cho trung tâm dữ liệu trong khi nguồn cung lại là điện năng lượng tái tạo không ổn định, công ty điện lực vận hành hệ thống điện, ngoài chi phí truyền tải, phải áp dụng phí công suất và phí dịch vụ hỗ trợ. Những khoản phí đó sẽ giúp công ty điện lực có tiền để trả cho chi phí phát điện đột xuất nhảy vọt trên thị trường như hai trường hợp kể trên ở Đức và Mỹ, hoặc trả cho các trung tâm lưu trữ điện cũng rất đắt đỏ.

Ở Trung Quốc và Thái Lan, công ty điện lực phải trả phí trực máy cho các nhà máy điện khí theo kW/tháng, dù họ có phát điện hay không. Nhờ đó, các công ty điện lực có thể đảm bảo nguồn cung điện luôn ổn định.

Kinh nghiệm cho Việt Nam:

Thứ nhất: Các công ty cần hợp đồng mua bán điện trực tiếp (ở Việt Nam gọi là DPPA) theo dạng kết nối trực tiếp sẽ có xu thế mua các nguồn thủy điện lớn của Việt Nam, vì giá rẻ và có nguồn điện ổn định quanh năm. Các nguồn thủy điện nhỏ và vừa cũng có thể được ngắm tới, vì nguồn rẻ và ổn định trong thời gian nhất định, còn lại họ mua điện lưới, hoặc DPPA ảo. Do đó, Chính phủ cần giữ các nguồn này cho hệ thống điện chung, không cho mua bán trực tiếp.

Thứ hai: Chi phí truyền tải của Việt Nam hiện tại quá thấp so với các nước có hệ thống tương đương, có thể chưa phản ánh hết chi phí thực sự nếu hạch toán đầy đủ và độc lập theo khoảng cách, cũng như vị trí truyền tải. Do đó, hợp đồng DPPA có thể sẽ lợi dụng để hưởng chi phí truyền tải thấp.

Thứ ba: Dù trực tiếp, hay ảo thì các hợp đồng DPPA cũng tạo ra áp lực lớn cho lưới điện buộc phải cân bằng với lượng điện năng lượng tái tạo đang ngày càng tăng. Do đó, cần phải có các chính sách điều độ thích hợp với khả năng chịu tải của lưới điện.

Thứ tư: Giá điện khí và lưu trữ hiện tại cao gấp rưỡi giá điện bán lẻ của EVN không khuyến khích các doanh nghiệp ngoài EVN đầu tư vào hai mảng đó dù Quy hoạch điện VIII có đưa ra tham vọng lớn. Nếu EVN tự đầu tư sẽ gây thua lỗ. Không có điện khí và lưu trữ thì không thể tăng tiếp năng lượng tái tạo theo yêu cầu của các doanh nghiệp muốn DPPA.

Thứ năm: Hiện tại Việt Nam chưa áp dụng giá điện 2 thành phần, nên việc chuẩn bị và duy trì sẵn sàng công suất cung cấp cho trung tâm dữ liệu có DPPA với một số nhà máy năng lượng tái tạo trở nên cực kỳ tốn kém (nếu chỉ bán điện theo lượng điện năng cung cấp thực sự theo yêu cầu luôn đột xuất trong khung giá thị trường bị giới hạn). Không có phí công suất sẽ tạo ra kinh doanh không bình đẳng, vì EVN không có tiền duy trì công suất trực sẵn sàng phát điện./.

ĐÀO NHẬT ĐÌNH - CHUYÊN GIA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Tài liệu tham khảo

https://sdialliance.org/blog/why-ppas-dont-make-data-centers-more-sustainable/

https://www.digitalpoweroptimization.com/news/dpo-signs-behind-the-meter-wind-ppa-to-directly-power-100mw-green-data-center-project

https://nangluongvietnam.vn/nang-luong-nhat-ban-ky-72-giai-phap-nguon-dien-lon-cho-linh-vuc-cong-nghiep-it-32435.html

https://www.iea.org/energy-system/buildings/data-centres-and-data-transmission-networks

Read More

Bộ Công thương nêu lý do không cho mua bán điện mặt trời mái nhà

 

Điện mặt trời mái nhà nếu ồ ạt phát triển quy mô lớn sẽ ảnh hưởng lớn đến cân bằng cung cầu của hệ thống điện, gây ra những phí tổn không cần thiết...

Đó là quan điểm của Cục Điều tiết điện lực (Bộ Công thương) khi phân tích những yếu tố ảnh hưởng của điện mặt trời mái nhà (ĐMTMN) đối với vận hành hệ thống điện.

Bộ Công thương khuyến khích đầu tư điện mặt trời mái nhà tự sản tự tiêu, không cho mua bán

T.N

Điện mặt trời có tính bất định, phân tán

Cục Điều tiết điện lực cho rằng, ĐMTMN là nguồn điện phụ thuộc vào bức xạ mặt trời, chỉ có tác dụng vào những giờ có ánh nắng. Ban đêm hay ban ngày vào những giờ có mây, mưa, nguồn điện này suy giảm về mức thấp hoặc về 0. Để ổn định nguồn cung cấp điện, sẽ phải đầu tư nguồn lưu trữ phù hợp. Nếu ở quy mô nhỏ là các bộ pin lưu trữ (hiện nay giá thành đang giảm nhưng vẫn còn khá cao), còn quy mô lớn là các nguồn thủy điện tích năng hoặc phải huy động các nguồn điện truyền thống (thủy điện, nhiệt điện than, tuabin khí) điều chỉnh tăng giảm theo độ khả dụng của nguồn điện mặt trời.

Đối với hộ gia đình, công xưởng đã đầu tư ĐMTMN sẽ thấy tính bất định của nguồn điện này. Cụ thể những ngày âm u, mưa gió, công suất giảm, phải mua điện từ lưới điện; ban đêm, khi nhu cầu sử dụng điện cao thì chắc chắn phải mua điện từ công ty điện lực nếu không có phương pháp dự trữ điện.

Ngược lại, những thời điểm bức xạ mặt trời cao, ĐMTMN phát được công suất cao, có lợi cho các chủ đầu tư. Song nếu thời điểm này, công suất sử dụng của toàn hệ thống thấp sẽ dẫn tới dư thừa, phải cắt giảm công suất phát điện. Khi đó, đơn vị điều độ hệ thống điện có hai lựa chọn: cắt giảm công suất các nhà máy điện truyền thống; cắt giảm công suất các nguồn phát năng lượng tái tạo.

Nhưng lựa chọn phương án cắt giảm công suất các nhà máy điện truyền thống là rất nguy hiểm, vì khi các nguồn điện truyền thống có thể điều khiển được bị cắt giảm thì hệ thống có nguy cơ không đáp ứng được nhu cầu trong trường hợp nguồn ĐMTMN có biến động. Do vậy, lựa chọn phổ biến và tất yếu là phải cắt giảm nguồn năng lượng tái tạo.

Tính bất định của ĐMTMN còn khiến cho hệ thống điện sẽ phải huy động thường xuyên các nguồn điện truyền thống có khả năng điều khiển (thủy điện, nhiệt điện) hoạt động ở trạng thái không liên tục, lên - xuống theo khả dụng của ĐMTMN. Điều này vừa làm giảm sản lượng các nguồn điện truyền thống, do không được chạy ở mức tải cao liên tục, vừa gây hại cho thiết bị, do liên tục phải điều chỉnh lên - xuống hoặc phải khởi động - dừng nhiều lần.

Khó vận hành hệ thống điện

Cục Điều tiết điện lực cho rằng, nguồn ĐMTMN có tính phân tán ở quy mô nhỏ và rất nhỏ, điều này có lợi vì nguồn điện sẽ ở sát với phụ tải và lý tưởng nhất là được sử dụng ngay tại phụ tải, không truyền ra hệ thống.

Không có hệ thống lưu trữ phù hợp, công trình ĐMTMN không đủ khả năng cung cấp cho nhu cầu sử dụng của hộ gia đình thông thường, dù có đầu tư với công suất bao nhiêu đi chăng nữa. Một hộ gia đình có nhu cầu sử dụng điện cả ngày và đêm, mà vào ban đêm, khi mặt trời lặn, nhu cầu sử dụng điện cho sinh hoạt lại càng lớn.

ĐMTMN có nhược điểm là khả năng thu thập dữ liệu, điều khiển phục vụ công tác vận hành hệ thống điện rất khó khăn. Hệ thống điện quốc gia được điều độ, chỉ huy tập trung, từ những nguồn điện lớn như thủy điện Sơn La 2.400 MW cho đến nguồn mặt trời mái nhà chỉ vài chục kWp thì đều được vận hành trong một hệ thống thống nhất. Mỗi một hành động, dù chỉ là bật tắt bóng đèn, cho đến khởi động thiết bị công nghiệp lớn..., đều tác động đến cân bằng cung - cầu công suất điện.

Để có thể cân bằng công suất hệ thống điện quốc gia, đơn vị điều độ phải có hệ thống thu thập dữ liệu công suất từ tất cả các nguồn điện. Đối với ĐMTMN, điều này chỉ có thể thực hiện được với các nguồn quy mô đủ lớn: khu công nghiệp, công xưởng lớn... Còn đối với nguồn quy mô nhỏ cấp hộ gia đình thì không thể thực hiện được. Cơ quan điều độ chỉ có thể đánh giá, dự báo lượng công suất này. Việc dự báo lại không thể hoàn toàn chính xác, dẫn đến khó khăn trong công tác vận hành hệ thống điện. 

Nỗi lo lớn về chi phí chung của hệ thống điện

Theo Cục Điều tiết điện lực, các nhà đầu tư ĐMTMN chỉ quan tâm đến chi phí đầu tư, lắp đặt của hệ thống như: công suất tấm pin, inverter (bộ chuyển đổi từ điện một chiều của tấm pin sang điện xoay chiều của hệ thống điện), hệ khung đỡ, kết cấu chịu lực của mái nhà, điều kiện phòng cháy chữa cháy, đầu tư hệ thống pin lưu trữ... Nhưng từ góc độ của cơ quan điều độ hệ thống điện, chủ đầu tư của các nhà máy điện truyền thống (thủy điện, nhiệt điện than, tuabin khí) thì sự phát triển ĐMTMN mang đến nỗi lo lớn về chi phí chung của hệ thống.

Chi phí này đến từ nhu cầu sẵn sàng của các nguồn điện truyền thống để đáp ứng tính bất định của các nguồn ĐMTMN. Đơn vị điều độ phải duy trì một lượng nguồn điện truyền thống vận hành ở trạng thái chờ hoặc công suất thấp liên tục trong các giờ có ĐMTMN. Do đó, phải trả chi phí cho các nguồn điện duy trì ở trạng thái này thay vì trả cho điện năng phát ra.

Trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, việc duy trì trạng thái sẵn sàng này được coi là một loại dịch vụ phụ trợ hệ thống điện. Chi phí này phụ thuộc vào mức độ biến động của nguồn năng lượng tái tạo như ĐMTMN. Nguồn năng lượng tái tạo biến động càng nhiều, quy mô chi phí này càng lớn.

Ngoài ra, hệ thống điện còn bị ảnh hưởng đến chi phí cơ hội đối với nguồn điện và lưới điện. Đối với nguồn điện, việc xuất hiện nguồn ĐMTMN vừa chia sẻ áp lực cấp điện cho các nhà máy điện truyền thống nhưng lại làm giảm sản lượng từ các nhà máy điện này.

Đối với lưới điện, chi phí cơ hội là khi vẫn phải đầu tư lưới điện cấp điện cho khách hàng (vào ban đêm hoặc khi trời không có nắng) nhưng lại không được bán điện vào ban ngày. Đây là điều khó tránh khỏi, nhưng do sản lượng cấp điện của công ty điện lực giảm đi trong khi đầu tư không đổi, suất đầu tư lưới điện sẽ tăng thêm và vẫn phải được tính cho toàn bộ khách hàng.

Từ những phân tích nêu trên, Cục Điều tiết điện lực cho rằng, phải có sự thận trọng trong quá trình phát triển ĐMTMN để có thể phát huy ưu điểm, giảm thiểu nhược điểm của nguồn điện này, chỉ nên phát triển ở mức sẵn sàng tiêu thụ tại phụ tải.

Trước đó, ngày 15.4, Bộ Công thương công bố dự thảo Nghị định về ĐMTMN, trong đó quy định, sản lượng điện này nếu phát vào hệ thống điện quốc gia có giá 0 đồng và không được thanh toán; cấm các hành vi lợi dụng để kinh doanh hoặc bán điện này.

TheoThanhNien

Read More

Nấm mồ chất thải hạt nhân dưới biển tiêu tốn 83 tỷ USD

 Một nấm mồ khổng lồ dưới biển dự kiến dùng để chứa lượng chất thải phóng xạ ngày càng nhiều của Anh sẽ trở thành dự án cơ sở hạ tầng lớn tốn kém và kéo dài nhất ở nước này.

Hầm chứa chất thải hạt nhân Geological Disposal Facility (GDF) sẽ nằm ở độ sâu vài kilomet dưới đáy biển. Ảnh: Yahoo

Dự án Geological Disposal Facility (GDF) bị trì hoãn lâu đến mức hiện nay Anh cần đào đường hầm qua 36 km2 đá để tạo ra hang động đồ sộ dưới lòng đất nhằm chứa chất thải phóng xạ tích tụ qua 7 thập kỷ sản xuất điện hạt nhân dân sự, theo Telegraph. Ước tính mới nhất của các nhà khoa học ở Cơ quan chất thải hạt nhân (NWS), đơn vị phụ trách thiết kế, chỉ ra dự án cần hơn 150 năm để hoàn thành với tổng chi phí là 83 tỷ USD. Mức chi phí đó đưa dự án vượt xa công trình nhà máy điện hạt nhân Hinkley Point C (57,8 tỷ USD) và đường sắt HS2 London - Birmingham (75,3 tỷ USD), hai dự án xây dựng lớn nhất ở Anh tính đến nay.

Thể tích của khán phòng hoàng gia Albert Hall là 100.000 m3, chỉ riêng số chất thải phóng xạ cần không gian bằng 8 khán phòng Albert Hall. Cụm hang động cần lớn hơn lượng chất thải và bao gồm thêm các đường hầm, vì vậy Anh sẽ cần đào thể tích đất đá lớn gấp đôi. Chất thải phóng xạ bao gồm 110.000 tấn uranium, 6.000 tấn nhiên liệu hạt nhân đã sử dụng và khoảng 120 tấn plutonium, phần lớn lưu trữ ở bãi Sellafield tại Cumbria.

Công trình hoàn thiện sẽ còn lớn hơn do các ước tính chưa bao gồm chất thải tạo bởi thế hệ nhà máy điện hạt nhân tiếp theo mà chính phủ đang lên kế hoạch vận hành. Nhà chức trách Anh chưa quyết định nơi đặt GDF nhưng sau 5 thập kỷ cân nhắc, số địa điểm tiềm năng đã rút gọn xuống hai nơi. Một nằm ở ngoài khơi Lincolnshire, gần khu nghỉ dưỡng ven biển nổi tiếng Mablethorpe. Địa điểm còn lại ở ngoài khơi Cumbria quanh Copeland, một khu du lịch khác. Với cả hai địa điểm, ý tưởng thiết kế là đào hầm sâu 1.067 m, từ đó đào nhiều đường hầm nằm ngang nằm ở độ sâu vài kilomet bên dưới mặt biển.

Tại đó, công nhân sẽ đào những hầm chứa khổng lồ trong lớp đất sét không thấm nước và đá bùn. Các nhà khoa học hy vọng chúng có thể cung cấp nơi lưu trữ cuối cùng cho số chất thải hạt nhân của Anh. Sau khi đổ đầy chất thải hạt nhân, hầm chứa sẽ được lấp bằng xi măng và bịt kín vĩnh viễn.

Anh phải tiến hành biện pháp xử lý quy mô lớn như vậy do bản chất của hoạt động phóng xạ. Ví dụ, chu kỳ bán rã của plutonium là 24.000 năm trong khi của uranium-238 là 4,5 tỷ năm. Điều đó có nghĩa chất thải hạt nhân của Anh sẽ vẫn nguy hiểm ngay cả sau khi nền văn minh nhân loại biến mất. Theo Neil Hyatt, giám đốc cố vấn khoa học của NWS, chỉ ra quy mô vĩ đại của dự án, bảo quản lượng chất thải khổng lồ an toàn trong thời gian dài, không bao giờ có chi phí rẻ.

Quản lý chất thải hạt nhân đã trở thành vấn đề trong nhiều thập kỷ. Claire Corkhill, giáo sư ở Đại học Bristol kiêm thành viên Hội đồng cố vấn quản lý chất thải phóng xạ của chính phủ, cho rằng nếu không có nơi chứa chất thải, ngành công nghiệp hạt nhân không thể bền vững.

Trong khi đó, các tổ chức môi trường như Guardians of the East Coast ở Mablethorpe và South Copeland Against GDF ở Cumbria đang tổ chức biểu tình phản đối với thu thập chữ ký trên đơn kiến nghị. Theo Richard Outram, thư ký của tổ chức, ngành du lịch ở hai khu vực sẽ biến mất nếu chúng trở thành bãi chứa chất thải hạt nhân. Trong năm năm 2022, chỉ riêng Mablethorpe đã ghi nhận 4,5 triệu lượt khách du lịch.

An Khang (Theo Telegraph

Read More

Ảnh 360 độ dự án hơn 9.000 tỷ mở rộng nhà máy thủy điện Hòa Bình

 

Được khởi công vào đầu năm 2021 với tổng mức đầu tư hơn 9.200 tỷ đồng, Dự án nhà máy thủy điện Hòa Bình mở rộng được kỳ vọng sẽ góp phần cân đối an ninh năng lượng quốc gia khi đưa vào vận hành vào năm 2025.

• 

Nhà máy thủy điện Hòa Bình được khởi công xây dựng năm 1979, hoàn thành năm 1994. Công trình do Liên Xô thiết kế và cung cấp thiết bị cho Việt Nam.

 

Đây là công trình thủy điện có công suất lớn nhất Đông Nam Á của thế kỷ 20, đồng thời có nhiệm vụ quan trọng như điều tiết chống lũ đảm bảo an toàn cho Thủ đô Hà Nội, các tỉnh Đồng bằng sông Hồng và cung cấp điện được cho là trọng yếu.

 

Từ khi hoạt động phát điện trong 30 năm qua, thủy điện Hòa Bình đã sản xuất khoảng 230 tỷ kWh.

 

Sau hơn 10 năm nghiên cứu dự án, cuối tháng 1/2021, dự án Nhà máy thủy điện Hòa Bình mở rộng chính thức được Tập đoàn Điện lực Việt Nam khởi công xây dựng, nằm bên bờ phải tuyến đập Thủy điện Hòa Bình hiện tại.

Nhà máy chính thuộc phường Phương Lâm, cửa lấy nước và kênh dẫn vào thuộc các phường Thái Bình, Phương Lâm, Thái Thịnh (TP Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình).

 

Các mũi thi công đang tập trung đào hố móng các hạng mục nhà máy và kênh xả, cửa lấy nước và kênh dẫn vào cũng đang được đào, gia cố tạm hầm phụ, hầm tiêu nước mở rộng và các hạng mục phụ trợ...

 

Theo kế hoạch, dự án Nhà máy thủy điện Hòa Bình mở rộng đảm bảo tiến độ sẽ phát điện tổ máy 1 vào tháng 6/2025, phát điện tổ máy 2 vào tháng 7/2025 (quy mô 2 tổ máy với tổng công suất 480MW) và hoàn thành toàn bộ công trình tháng 8/2025.

 

Công trình này khi hoàn thành sẽ góp phần cho cân đối an ninh năng lượng quốc gia.

Theo Hoàng Mạnh Thắng

Tiền phong

Read More