Việc khai thác năng lượng thủy triều mở ra một triển vọng lớn, hạn chế tối đa phát thải khí cacbonic gây hiệu ứng nhà kính. Mô hình một trung tâm điện thủy triều. Công ty Minesto, Thuỵ Điển đã phát triển một thiết bị để khai thác nguồn năng lượng từ các đại dương. Đó là diều tua bin- dưới nước với ...
Việc khai thác năng lượng thủy triều mở ra một triển vọng lớn, hạn chế tối đa phát thải khí cacbonic gây hiệu ứng nhà kính.
Mô hình một trung tâm điện thủy triều.
Công ty Minesto, Thuỵ Điển đã phát triển một thiết bị để khai thác nguồn năng lượng từ các đại dương. Đó là diều tua bin- dưới nước với phần trên là một chiếc diều, mang theo ở phía dưới một tuabin vận hành nhờ thuỷ triều..
Các chuyên gia của công ty đã thử nghiệm tại biển Strangford Lough, Bắc Ireland trong mùa hè vừa qua. Diều, có sải cánh 8 - 14 mét, mang theo một tuabin phía dưới. Chúng được neo bởi một dây cáp ở đáy biển. Diều "bay" trong dòng thuỷ triều, theo hình số 8 để tăng tốc độ dòng chảy qua tuabin lên 10 lần. Tuabin quay sẽ phát ra dòng điện.
Thiết bị phát điện diều – tuabin phát ra năng lượng tái tạo nhờ các dòng thủy triều là thế hệ đầu tiên có quy mô thương mại lớn, mạnh hơn 4 lần các máy phát điện dung năng lượng thủy triều khác. Diều lơ lửng trong nước biển và miệng tua-bin được bảo vệ không cho cá lọt qua.
Ander Jansson, giám đốc điều hành của Minesto nói: “Diều làm việc trong dòng chảy có tốc độ 1 - 2,5 m/ giây, Tùy thuộc vào vị trí và kích thước của diều, mỗi tuabin có công suất từ 150 đến 800 kW, và hoạt động ở các vùng nước sâu 50-300m".
Stephen Wyatt, chuyên gia năng lượng sinh vật biển của Công ty thúc đẩy nền kinh tế ít cacbon của Chính phủ Anh cho biết, các thiết bị như diều - tuabin khai thác dòng thủy triều sẽ mở rộng nguồn tài nguyên thủy triều của Anh 16%, có nghĩa là nó có thể cung cấp khoảng 1% tổng nhu cầu điện của Anh hiện nay.
Wyatt nói, việc lắp ráp các thiết bị là một trong những bước khó khăn nhất. Còn Jansson cho rằng, công nghệ đã đạt tính khả thi thương mại hoá, có thể cạnh tranh về chi phí với những cáchaphst điện khác. Ông cho xây dựng và lắp đặt hai tua bin, công suất 1MW, có thể chi phí 1,8 - 2 triệu bảng, và hy vọng các thiết bị này sẽ được triển khai trên quy mô kinh tế.
Dù chỉ chiếm 1% năng lượng điện của nước Anh nhưng con số đó không phải là ít. Lượng điện năng ấy đủ cung cấp cho thành phố Newcastle, song chủ yếu đó là năng lượng sạch.
Các nhà khoa học rất hy vọng về tuabin diều gió, diều thủy triều là năng lượng tuyệt vời cho Trái Đất.
Khai thác năng lượng thủy triều đang mở ra một hướng đi đáng chú ý cho ngành điện, bởi nguồn năng lượng này có thể tạo ra điện mà hạn chế tối đa phát thải khí cacbonic gây hiệu ứng nhà kính. Khác với nhiên liệu hóa thạch, dòng nước biển lên xuống theo quy luật tự nhiên, liên tục vận động, tạo điều kiện cho các thiết bị dưới biển thu nhận năng lượng tái tạo. Một mô hình trung tâm điện thủy triều vì thế không chỉ bổ sung nguồn cung điện, mà còn góp phần giảm áp lực lên những nguồn năng lượng gây ô nhiễm.
Công ty Minesto của Thụy Điển đã phát triển một thiết bị đặc biệt, lấy cảm hứng từ hình ảnh cánh diều bay trong gió, nhưng được thiết kế để hoạt động giữa các dòng chảy đại dương. Thiết bị này gồm một phần giống chiếc diều ở phía trên, bên dưới mang theo tuabin, rồi được giữ cố định bằng dây cáp neo xuống đáy biển. Khi thủy triều chuyển động, toàn bộ thiết bị lơ lửng trong nước, di chuyển theo dòng chảy và biến năng lượng đó thành chuyển động quay của tuabin.
Các chuyên gia Minesto đã thử nghiệm thiết bị tại biển Strangford Lough, thuộc Bắc Ireland, trong mùa hè vừa qua, nhằm đánh giá khả năng vận hành giữa môi trường biển thực tế. Cánh diều có sải từ 8 đến 14 mét, kích thước thay đổi tùy vị trí triển khai, điều kiện dòng chảy và công suất mong muốn. Dây cáp neo vừa giữ thiết bị trong khu vực khai thác, vừa tạo điểm liên kết để truyền lực và hỗ trợ hệ thống hoạt động ổn định.
Điểm đáng chú ý nằm ở cách thiết bị di chuyển, bởi cánh diều không trôi thụ động theo dòng nước mà bay theo quỹ đạo hình số 8 dưới biển. Quỹ đạo này giúp tăng tốc độ dòng nước đi qua tuabin lên khoảng 10 lần so với tốc độ dòng chảy tự nhiên, từ đó nâng cao lượng năng lượng có thể thu nhận. Khi tuabin quay, máy phát biến chuyển động cơ học thành dòng điện, đưa nguồn điện tái tạo từ biển vào hệ thống cung cấp.
Theo thông tin từ bài viết, thiết bị diều tuabin của Minesto thuộc thế hệ đầu tiên có quy mô thương mại lớn trong lĩnh vực khai thác dòng thủy triều. Công suất của thiết bị được giới thiệu mạnh hơn 4 lần so với những máy phát điện sử dụng năng lượng thủy triều khác. Diều có thể lơ lửng trong nước biển, trong khi miệng tuabin được bảo vệ để ngăn cá lọt vào, qua đó giảm nguy cơ ảnh hưởng trực tiếp đến sinh vật biển.
Ander Jansson, giám đốc điều hành Minesto, cho biết thiết bị có thể hoạt động trong dòng chảy đạt tốc độ từ 1 đến 2,5 mét mỗi giây, tùy theo điều kiện triển khai. Dựa trên vị trí lắp đặt và kích thước cánh diều, mỗi tuabin có công suất khoảng 150 đến 800 kW, đồng thời vận hành được ở vùng nước sâu từ 50 đến 300 mét. Những thông số này cho thấy công nghệ hướng tới các khu vực biển sâu, nơi dòng thủy triều đủ mạnh để thiết bị phát điện hiệu quả.
Stephen Wyatt, chuyên gia năng lượng sinh vật biển thuộc công ty thúc đẩy nền kinh tế ít cacbon của Chính phủ Anh, nhận định các thiết bị diều tuabin có thể mở rộng nguồn tài nguyên thủy triều của nước này thêm 16%. Phần tài nguyên được khai thác bổ sung đó có khả năng cung cấp khoảng 1% tổng nhu cầu điện hiện nay của Anh, con số đáng kể đối với một nguồn năng lượng sạch còn đang phát triển. Dù tỷ lệ này chưa lớn so với toàn bộ hệ thống điện, nó vẫn cho thấy thủy triều có thể hỗ trợ quá trình chuyển đổi năng lượng.
Wyatt cho rằng lắp ráp các thiết bị là một trong những bước khó khăn nhất, bởi hệ thống phải được triển khai giữa môi trường biển rộng, sâu, luôn chịu tác động của dòng chảy. Jansson nhận định công nghệ đã đạt mức khả thi thương mại hóa, đồng thời có thể cạnh tranh về chi phí với những phương thức phát điện khác. Theo ông, xây dựng và lắp đặt hai tuabin có tổng công suất 1 MW sẽ tiêu tốn khoảng 1,8 đến 2 triệu bảng, mở ra hy vọng triển khai thiết bị trên quy mô kinh tế.
Ngay cả khi chỉ đóng góp 1% nhu cầu điện của nước Anh, lượng điện này vẫn không phải con số nhỏ, bởi nó đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng của thành phố Newcastle. Quan trọng hơn, phần điện nói trên chủ yếu đến từ nguồn năng lượng sạch, không phụ thuộc vào việc đốt nhiên liệu hóa thạch để tạo ra điện. Những kết quả ban đầu khiến các nhà khoa học kỳ vọng tuabin diều, hay diều thủy triều, sẽ trở thành một giải pháp năng lượng hữu ích cho Trái Đất.
