Ngồi trên một chiếc thuyền chở khách nhỏ cách Kirkwall, Orkney khoảng 8,7 hải lý về phía Bắc, nơi Đại Tây Dương gặp Biển Bắc, một công trình kiến trúc khổng lồ màu vàng trên biển sẽ dần hiện ra trước mắt bạn. Đây là tuabin công suất thủy triều O2 mạnh nhất thế giới của Orbital Marine Power. Bóng của tuabin thủy triều nhanh chóng khiến con tàu trông nhỏ bé.
Hiện tại, tuabin của máy phát điện đã được đưa lên khỏi mặt nước để bảo dưỡng. Thật khó để tưởng tượng kích thước to lớn của cỗ máy cho đến khi một công nhân xuất hiện. Người này trông giống hệt một cây gậy nhỏ bên cạnh một tuabin khổng lồ.
Orkney được chọn làm trụ sở của Trung tâm Năng lượng Biển Châu Âu (EMEC) vì thủy triều và sóng mạnh, kết hợp với lưới điện năng lượng. Nó đã trở thành trung tâm của sự đổi mới năng lượng thủy triều.
Cùng với công ty Orbital của Scotland, Magallanes có trụ sở tại Tây Ban Nha cũng đang thử nghiệm tại EMEC. Trong khi đó, công ty Aquantis của Mỹ vừa đăng ký chương trình demo kéo dài 6 tháng.
Năng lượng thủy triều, mặc dù chưa được thương mại hóa rộng rãi, nhưng được nhiều người coi là biên giới mới cho năng lượng tái tạo toàn cầu. Đây là nguồn năng lượng tái tạo duy nhất có tác dụng của lực hấp dẫn của Mặt trăng đối với Trái đất.
Giáo sư AbuBakr Bahaj, trưởng khoa năng lượng và biến đổi khí hậu tại Đại học Southampton, cho biết: “Không giống như các nguồn năng lượng tái tạo khác, chẳng hạn như mặt trời hoặc gió, các dòng thủy triều có thể dự đoán được và liên tục”.
Tua bin O2 của quỹ đạo tại bãi thử của EMEC. Ảnh: Orbital Marine Power.
Khai thác sức mạnh của sóng có thể được thực hiện theo ba cách. Cách thứ nhất là đập thủy triều. Trong đó, các tuabin được gắn vào một bức tường giống như một con đập. Thứ hai là một đầm phá thủy triều, nơi một vùng nước được bao bọc bởi một rào cản tương tự như một con đập. Dòng thủy triều là nơi đặt tuabin thẳng vào dòng nước chảy xiết.
Chỉ các đập thủy triều được sử dụng cho mục đích thương mại. Nhà máy điện thủy triều quy mô lớn đầu tiên trên thế giới là Đập La Rance ở Pháp và nhà máy điện thủy triều ở Hồ Sihwa, Hàn Quốc.
Nhưng công nghệ thủy triều hiện đang được thử nghiệm ở Orkney. Các đập thủy triều tốn ít chi phí xây dựng hơn và ít tác động đến môi trường hơn các đập thủy triều, có thể làm thay đổi dòng chảy và ảnh hưởng đến sinh vật biển và các loài chim.
Theo một nghiên cứu năm 2021 của Đại học Edinburgh, chỉ riêng năng lượng dòng thủy triều có thể cung cấp 11% nhu cầu điện hiện tại của Vương quốc Anh.
Bất chấp những lời hứa, tiến độ thực hiện rất chậm. Trên tàu, Lisa MacKenzie từ EMEC kể một câu chuyện khét tiếng về lĩnh vực năng lượng tái tạo của Vương quốc Anh.
Tuabin được đặt ở nơi có thủy triều mạnh. Dòng chảy sẽ làm cho các cánh tuabin quay và tạo ra điện. Ảnh: Trung tâm Năng lượng Biển Châu Âu.
Vào những năm 1980, Orkney là quê hương của công nghệ tuabin gió thử nghiệm có thể đưa Vương quốc Anh trở thành nhà lãnh đạo toàn cầu trong lĩnh vực này. Nhưng chính phủ đã không đầu tư và sau đó Đan Mạch và Đức đã nhảy vào và độc quyền thị trường.
Cô nói: “Năng lượng gió là thứ mà Vương quốc Anh đã đánh mất và chúng tôi đã bỏ lỡ nó. Bây giờ, năng lượng thủy triều có thể sẽ vượt khỏi tầm tay. Chúng tôi không thể để điều đó xảy ra một lần nữa”.
Tại Orkney, thử nghiệm nhằm giảm chi phí và rủi ro của năng lượng thủy triều, để nó trở nên khả thi về mặt thương mại. MacKenzie cho biết: “Chúng tôi có một số điều kiện tốt nhất trên thế giới để thử nghiệm các công nghệ mới. “Chúng tôi có nhiều thử nghiệm bộ chuyển đổi điện biển hơn bất kỳ địa điểm nào khác.”
Tuabin O2 của quỹ đạo đã được triển khai tại khu vực Fall of Warness của Orkney vào tháng 7 năm ngoái. Đây là lần thử nghiệm thứ ba của công nghệ thủy triều và công ty hy vọng sẽ đưa phiên bản này ra thị trường.
Tuabin O2 bao gồm một phần thân nổi dài 74m với hai cánh chìm ở hai bên. Một dây cáp ngầm kết nối máy với lưới điện trên bờ, nơi điện năng mà tuabin tạo ra có thể cung cấp năng lượng cho khoảng 2.000 ngôi nhà mỗi năm.
O2 Các cánh tuabin quỹ đạo. Ảnh: Orbital Marine Power
Andrew Scott, Giám đốc điều hành của Orbital Marine Power cho biết: “Tất cả công nghệ mới trong bất kỳ lĩnh vực nào đều đắt hơn thị trường, vì vậy chúng tôi không thể cạnh tranh với các công nghệ đã phát triển. Điều chúng tôi cần là can thiệp thị trường để san bằng sân chơi.”
Vương quốc Anh được coi là quốc gia đi đầu thế giới trong việc phát triển công nghệ điện thủy triều. Kể từ năm 2008, chính phủ đã thiết lập hàng rào phân vùng cho lĩnh vực này. Nhưng luật đã được dỡ bỏ vào năm 2016. Năm ngoái, chính phủ một lần nữa hỗ trợ ngắn hạn, nhưng điều cần thiết vẫn là tầm nhìn dài hạn.
Cách O2 không xa là một giàn khoan thử nghiệm bị bỏ hoang được lắp đặt bởi công ty OpenHydro của Ireland vào năm 2006. Công ty này bắt đầu giải thể vào năm 2018 sau khi công ty Naval Energies của Pháp quyết định mua lại nhưng cuối cùng vẫn quyết định mua lại. rút vốn.
Cũng trong năm 2018, kế hoạch xây dựng một đầm phá thủy điện tại Vịnh Swansea đã sụp đổ khi chính phủ không đảm bảo được hỗ trợ tài chính để trang trải chi phí năng lượng. Công trình kiến trúc này từng được coi là nhà máy điện thủy triều đầu tiên của Vương quốc Anh.
Bahaj coi đây là một thách thức toàn cầu. Môi trường hoạt động đòi hỏi các thiết kế và công nghệ được thiết kế cao, và các tàu chuyên dụng để lắp đặt và bảo trì.
Ông nói: “Tất cả các hoạt động này đều cần tiền từ các nhà phát triển, không giống như dầu khí, vốn chủ yếu là các doanh nghiệp vừa và nhỏ với nguồn tài chính hạn chế. Nguồn vốn có sẵn, bao gồm hỗ trợ công nghệ của chính phủ, là một thách thức lớn hạn chế khả năng mở rộng và giảm chi phí.”
Cách thức hoạt động của O2. Ảnh: Orbital Marine.
Một số chính phủ đang hành động. Vào năm 2020, chính phủ Canada đã công bố khoản đầu tư 28,5 triệu đô la vào năng lượng thủy triều do Công ty Scottish Sustainable Marine ở Vịnh Fundy phát triển. Vào tháng 5, công ty đã cung cấp nguồn điện thủy triều đầu tiên cho lưới điện của Nova Scotia.
Quần đảo Faroa cũng là nơi có những khoản đầu tư đầy tham vọng vào năng lượng thủy triều. Theo thỏa thuận năm 2018, nhà phát triển Minesto có trụ sở tại Thụy Điển sẽ lắp đặt và vận hành hai tổ máy dòng triều nối lưới. Công ty điện lực chính của hòn đảo, SEV, đã cam kết mua điện được tạo ra từ thủy triều.
Vào thời điểm đó, thỏa thuận được giám đốc điều hành Minesto, Tiến sĩ Martin Edlund ca ngợi là đóng “vai trò quan trọng” trong kế hoạch chuyển đổi 100% sang năng lượng tái tạo của Faroes vào năm 2030.
Trở lại con thuyền khi nó đi vòng quanh các đảo Orkney, MacKenzie đang theo dõi những con cá voi sát thủ gần tuabin O2 vào lúc bình minh.
Khi công nghệ thủy triều phát triển, một số nhà khoa học đã đưa ra lo ngại về những tác động tiềm tàng đối với sinh vật biển. MacKenzie cho biết cá và động vật có vú ở biển rất thành thạo trong việc tránh tàu thuyền và các thiết bị khác. Nghiên cứu được thực hiện tại các địa điểm thử nghiệm của EMEC đã chỉ ra rằng tuabin có ít tác động đến động vật hoang dã.
Một số nghiên cứu đã gợi ý rằng các hệ thống thủy triều và sóng hoạt động giống như các rạn san hô nhân tạo thậm chí có thể có tác động tích cực đến sinh vật biển.
Các tàu để lắp đặt và bảo trì có thể tạo ra âm thanh lớn. Nhưng chính thủy triều ở những vùng biển động này còn ồn hơn cả các tuabin. Các cánh tuabin có thể gây nguy hiểm nhất, nhưng nghiên cứu cho thấy tác dụng của chúng rất hiếm và hầu như không gây tổn hại.
Với khả năng tạo ra một lượng lớn năng lượng tái tạo và có thể dự đoán được, một số chuyên gia tin rằng năng lượng thủy triều có thể đóng một phần quan trọng trong cơ cấu năng lượng của thế giới.
Ông Bahaj cho biết: “Khi giá khí đốt và giá điện cao như hiện nay, các dòng thủy triều trở thành mối quan tâm toàn cầu. Năng lượng thủy triều có khả năng cạnh tranh thuận lợi. Theo một cách nào đó, tương lai có vẻ tươi sáng”. sáng sủa hơn một năm trước ”.
Nguồn: The Guardian