Tin tức

Nhìn chung, việc xây dựng các dự án điện gió ngoài khơi tốn kém chi phí hơn, phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết biển hơn nhưng đem lại công suất điện lớn hơn so với điện gió trên bờ. 

1. Yếu tố thời tiết ảnh hưởng đến việc xây dựng

Nếu xây dựng điện gió trên bờ rất ít phụ thuộc vào yếu tố thời tiết thì điện gió ngoài khơi lại chịu ảnh hưởng của hầu hết các điều kiện thời tiết trên biển. Các yếu tố như tốc độ gió, độ cao sóng, thủy triều, dông bão, điều kiện đáy biển…. có tác động lớn nhất đến khâu hậu cần, vận chuyển và lắp đặt điện gió xa bờ.

Tốc độ gió, độ cao sóng

Với dự án điện gió trên bờ, do có nhiều vật thể cản nên sức gió yếu đi đáng kể. Vì vậy sức ảnh hưởng của gió đến quá trình xây dựng là không nhiều. Ngược lại, công việc hậu cần, vận chuyển và lắp đặt các bộ phận tuabin gió ngoài khơi (nền, tháp, cánh, máy phát điện) lại bị giới hạn nghiêm ngặt không chỉ bởi tốc độ gió mà còn chiều cao và chu kỳ sóng. Các yếu tố thời tiết này cũng quyết định khoảng thời gian thời tiết thuận lợi cho mọi hoạt động xây dựng điện gió ngoài khơi. 

Tại dự án điện gió ngoài khơi BARD 1 Biển Bắc nước Đức:

• Tốc độ gió dưới 10m/s: Các hoạt động nâng có thể được tiến hành
• Tốc độ gió dưới 16m/s: các hoạt động vận chuyển có thể được tiến hành

Tại dự án điện gió ngoài khơi tỉnh Chiba và Kitakyushu, Nhật Bản:

• Độ cao sóng phổ biến vào mùa hè (tháng 6 & 7) là 0,7m nên có nhiều thời gian thời tiết thuận lợi cho xây dựng hơn. 
• Vào mùa xuân, thu và đông thời gian thời tiết thuận lợi ngắn đi do độ cao sóng tăng lên 1-1.3m.

Giới hạn thời tiết cho các phương tiện tiếp cận công trường điện gió ngoài khơi Nhật Bản

Thủy triều

Thủy triều ảnh hưởng đến việc neo đậu xà lan vận chuyển vật tư thiết bị xây dựng ra công trường trên biển. Biết được thời gian lên xuống của thủy triều, nhà thầu xây dựng có thể bố trí ca làm hợp lý, tận dụng tối ưu thời gian của thủy triều xuống, kiểm soát tối đa việc chìm sà lan, đổ cẩu và những tác động không mong muốn của thời tiết.

Độ sâu nước biển

Độ sâu nước biển là một yếu tố ảnh hưởng đến thời gian thi công và làm gia tăng chi phí nền móng trụ gió so với điện gió trên bờ. Nước càng sâu thì chi phí của nền móng tuabin gió càng cao. Độ sâu nước cũng làm hạn chế số lượng tàu vận chuyển lắp đặt sẵn có cho điện gió ngoài khơi. 

Điều kiện đáy biển 

Điều kiện đáy biển trong xây dựng điện gió ngoài khơi quyết định loại nền móng tuabin được lựa chọn và vị trí neo đậu cho các sàn tự nâng Jack Up. Nếu đáy biển xung quanh vị trí đặt tuabin không đủ vững chắc, các sàn tự nâng Jack Up có thể mắc kẹt và xảy ra hư hại.

2. Chi phí xây dựng

Chi phí xây dựng điện gió trên bờ ít tốn kém hơn (thường chỉ bằng một nửa) so với ngoài khơi và có thể hoàn vốn đầu tư nhanh nhất khoảng 02 năm. Sự khác biệt trong cơ cấu chi phí xây dựng điện gió trên bờ và xa bờ do phụ thuộc hai yếu tố:

Thứ nhất, do các cấu trúc lớn hơn và hậu cần phức tạp của việc lắp đặt, các trang trại gió ngoài khơi rất tốn vốn và xây dựng tốn kém hơn đáng kể so với các trang trại gió trên bờ. Các trụ tuabin gió trên bờ thường sử dụng nền móng bằng bê tông. Còn trụ tuabin ngoài khơi có thể đòi hỏi nhiều sáng tạo hơn, tùy thuộc vào vị trí địa lý, tình trạng hải văn và thời tiết tại nơi đặt dự án, bao gồm: thủy triều, dòng chảy, địa hình đáy biển… Một số phương án thiết kế có thể trở nên tốn kém hơn nhiều nếu dự án điện gió ngoài khơi nằm ở vùng nước sâu.

• Thông thường, trụ móng tuabin gió ở đất liền chỉ chiếm khoảng 5-9% tổng chi phí, thì ở ngoài khơi đắt gấp 3-4 lần, chiếm tới 21%. Các tháp và móng tuabin gió ngoài khơi có giá cao hơn 2,5 lần so với một dự án có kích thước tương tự trên bờ. 
• Chi phí cho các cơ sở ngoài khơi, xây dựng, lắp đặt và kết nối mạng lưới cũng cao hơn đáng kể so với trên bờ).

Thứ hai, cơ sở hạ tầng cần thiết để truyền tải điện từ các tua bin trên bờ ít hơn đáng kể so với ngoài khơi do có ít sự sụt giảm điện áp giữa tuabin gió và người tiêu dùng. Ví dụ như dự án điện gió ngoài khơi Horns Rev và Nysted ở Đan Mạch, tỷ lệ chi phí trung bình cho trạm biến áp và cáp truyền tải biển lên tới 21% tổng chi phí dự án.

3. Thời gian xây dựng & lắp đặt

Các tuabin gió trên bờ được được xây dựng và lắp đặt nhanh chóng, chỉ trong vòng vài tháng. Ngược lại, điện gió ngoài khơi phải mất ​​5 đến 10 năm (hoặc hơn) để lập kế hoạch, cấp phép, cấp vốn và xây dựng. Quá trình hậu cận cần sự chuyên biệt (tàu vận chuyển tải trọng lớn, thiết bị nâng hạng nặng…) và phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết biển cũng làm kéo dài thời gian xây dựng điện gió ngoài khơi.

Ví dụ: Độ cao sóng lớn, gió biển mạnh khiến cho việc cố định xà lan, nâng cẩu, neo đậu tàu vận chuyển không thể thực hiện được. Từ đó kéo dài thời gian xây dựng, chậm tiến độ và phát sinh nhiều chi phí.

4. Sự phụ thuộc vào nguồn gió

Tốc độ gió trên bờ không ổn định như tốc độ gió ngoài khơi. Tương tự, hướng gió trên bờ thay đổi thường xuyên hơn. Vì các tua bin được tối ưu hóa ở một tốc độ cụ thể, điều này có thể hạn chế hiệu quả của các tua bin gió.

Nhìn chung điện gió trên bờ chỉ có thể đạt được công suất khoảng 2,5 MW, so với khoảng 3,6 MW của gió ngoài khơi. Do đó nhiều chủ đầu tư sẵn sàng chấp nhận chi phí cao để đầu tư xây dựng điện gió ngoài khơi, thay vì trên bờ.

Vì những lý do kể trên, các nhà thầu xây dựng điện gió ngoài khơi rất cần dự báo thời tiết biển tin cậy. Dựa vào đó, chủ đầu tư và các nhà thầu xây dựng dễ dàng làm chủ thời tiết, đưa ra chiến lược điều phối thi công sao cho hiệu suất là cao nhất trong những giai đoạn thời tiết tốt, giảm thiểu sự chậm trễ trong thi công và tiết kiệm chi phí đáng kể.