'Át chủ bài' trong bước chuyển năng lượng của đảo quốc Thái Bình Dương

Những chiếc turbine trắng manh mai thuộc trang trại điện gió ngoài khơi nổi quy mô thương mại đầu tiên của Nhật Bản, nằm gần một cảng cá nhỏ ở Tây Nam đất nước, đang lấp lánh dưới ánh mặt trời.

Trang trại điện gió với 8 chiếc turbine – nằm cách bờ biển Quần đảo Goto 5 km, ở vùng nước sâu tới 140 mét – sẽ chính thức bắt đầu hoạt động vào tháng 1 năm sau.

Theo Liên minh Trang trại điện gió nổi Goto (GFWF), mỗi turbine điện gió công suất 2,1 MW cao 176,5 mét với đường kính rotor 80 mét, cùng nhau sẽ tạo nên trang trại điện gió có tổng công suất 16,8 MW.

Liên minh GFWF bao gồm Toda Corp., ENEOS Renewable Energy, Osaka Gas, INPEX, The Kansai Electric Power Co. và Chubu Electric Power Co.

Với đặc điểm đáy biển tụt xuống đáng kể so với bờ biển, đảo quốc Thái Bình Dương này không có nhiều không gian cho các trang trại điện gió ngoài khơi cố định truyền thống được xây dựng trên đáy biển nông.

Đó là lúc turbine điện gió nổi phát huy tác dụng. Công nghệ này có thể mở rộng đáng kể diện tích lắp đặt, đồng thời đặc biệt phù hợp với một quốc gia dễ bị ảnh hưởng bởi thiên tai như Nhật Bản.

"Các công trình nổi tương đối ổn định ngay cả trong trường hợp động đất hoặc bão", ông Kei Ushigami, giám đốc bộ phận năng lượng tái tạo trên biển của Toda Corp., một bên tham gia chính trong dự án, cho biết.

Dự án này tiếp nối thành công của turbine điện gió nổi 2 MW Haenkaze, được Toda Corp. khởi động năm 2016 tại Sakiyama, thành phố Goto, tỉnh Nagasaki, sau khi nhận giải thưởng từ Bộ Môi trường Nhật Bản năm 2010.

Turbine điện gió lắp đặt trên một bệ nổi được thiết kế để phù hợp với điều kiện ngoài khơi bờ biển Nhật Bản. Ảnh: Nature

Người ta hy vọng những dự án như vậy sẽ giúp quần đảo này đạt được các mục tiêu mới đầy tham vọng được đặt ra trong năm nay, theo đó điện gió sẽ đóng góp vào cơ cấu năng lượng địa phương với mức tăng trưởng vượt bậc, lên 4-8% vào năm 2040 từ mức khoảng 1% hiện nay.

Mặc dù là quốc gia khan hiếm tài nguyên và vẫn phụ thuộc rất nhiều vào nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu, Nhật Bản đã tuyên bố điện gió ngoài khơi là "át chủ bài" trong nỗ lực đưa năng lượng tái tạo trở thành nguồn điện chính vào năm 2040, đồng thời đạt mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050.

Tuy nhiên, tham vọng này đối mặt với không ít thách thức. Chi phí dự án ngày càng tăng do công nghệ phức tạp và lo ngại về cơ sở hạ tầng chưa đủ để sản xuất turbine hàng loạt đang đặt ra những rào cản lớn.

Ví dụ, do chi phí gia tăng mạnh mẽ, vào cuối tháng 8, Tập đoàn Mitsubishi đã rút khỏi 3 dự án điện gió quan trọng được cho là không còn lợi nhuận. Các nhà điều hành dự án khác đã yêu cầu chính phủ hỗ trợ tốt hơn.

"Điều quan trọng là chính phủ phải giải quyết những thiếu sót trong hệ thống đấu thầu hiện tại, vốn đã không lường trước được lạm phát toàn cầu tăng nhanh sau khi các gói thầu được trao", bà Yoko Mulholland từ tổ chức tư vấn E3G cho biết.

Việc tinh giản các quy trình quản lý và nới lỏng các hạn chế xây dựng sẽ "rút ngắn thời gian thực hiện và cũng giảm chi phí vốn", bà Mulholland nói.

Ông Hidenori Yonekura, từ Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới, coi ngành công nghiệp điện gió nổi còn non trẻ là con đường dẫn đến chi phí thấp hơn, bằng cách lắp đặt thêm nhiều turbine trong Vùng Đặc quyền Kinh tế (EEZ) rộng gần 4,5 triệu km2 của Nhật Bản.

Tuy nhiên, nhiệm vụ này có vẻ rất khó khăn: Để đạt được mục tiêu điện gió vào năm 2040, Nhật Bản cần phải lắp đặt khoảng 200 turbine 15 MW mỗi năm.

"Cơ sở hạ tầng vẫn chưa sẵn sàng", ông Yonekura cảnh báo. "Nhật Bản thiếu các nhà sản xuất turbine và các địa điểm sản xuất lớn".

Ngoài ra, công nghệ điện gió nổi, dù đầy tiềm năng, vẫn còn mới mẻ và đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật.

Các turbine phải được thiết kế để chịu đựng điều kiện khắc nghiệt của biển, từ sóng lớn đến gió mạnh, đồng thời giảm thiểu tác động đến hệ sinh thái biển và cộng đồng ngư dân địa phương.

Việc đảm bảo sự cân bằng giữa phát triển năng lượng sạch và bảo vệ môi trường biển là một bài toán phức tạp, đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ giữa chính phủ, doanh nghiệp và cộng đồng.

Thách thức là vậy, nhưng điện gió ngoài khơi vẫn là một trụ cột quan trọng trong chiến lược năng lượng xanh của Nhật Bản.

Với sự đầu tư đúng mức và đổi mới công nghệ, quốc gia này có thể vượt qua các rào cản để biến "át chủ bài" thành hiện thực, dẫn dắt khu vực châu Á trong cuộc đua hướng tới tương lai bền vững.

Minh Đức (Theo Japan Times, Offshore Magazine)