'Chìa khóa' tối ưu chi phí, vận hành an toàn dự án điện gió gần bờ và ngoài khơi

Quy hoạch điện gió mở ra dư địa phát triển lớn

Việt Nam định hướng phát triển mạnh điện gió gần bờ và điện gió ngoài khơi theo Quy hoạch điện VIII điều chỉnh, yêu cầu về khảo sát kỹ thuật, địa chất, khí tượng hải văn và đánh giá tác động môi trường ngày càng trở nên quan trọng. Đây không chỉ là bước chuẩn bị cho thiết kế, mua sắm, thi công mà còn là yếu tố quyết định đến an toàn, hiệu quả đầu tư và khả năng vận hành bền vững của dự án trong suốt vòng đời thiết kế.

Theo đó, Quy hoạch điện gió Việt Nam được định hướng chi tiết trong Quy hoạch điện VIII, với mục tiêu lớn là thúc đẩy năng lượng tái tạo và đạt trung hòa carbon vào năm 2050. Trọng tâm bao gồm phát triển điện gió trên bờ và điện gió ngoài khơi.

Định hướng đến năm 2030, điện gió trên bờ và gần bờ có tổng công suất đặt mục tiêu đạt từ 26.066 MW đến 38.029 MW. Đối với điện gió ngoài khơi, quy mô phục vụ nhu cầu trong nước đạt khoảng 6.000 MW, dự kiến vận hành giai đoạn 2030 - 2035.

Nguồn điện gió ngoài khơi của Việt Nam được đánh giá rất lớn. Ảnh: VN Economy.

Tầm nhìn đến năm 2050, Chính phủ định hướng chuyển dịch mạnh mẽ, đưa điện gió trở thành nguồn năng lượng chủ lực. Riêng công suất điện gió ngoài khơi dự kiến sẽ đạt từ 70.000 MW đến 91.500 MW.

Dự án điện gió gần bờ phát triển và đưa vào sử dụng từ những năm 2013. Cho đến năm 2026, các dự án điện gió gần bờ cơ bản trải dài dọc theo vùng biển hạ lưu của dòng sông Mê Kông, từ tỉnh Tiền Giang cũ đến Cà Mau.

Tuy nhiên, trong giai đoạn từ năm 2026 trở đi, nhằm đáp ứng nhu cầu tăng trưởng nguồn điện gió gần bờ và điện gió ngoài khơi trong Quy hoạch điện VIII điều chỉnh, các dự án mới đã được cấp chủ trương đầu tư hoặc cấp phép khảo sát bắt đầu mở rộng ra các vùng biển điện gió gần bờ miền Trung và miền Bắc, đồng thời vươn ra xa vùng biển ngoài 6 hải lý… được định nghĩa là điện gió ngoài khơi.

Các dự án này được đánh giá là sẽ chịu nhiều rủi ro hơn, do nằm ở những vùng có điều kiện thời tiết khắc nghiệt và địa chất đặc thù.

Khảo sát ngoài biển là nền tảng của thiết kế và thi công

Trao đổi với phóng viên Báo Công Thương, ông Nguyễn Hữu Khoa, Giảng viên Trường Cao đẳng Điện lực TP. Hồ Chí Minh cho biết, để làm tốt công tác thiết kế dự án cũng như mua sắm, xây dựng phương án thi công, cần phải tiến hành đo gió và khí tượng hải văn đầy đủ. Trong thời gian đo gió tối thiểu liên tục 12 tháng, cần tiến hành các công tác khảo sát, đánh giá khác.

Ông Nguyễn Hữu Khoa, Giảng viên Trường Cao đẳng Điện lực TP. Hồ Chí Minh - Ảnh: Diệu Linh

Đối với tiềm năng gió, việc khảo sát nhằm thu thập số liệu gió khả dụng và tin cậy để lựa chọn gam tuabin có đặc tính và công suất phù hợp.

Đối với sóng, dòng chảy, thủy triều và các điều kiện cực đoan, khảo sát nhằm xác định điều kiện môi trường biển phục vụ thiết kế và thi công.

Đối với địa vật lý, công tác khảo sát giúp lập bản đồ địa hình đáy biển, bao gồm độ sâu và địa hình khu vực; nhận diện các yếu tố động như cồn cát, rãnh xói, địa hình biến động; xác định phân bố trầm tích, đất đá tại đáy biển; xác định cấu trúc địa tầng bên dưới đáy biển; nhận diện các nguy cơ địa chất như đá tảng, túi khí nông, đứt gãy nông, lòng sông cổ. Đồng thời, khảo sát địa vật lý cũng giúp xác định các vật thể nhân tạo như xác tàu đắm, mảnh vỡ, vật liệu chưa nổ và các công trình hạ tầng dưới biển.

Đối với địa kỹ thuật, khảo sát nhằm xác định cấu trúc địa tầng dưới đáy biển; xác định đặc tính địa kỹ thuật của các lớp đất đá như sức kháng cắt, độ cứng, khả năng chịu tải; đồng thời xác định các khu vực có nguy cơ địa kỹ thuật, gồm lớp đất yếu, lớp cát rời hoặc khu vực có nguy cơ mất ổn định.

"Việc đánh giá tác động môi trường và xã hội là cần thiết nhằm loại bỏ hoặc hạn chế các tác động nguy hại đến hệ sinh thái biển, chim, dơi, cũng như ngư trường đánh bắt của người dân và cộng đồng bị ảnh hưởng", ông Nguyễn Hữu Khoa nhấn mạnh.

Dữ liệu đầy đủ giúp giảm rủi ro trong quá trình triển khai

Đánh giá về tầm quan trọng của các yêu cầu kỹ thuật cũng như bước khảo sát nêu trên, ông Nguyễn Ngọc Tú, Giám đốc Kinh doanh và Phát triển dự án Công ty cổ phần Xây dựng Công trình IPC cho rằng, khảo sát và đánh giá nhằm mục đích nắm bắt được đặc tính môi trường và địa chất khu vực thực hiện dự án, qua đó có thiết kế phù hợp và giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công, vận hành. Do vậy, nếu cắt bớt yêu cầu kỹ thuật hoặc loại bỏ một số bước khảo sát cần thiết thì rủi ro vẫn còn tồn tại.

Theo ông Nguyễn Ngọc Tú, mỗi phương thức khảo sát đều có mục đích cụ thể. Chẳng hạn, nếu không khảo sát từ tính, nhà đầu tư sẽ không nhận dạng được các vật thể kim loại nằm trên mặt biển và dưới đáy biển.

Trong trường hợp khoan hoặc đóng cọc móng tuabin, nếu cọc đụng phải xác tàu đắm, đường ống dẫn dầu, khí hay vật liệu chưa nổ, mức độ tổn thất về chi phí có thể từ vài triệu đến vài chục triệu USD tùy tình huống và hậu quả kéo theo, chưa kể đến thiệt hại về nhân lực hoặc tiến độ.

Một ví dụ khác là hiện tượng trôi ống móng đơn, hay còn gọi là pile-run. Đây là hiện tượng cọc móng monopile khi đóng vào đáy biển bỗng nhiên “rơi tự do” với tốc độ rất nhanh và mất kiểm soát.

Pile-run thường xảy ra khi cọc móng được đóng xuyên qua một lớp đất cứng hoặc đất có sức kháng lớn, sau đó đột ngột xuyên vào một lớp đất mềm, yếu hơn hẳn nằm phía dưới. Do sức kháng của nền đất giảm đột ngột, trọng lượng rất lớn của cọc monopile, lên đến cả ngàn tấn thép, sẽ khiến cọc rơi xuống mất kiểm soát, cho đến khi gặp một lớp đất có khả năng chịu lực đủ lớn để dừng lại.

Sự rơi đột ngột của cọc có thể tạo ra tải trọng xung kích rất lớn, gây lực giật mạnh lên hệ thống cáp treo và tạo ứng suất cực cao lên cẩu lắp đặt. Sự thay đổi đột ngột của tải trọng và phân bố trọng lượng có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của tàu lắp đặt, đồng thời tạo ra mối nguy hiểm đối với toàn bộ nhân sự đang làm việc trên boong tàu, đặc biệt là những người vận hành thiết bị nâng và hệ thống định vị cọc.

Ngoài ra, việc trôi cọc sẽ làm chậm tiến độ dự án và phát sinh chi phí lớn. Thi công trong điều kiện địa chất phức tạp đòi hỏi không chỉ thực hiện khảo sát đáy biển thông thường, mà còn phải dự báo chính xác ứng xử động của cọc trong suốt quá trình đóng cọc.

Ông Nguyễn Ngọc Tú, Giám đốc Kinh doanh và Phát triển dự án Công ty cổ phần Xây dựng Công trình IPC. Ảnh: NVCC.

Theo ông Nguyễn Ngọc Tú, đối với điện gió ngoài khơi, chi phí khảo sát có thể chiếm 2 - 4% tổng chi phí đầu tư dự án. Tuy nhiên, chất lượng dữ liệu khảo sát quyết định tới 80% độ tin cậy của thiết kế, tối ưu chi phí đầu tư, lựa chọn phương án thi công phù hợp và vận hành tin cậy trong suốt vòng đời dự án.

“Cần lưu ý rằng, chúng ta đang lắp dựng một dự án có giá trị hàng tỷ USD trên một nền đáy biển màu đen theo đúng nghĩa của nó, tức là không thể nhận biết bề mặt đáy biển có hình dạng và đặc tính các lớp đất đá bên dưới như thế nào nếu không khảo sát đầy đủ”, ông Nguyễn Ngọc Tú nhấn mạnh.