Khí cầu phát điện gió từ độ cao 2.000 m ở Trung Quốc

4 giờ trướcBài gốc

Một công ty năng lượng có trụ sở tại Bắc Kinh vừa hoàn thành chuyến bay thử nghiệm đầu tiên của hệ thống điện gió trên không công suất megawatt (MW) tại Tây Nam Trung Quốc, đồng thời thử nghiệm thành công khả năng phát điện hòa lưới.

Sự kiện được xem là bước tiến mới trong nỗ lực khai thác nguồn gió tầng cao để sản xuất điện sạch.

Hệ thống điện gió trên không S2000 công suất MW đầu tiên trên thế giới hoàn thành chuyến bay thử nghiệm thành công tại Tứ Xuyên, Trung Quốc. (Ảnh: Nhật báo Nhân dân)

Cuộc thử nghiệm diễn ra hôm 12/1 tại thành phố Nghi Tân, tỉnh Tứ Xuyên. Trong quá trình vận hành, nền tảng điện gió nổi đã bay lên độ cao khoảng 2.000 m và tạo ra 385 kWh điện, truyền trực tiếp vào lưới điện địa phương.

Hệ thống mang tên S2000, còn được gọi là SAWES (Stratosphere Airborne Wind Energy System), do Công ty Công nghệ Năng lượng Linyi Yunchuan phát triển. Doanh nghiệp này cho biết đây là hệ thống điện gió trên không cấp megawatt đầu tiên trên thế giới được thiết kế để triển khai gần khu vực đô thị.

Về hình thức, S2000 có cấu trúc tương tự khinh khí cầu cỡ lớn, với khoang chứa khí heli kết hợp cùng hệ thống phát điện tích hợp. Cỗ máy dài khoảng 60 m, rộng và cao gần 40 m.

Trong thử nghiệm tại Nghi Tân, khí cầu mất khoảng 30 phút để đạt độ cao mục tiêu, sau đó duy trì trạng thái lơ lửng ổn định trong khi vận hành thiết bị phát điện. Đây được xem là mốc kỹ thuật quan trọng đối với khả năng triển khai thương mại trong tương lai.

Công nghệ khai thác gió tầng cao

Theo ông Weng Hanke, giám đốc công nghệ của Linyi Yunchuan, hệ thống sử dụng khí heli để nâng thiết bị phát điện lên tầng khí quyển cao, nơi gió mạnh và ổn định hơn so với gần mặt đất.

Khi trên không, năng lượng gió được chuyển đổi thành điện năng và truyền xuống mặt đất thông qua cáp neo. Sợi cáp đồng thời đóng vai trò kiểm soát vị trí và độ ổn định của nền tảng trong suốt quá trình vận hành.

Cách tiếp cận cho phép hệ thống khai thác các nguồn gió mà tua-bin gió truyền thống đặt trên mặt đất khó tiếp cận.

Theo ông Weng, công ty đang hướng tới hai nhóm ứng dụng chính. Một là cung cấp điện cho các khu vực không kết nối lưới điện như các đồn biên giới hoặc vùng hẻo lánh. Hai là bổ trợ cho các trang trại điện gió mặt đất, tạo nên mô hình cung cấp năng lượng theo không gian ba chiều.

Hệ thống điện gió trên không S2000. (Ảnh: SCMP)

Các nghiên cứu cho thấy năng lượng gió tỷ lệ với lập phương của tốc độ gió. Điều này đồng nghĩa với việc chỉ cần tốc độ gió tăng nhẹ ở độ cao lớn cũng có thể tạo ra sản lượng điện cao hơn nhiều lần so với tua-bin gió truyền thống, trong khi vẫn duy trì đặc tính phát thải thấp và thân thiện với môi trường.

Để tận dụng lợi thế này, S2000 áp dụng thiết kế ống dẫn khí nhằm tập trung luồng gió. Ống dẫn được tạo bởi khoảng không gian giữa khoang khí chính và một cánh vòng bao quanh. Thiết kế giúp dẫn hướng và nén luồng không khí trước khi đưa vào tua-bin, qua đó nâng cao hiệu suất thu năng lượng. Hệ thống được bố trí tổng cộng 12 tua-bin gió trong ống dẫn khí.

Theo thông tin từ nhà phát triển, nhờ cấu trúc khí động học và tổng thể tích gần 20.000 m3, S2000 có công suất định mức tối đa khoảng 3 MW, cao hơn nhiều so với các mô hình điện gió trên không từng được thử nghiệm trước đây.

Hiện Linyi Yunchuan bắt đầu sản xuất S2000 với quy mô nhỏ và ký các biên bản ghi nhớ với một số địa phương ven biển cũng như các khu vực cao nguyên có nhu cầu triển khai công nghệ.

Để phục vụ kế hoạch mở rộng, công ty đang xây dựng cơ sở sản xuất vật liệu vỏ khí hiệu suất cao tại thành phố Chu Sơn, tỉnh Chiết Giang. Cơ sở này dự kiến đạt công suất 200.000 m vật liệu mỗi năm vào năm 2026 và tăng lên 800.000 m vào năm 2028, nhằm giảm sự phụ thuộc vào vật liệu nhập khẩu.

Giới chuyên gia nhận định dự án mở ra hướng đi mới cho khai thác điện gió tầng cao, đặc biệt trong bối cảnh nhu cầu năng lượng sạch ngày càng tăng. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn đang ở giai đoạn đầu, với nhiều thách thức liên quan đến độ ổn định dài hạn, an toàn vận hành và chi phí, cần thêm thời gian để kiểm chứng trước khi được triển khai trên diện rộng.

(Theo Interesting Engineering)

Hoa Vũ

Nguồn VTC : https://vtcnews.vn/khi-cau-phat-dien-gio-tu-do-cao-2-000-m-o-trung-quoc-ar999019.html