Năng lượng sóng, thủy triều: Tiềm năng cực lớn, thách thức cũng rất nhiều

Ngày 23/9/2021, nhóm năng lượng biển (Vietnam Ocean Energy Alliance) tổ chức một buổi hội thảo trực tuyến chuyên đề giữa các thành viên gồm nhiều nhà khoa học, nghiên cứu và ứng dụng công nghệ về năng lượng biển.

Theo báo cáo của nhóm, với hơn 70% Trái đất được bao phủ bởi nước, tiềm năng năng lượng tái tạo từ biển tương đương hơn gấp hai lần nhu cầu sử dụng năng lượng hiện tại của thế giới. Các công nghệ năng lượng mới từ biển không những giúp giảm phát thải CO2 mà còn đảm bảo sự phát triển bền vững và an toàn năng lượng trong tương lai.

Cùng với các công nghệ được lắp trên biển như điện gió ngoài khơi, điện mặt trời nổi; năng lượng đại dương (ocean energy) bao gồm năng lượng sóng (wave), năng lượng thủy triều (tidal), năng lượng tạo ra từ sự khác biệt nhiệt độ (OTEC), và năng lượng tạo ra từ sự khác biệt độ mặn (Salinity gradient) đã góp phần đa dạng hóa nguồn năng lượng tái tạo và đang được đánh giá là một bộ phận quan trọng trong nền kinh tế biển xanh trên thế giới (blue economy). 

Việt Nam là quốc gia có tiềm năng biển rất lớn, việc tìm hiểu, khai thác, phát triển chiến lược các nguồn năng lượng biển để tận dụng tối đa tài nguyên sẵn có là điều rất cần thiết để phát triển kinh tế bền vững. 

Trình bày tại hội thảo trực tuyến, Tiến sĩ Trần Thanh Toàn, nghiên cứu viên đang công tác tại Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia tại Mỹ (National Renewable Energy Laboratory - NREL) đã chia sẻ về "Những cơ hội và thách thức của hai nguồn năng lượng sóng và thủy triều".

Theo Tiến sĩ Trần Thanh Toàn, Việt Nam hiện chưa có dữ liệu chính thức đánh giá chi tiết về năng lượng biển. Tuy nhiên, với chiều dài bờ biển hơn 3260km, vùng đặc quyền kinh tế rộng 200 hải lý, tiềm năng biển mang lại cho nước ta là “cực lớn”. Vấn đề là Việt Nam có đủ khả năng để khai thác được từ biển đúng với tiềm năng đó hay không.

Cụ thể, một số nghiên cứu hợp tác giữa các nhóm nghiên cứu Việt Nam và Italia năm 2020 cho thấy, mật độ năng lượng sóng và gió tại Việt Nam có giá trị trung bình khá. Còn theo nghiên cứu từ một nhóm nghiên cứu Trung Quốc, mật độ phân bố sóng tại biển Đông có sự thay đổi theo mùa, cao nhất vào mùa đông, mùa xuân, thấp nhất vào mùa hè. Hiện tại, năng lượng sóng ở Việt Nam vẫn đang ở giai đoạn đầu nghiên cứu và phải tìm ra được loại công nghệ phù hợp.

Trong khi đó, về năng lượng thủy triều, tiềm năng của Việt Nam rất dồi dào. Theo thống kê từ trang Woodharbinger, tiềm năng năng lượng thủy triều của cả thế giới là 120 GW, Việt Nam dù chưa có thống kê cụ thể nhưng được liệt kê là một trong những điểm nóng về dạng năng lượng này.

Liên quan tới năng lượng dòng chảy đại dương, theo NASA dự báo, cả thế giới có tiềm năng 5.000 GW. Việt Nam có mật độ phân bố trung bình khá, tốc độ dòng chảy khoảng 0,85 mét/giây.

Bà Minh Đức, nhà nghiên cứu tới từ công ty công nghệ Ingine chia sẻ, hiện đơn vị này đang phát triển một dự án điện sóng gần bờ tại đảo Lý Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Dự án thuộc một dạng tài trợ để cung cấp thêm nguồn điện vận hành máy khử mặn trên đảo bé An Bình (Lý Sơn).

Theo bà Minh Đức, hiện có rất nhiều công nghệ khai thác năng lượng sóng khác nhau, tùy công nghệ sẽ xác định vị trí tiềm năng khác nhau. Nếu phát triển tốt, có thể khai thác điện sóng để mở rộng khả năng ứng dụng, như kết hợp thay thế năng lượng mặt trời, cung cấp điện cho người nuôi trồng thủy sản, cung cấp điện cho các đảo du lịch.

Tiến sĩ Phùng Ngọc, nhà nghiên cứu về năng lượng sóng biển, bày tỏ quan điểm: Năng lượng sóng biển và thủy triều còn khá mới mẻ tại Việt Nam. Hiện nhóm nghiên cứu Tiến sĩ Phùng Ngọc tham gia, có Giáo sư Nguyễn Thế Mịch đã hướng dẫn một nhóm sinh viên làm về năng lượng thủy triều, đã lắp đặt ở vùng biển Quảng Ninh, thu được kết quả khá tích cực.

Vùng biển từ Quảng Ngãi đến Bình Thuận đã có nhiều nghiên cứu nhỏ lẻ, được đánh giá là có tiềm năng lớn, phục vụ mục đích phát triển năng lượng tái tạo đa lĩnh vực như đánh bắt ven bờ, xa bờ, giảm thiểu xói lở. Dù giá thành các công nghệ còn cao và đang là rào cản, nhóm nghiên cứu đang tiếp tục nghiên cứu về các giải pháp khai thác năng lượng đại dương phù hợp với từng vùng miền.

Tiến sĩ Trần Thanh Toàn cho rằng, không chỉ Việt Nam mà nhiều quốc gia khác cũng đang tập trung nghiên cứu các giải pháp công nghệ khai thác năng lượng đại dương. Ngay cả các quốc gia, tập đoàn lớn cũng đang đau đầu xây dựng các tiêu chuẩn kỹ thuật để khai thác lâu dài.

Theo báo cáo OES 2021, những giới hạn công nghệ đang khiến khai thác năng lượng trở thành bài toàn không dễ giải. Từ năm 2010 đến nay, trong số các dự án lắp đặt có tổng quy mô 28MW năng lượng thủy triều, thì nay chỉ còn hơn 1/3 trong số đó hoạt động. Tương tự, các dự án năng lượng sóng có tổng quy mô 12MW, nhưng đến nay chỉ 1/12 trong số đó còn hoạt động.

Việt Nam muốn thực sự chuyển đổi từ các dạng năng lượng truyền thống như than sang các dạng năng lượng tái tạo cần các trung tâm nghiên cứu, thử nghiệm các dạng công nghệ khác nhau, thừa kế các nghiên cứu và bài học đi trước. Từ đó, vẽ được bản đồ tiềm năng chính xác, có các kế hoạch cụ thể phát triển trong tương lai.

Khi quy mô phát triển năng lượng đại dương đủ lớn, việc kết hợp giữa các dạng năng lượng sóng, thủy triều, dòng chảy, gió sẽ giúp hệ thống lưới điện cung cấp ổn định hơn không phụ thuộc theo mùa, thời tiết.

Xa hơn, năng lượng tái tạo từ đại dương là một bộ phận quan trọng phục vụ nền kinh tế biển xanh, trong đó có các hoạt động như: thiết bị tàu ngầm khảo sát, nuôi trồng thủy hải sản trên biển, khai thác nước trên biển, tạo nguồn nước sạch, phục vụ cứu hộ cứu nạn, các vùng hải đảo xa xôi.