Dự báo về tương lai của ngành năng lượng gió trên Tạp chí Điện Hoa Kỳ

Suất đầu tư liên quan tới điện khí, điện gió, mặt trời (cập nhật tháng 10/2023) Liên quan tới suất đầu tư một số nguồn điện, chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam cập nhật thông tin về suất đầu tư thuộc lĩnh vực điện khí, điện gió và điện mặt trời trên thế giới hiện nay để bạn đọc cùng tham khảo.

Nhận diện rủi ro tiến độ đầu tư nguồn điện LNG, điện gió ngoài khơi theo Quy hoạch điện VIII Theo tính toán về thời gian đầu tư dự án điện khí, điện gió ngoài khơi: Nếu tính từ lúc có Quy hoạch đến khi có thể vận hành, nhanh nhất cũng mất khoảng 8 năm, thậm chí trên 10 năm, trong khi kinh nghiệm phát triển nguồn điện này ở Việt Nam mới chỉ bắt đầu. Nhưng theo Quy hoạch điện VIII, đến năm 2030 (chỉ còn 7 năm), công suất của 2 nguồn điện nêu trên phải đạt 28.400 MW... Vậy giải pháp nào để chúng ta có thể đạt được mục tiêu đã đề ra? Tổng hợp, phân tích và đề xuất giải pháp của chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam.

Vấn đề xử lý chất thải khi cánh tua bin gió hết thời hạn sử dụng ở Việt Nam Từ các nghiên cứu của Chương trình Phát triển của Liên hợp quốc (UNDP), Tư vấn Quốc tế và Viện Năng lượng (Bộ Công Thương) về “Phát triển các giải pháp cuối vòng đời cho điện mặt trời và điện gió tại Việt Nam” [*], Tạp chí Năng lượng Việt Nam xin được tổng hợp một số vấn đề xử lý vật liệu tua bin gió thải bỏ khi hết vòng đời dự án ở Việt Nam để bạn đọc tham khảo.

Dự báo năng lượng tái tạo toàn cầu đến năm 2030:

Theo Tạp chí trực tuyến Điện Hoa Kỳ (Powermag): Việc triển khai năng lượng tái tạo toàn cầu mới dự kiến sẽ tăng hơn 440 GW vào cuối năm 2023. Để dễ hình dung, một nhà máy điện có công suất 1 GW có thể cung cấp điện cho khoảng 876.000 hộ gia đình. Vì vậy, mức tăng này dự kiến sẽ cung cấp năng lượng tái tạo tương đương với một nhà máy cung cấp năng lượng cho khoảng 385 triệu ngôi nhà.

Lĩnh vực năng lượng tái tạo cũng sẽ kỷ niệm một cột mốc quan trọng khác trong năm nay, đạt 1 TW công suất lắp đặt năng lượng gió trên toàn thế giới. Phải mất hơn 40 năm mới đạt được cột mốc này, nhưng các chuyên gia dự đoán ngành này sẽ đạt 2 TW vào năm 2030. Với những khu vực mới như New York City đang thay thế dần các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch bằng các trung tâm năng lượng gió, tương lai gần đầy hứa hẹn cho nguồn năng lượng tái tạo.

Tuy nhiên, với nhiều cơ sở hạ tầng hơn kéo theo nhu cầu về nhiều công nhân được đào tạo lớn hơn. Theo Cục Thống kê Lao động Hoa Kỳ: Tổng số việc làm của kỹ thuật viên dịch vụ tua bin gió dự kiến sẽ tăng 44% từ nay đến năm 2031, nghề nghiệp tăng trưởng nhanh thứ hai (sau y tá).

Để tiếp tục mở rộng cơ sở hạ tầng trên quy mô lớn, ngành điện gió phải trang bị cho lực lượng lao động hiện tại để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng, tích hợp các kỹ thuật viên mới, đồng thời tạo ra quy trình công việc giúp tối đa hóa năng suất và giảm chi phí.

Kỹ thuật viên - Cần thiết để duy trì hạ tầng hiện tại và tương lai:

Kỹ thuật viên tua bin gió hỗ trợ nhiều nhiệm vụ. Chẳng hạn như lắp đặt tua bin mới, kiểm tra tháp, thực hiện bảo trì định kỳ, kiểm tra các bộ phận điện và thay thế phần cứng bị mòn, hoặc trục trặc. Trong số những vai trò này, việc bảo trì thường chiếm một lượng thời gian đáng kể. Trung bình mỗi tua bin phải được kiểm tra hai đến ba lần một năm. Mỗi lần kiểm tra bảo trì sẽ dẫn đến thời gian ngừng hoạt động khoảng 12 - 18 giờ. Quá trình này chiếm gần 30% tổng chi phí vận hành tua bin gió.

Điều gì làm cho quá trình bảo trì tốn thời gian và tốn kém như vậy? Đầu tiên, tua bin lớn và chiếm nhiều không gian. Để kiểm tra tua bin thủ công, kỹ thuật viên thường sử dụng cần cẩu để nâng lên độ cao hơn 400 feet và kiểm tra các cánh quạt dài 360 feet. Chưa kể, trước tiên họ cần phải di chuyển đến các địa điểm xa xôi, hoặc ngoài khơi vì các trang trại gió cần nhiều không gian hơn mức mà một thành phố, hoặc khu dân cư thông thường có thể đáp ứng.

Ngoài kích thước khổng lồ của cấu trúc, tua bin gió còn sử dụng một mạng lưới phức tạp, gồm các bộ phận và hệ thống để hoạt động bình thường. Chẳng hạn như hộp số, cảm biến, hệ thống điện và điều khiển, cũng như máy phát điện. Vì vậy, việc bảo trì không chỉ đơn thuần là nhìn vào tua bin để xem có hỏng hóc gì không. Đó là thử nghiệm các hệ thống điện và kỹ thuật phức tạp, đồng thời xem xét dữ liệu để đảm bảo mọi thứ đều hoạt động ở hiệu suất cao nhất.

Để hoàn tất quá trình bảo trì này, các kỹ thuật viên phụ thuộc vào một số nguồn lực, bao gồm thông số kỹ thuật của tua bin, phần mềm đặc biệt, công cụ phân tích, cảm biến và dữ liệu lịch sử. Trước đây, các kỹ thuật viên phải xem lại thông tin này theo cách thủ công, hoặc đợi xem toàn cảnh tại văn phòng - nơi họ có thể sử dụng máy tính xách tay để xem lại dữ liệu.

Nhờ sự đổi mới liên tục trong IoT (Internet of Things hay Internet vạn vật), phần cứng máy tính, công cụ phần mềm và phân tích dữ liệu, các kỹ thuật viên có thể liên tục theo dõi tình trạng của tua bin gió để phát hiện các sự cố tiềm ẩn trước khi chúng phát sinh, tối đa hóa thời gian làm việc của kỹ thuật viên và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động do bảo trì, hoặc ngừng hoạt động.

Công nghệ - Cần thiết để hợp lý hóa quy trình làm việc và nâng cao hiệu suất:

Với các tùy chọn bảo trì công nghệ mới này, nhu cầu về điện toán di động nâng cao sẽ xuất hiện. Mặc dù ban đầu các thiết bị tiêu dùng thông thường có thể ít tốn kém hơn khi triển khai, nhưng chúng sẽ không thể chống chọi được với môi trường xa xôi và các điều kiện khắc nghiệt của một trang trại gió điển hình. Chẳng hạn như bụi bẩn, nhiệt độ và điều kiện thời tiết thay đổi. Tuy nhiên, máy tính xách tay chống va đập và máy tính 2 trong 1 được thiết kế cho những điều kiện môi trường nói trên. Chúng cung cấp thời lượng pin dài hơn, khả năng kết nối đáng tin cậy và tỷ lệ hỏng hóc thấp để kỹ thuật viên có thể hoàn thành công việc một cách nhanh chóng và chính xác.

Ví dụ, với thiết bị 2 trong 1 chắc chắn, kỹ thuật viên có thể tự tin mang thiết bị lên bệ, hoặc mang chúng đi khắp hiện trường ở những khu vực mà thiết bị thường xuyên bị va đập trong các dự án hàng ngày. Kỹ thuật viên có thể sử dụng các thiết bị này trong khi đeo thiết bị an toàn (như kính bảo hộ và găng tay), đồng thời hoán đổi các cổng và phần mở rộng để tùy chỉnh thiết bị dựa trên công việc hiện tại. Những thiết bị này thậm chí còn cung cấp pin có thể thay nóng để kéo dài thời gian làm việc của thiết bị, đảm bảo các kỹ thuật viên có thể hoàn thành việc bảo trì mà không cần dừng sạc máy tính xách tay của họ. Những tính năng này giúp đơn giản hóa ngày làm việc của kỹ thuật viên và tiết kiệm thời gian, cũng như tiền bạc quý giá cho các nhóm công nghệ thông tin (IT) khi họ trang bị cho nhân viên tại chỗ những giải pháp mới nhất.

Để tăng sự hài lòng của khách hàng, giảm số cuộc gọi lại và đẩy nhanh dịch vụ, kỹ thuật viên cần kết nối đáng tin cậy từ văn phòng di động của họ (ví dụ như trên xe, hoặc tại hiện trường) để tăng năng suất và giảm thời gian ngừng hoạt động. Họ cần xem lại các yêu cầu bảo trì và thông số kỹ thuật, hoặc liên lạc với đồng nghiệp tại chỗ để tận dụng tối đa thời gian của họ.

Các thiết bị xách tay chống va đập cung cấp nhiều tùy chọn kết nối, bao gồm 4G và 5G. Với các tùy chọn này, kỹ thuật viên có thể biết rằng, dù họ đang ở trên cần cẩu để bảo trì cánh quạt, hay đang liên lạc trên mặt đất với thành viên trong nhóm ở địa điểm khác, họ sẽ vẫn được kết nối.

Kỹ thuật viên cũng cần kết nối thiết bị để tận dụng tối đa các giải pháp giám sát sử dụng đa dữ liệu hiện nay. Một cảm biến bên trong hệ thống điện giám sát tua bin, hoặc máy bay không người lái khảo sát trang trại gió sẽ không giúp ích nhiều nếu kỹ thuật viên không thể xem xét và đánh giá dữ liệu theo thời gian thực. Nhưng khả năng luôn kết nối thông qua các thiết bị xách tay sẽ giúp các kỹ thuật viên đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu để bảo trì hợp lý.

Nhân tài + công nghệ = thúc đẩy hạ tầng năng lượng tái tạo đi lên:

Để đạt mục tiêu về cơ sở hạ tầng năng lượng tái tạo chất lượng, ngành này cần nhiều kỹ thuật viên hơn. Tuy nhiên, nhiều người hơn trong lĩnh vực này vẫn không đủ mà phải có những công cụ phù hợp hỗ trợ. Khi các nhà cung cấp năng lượng phát triển đội ngũ của mình, việc triển khai các thiết bị di động có tuổi thọ cao, có thể tùy chỉnh là điều quan trọng. Các thiết bị này giúp các nhóm tại chỗ được kết nối và giúp đưa ngành năng lượng tái tạo bước vào giai đoạn tiến bộ công nghệ tiếp theo - một giai đoạn cho phép bảo trì dự đoán bằng cảm biến, cũng như các quyết định dựa trên dữ liệu và IoT để có thời gian hoạt động tối đa và triển khai được tối ưu hóa.

Các giải pháp di động chắc chắn là trọng tâm của hệ thống. Chúng kết nối các kỹ thuật viên với cơ sở hạ tầng và các nhà cung cấp năng lượng với các nhà khai thác dịch vụ. Các thiết bị này kết hợp giữa hiệu suất, sức mạnh và khả năng kết nối để đưa các kỹ thuật viên vào bên trong cơ sở hạ tầng có tầm nhìn xa hơn tầm mắt con người và nắm bắt các vấn đề trước khi chúng xảy ra. Sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa tài năng + công nghệ sẽ thay đổi, cũng như làm tăng hiệu quả quá trình sản xuất, phân phối, tiêu thụ năng lượng trong bối cảnh mục tiêu Net Zero đang đến gần và quá trình chuyển đổi năng lượng đang được thực hiện ráo riết như hiện nay./.

KHẮC NAM - CHUYÊN GIA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Link tham khảo: https://www.powermag.com/the-future-of-wind-energy-depends-on-technicians-and-technology/