10 sự thật đáng ngạc nhiên về năng lượng gió

Trang trại gió là một phương tiện cực kỳ hiệu quả và hữu hiệu để thu thập năng lượng tái tạo. Turbine gió hiện cung cấp tới 7,8% lượng điện của thế giới. Rõ ràng là sức mạnh của gió sẽ giúp chúng ta tiến tới tương lai phát thải ròng bằng 0. Nhưng bạn thực sự biết bao nhiêu về năng lượng gió? Sau đây là bản tổng hợp 10 sự thật đáng ngạc nhiên về năng lượng gió!

Thế giới có nhu cầu không giới hạn về điện. Nhu cầu điện toàn cầu hiện đang ở mức cao nhất từ trước đến nay và sẽ tăng ước tính 3,4% trong vòng ba năm tới. Đáp ứng nhu cầu điện toàn cầu khổng lồ trong khi tập trung vào quá trình khử cacbon nguồn cung cấp năng lượng là một vấn đề cấp bách. Để đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0, chúng ta cần tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo.

Năng lượng tái tạo đang trên đà vượt qua than đá để chiếm một phần ba sản lượng năng lượng toàn cầu vào năm 2025. Khi ngày càng nhiều quốc gia nỗ lực phát triển các nguồn năng lượng tái tạo, tốc độ xây dựng các trang trại điện gió trên bờ và ngoài khơi đã tăng tốc.

Cơ quan Năng lượng Quốc tế (International Energy Agency) ước tính rằng đến năm 2025, sản lượng điện gió có thể vượt qua lượng điện do các nhà máy điện hạt nhân tạo ra. Sức mạnh của gió sẽ trở thành một trong những nguồn năng lượng quan trọng nhất mà chúng ta có.

Nhưng một người bình thường thực sự biết bao nhiêu về năng lượng gió? Có lẽ không nhiều như chúng ta nghĩ. Bài tổng hợp 10 sự thật về năng lượng gió có thể khiến bạn ngạc nhiên!

1. Trung Quốc đang dẫn đầu thế giới về năng lượng gió

Trung Quốc là quốc gia dẫn đầu toàn cầu về năng lượng gió. Trung Quốc đã đầu tư lớn nhất vào năng lượng gió và sản xuất nhiều năng lượng nhất từ gió. Ngoài việc là nơi có turbine gió lớn nhất trên Trái đất (sẽ nói thêm về điều này sau), Trung Quốc còn nắm giữ gần một nửa công suất năng lượng gió ngoài khơi của thế giới. Hiện tại, có 129 trang trại gió đang hoạt động trên khắp Trung Quốc, tạo ra hơn 442.000 megawatt năng lượng.

2. Công suất trang trại gió toàn cầu đã tăng mạnh

Theo báo cáo gần đây nhất của Hội đồng Năng lượng Gió Toàn cầu (Global Wind Energy Council - GWEC), lượng năng lượng gió được sản xuất đã tăng 50% trong giai đoạn 2022-2023. Trong thời gian này, 54 quốc gia đã xây dựng các trang trại gió mới với tổng công suất là 117 gigawatt. Mặc dù điều này rất hứa hẹn, nhưng GWEC nhấn mạnh rằng ngành công nghiệp này sẽ cần phải tăng gấp ba lần sản lượng lên 320 gigawatt vào năm 2030 để đạt được mục tiêu của COP28.

3. Ngành công nghiệp năng lượng gió toàn cầu sẽ sử dụng hơn 3,3 triệu người

Hiện tại, ước tính có khoảng 1,4 triệu người trên toàn thế giới làm các công việc liên quan đến ngành công nghiệp năng lượng gió. GWEC ước tính con số này sẽ đạt 3,3 triệu trong vòng năm năm tới do lượng đầu tư lớn vào các trang trại gió ngoài khơi và trên bờ. Nếu bạn đang tìm kiếm một ngành công nghiệp tăng trưởng, thì đó chính là gió.

4. Turbine gió có thể tồn tại trong nhiều thập kỷ

Thật phức tạp để xác định chính xác tuổi thọ của một turbine gió. Nhiều yếu tố môi trường ảnh hưởng đến tuổi thọ của turbine. Tuy nhiên, tiêu chuẩn của ngành là nền móng và tháp của turbine gió dự kiến có tuổi thọ từ 20 đến 30 năm. Tuy nhiên, cánh quạt, phần cứng, máy phát điện và hộp số có thể cần được thay thế trong thời gian này. Tuy nhiên, nhìn chung, độ bền tổng thể của turbine gió làm giảm dấu ấn môi trường tổng thể của chúng.

5. Turbine gió không quá ồn ào

Nhược điểm phổ biến ở các trang trại gió là chúng quá ồn. Mặc dù đúng là turbine gió có nhiều thành phần tạo ra tiếng ồn, nhưng không nhiều như bạn nghĩ. Turbine gió lớn trên bờ tạo ra khoảng 35 đến 45 dB âm thanh trong phạm vi 300 mét. Con số này nhỏ hơn tiếng ồn của tủ lạnh dân dụng (50 dB) và nhỏ hơn đáng kể so với tiếng ồn giao thông trung bình của thành phố (75 dB).

Do kích thước khổng lồ, turbine gió ngoài khơi thường ồn hơn so với turbine trên bờ. Tuy nhiên, tiếng ồn từ turbine gió ngoài khơi được ước tính thấp hơn tiếng ồn của tàu thuyền từ 10–20 dB. Âm thanh truyền qua nước và hệ sinh thái biển đặc biệt dễ bị ô nhiễm tiếng ồn. Vì vậy, nhiều trang trại gió ngoài khơi được trang bị các biện pháp như bộ giảm âm và chất ngăn tiếng ồn để giảm thiểu tác động của tiếng ồn đến hệ sinh thái xung quanh.

6. Các công ty đang phát triển turbine gió không cánh

Các cánh lớn của turbine gió gần như mang tính biểu tượng, nhưng liệu có thể có turbine gió không có cánh không? Một công ty Tây Ban Nha cho rằng có thể. Công ty Vortex Bladeless đã phát triển một turbine gió không có cánh. Thiết bị sáng tạo này bao gồm một hình trụ dao động khi gió thổi qua. Khi hình trụ chuyển động theo gió, nó sẽ tạo ra năng lượng. Vì turbine không cánh về cơ bản chỉ là những cột lớn nên chúng cần ít đất hơn, có trọng lượng và trọng tâm thấp hơn, đồng thời phát ra ít tiếng ồn hơn. Tương lai của gió rất có thể là turbine không cánh.

7. Trang trại gió có thể tác động tích cực đến hệ sinh thái địa phương

Một lời chỉ trích phổ biến khác đối với các trang trại gió là chúng có tác động tiêu cực tổng thể đến môi trường địa phương. Nhiều người chỉ ra tác động của các trang trại gió đối với cá, động vật có vú nhỏ, chim và dơi chẳng hạn. Và không thể phủ nhận rằng việc sử dụng đất và tiếng ồn do các trang trại gió gây ra có thể tác động tiêu cực đến hệ sinh thái.

Tuy nhiên, các trang trại gió cũng có những lợi ích đáng ngạc nhiên đối với hệ sinh thái địa phương. Việc lắp đặt một trang trại gió trên bờ thực sự có thể giúp bảo tồn môi trường sống và thúc đẩy sự gia tăng dân số của các loài động vật có vú nhỏ. Với các biện pháp phù hợp, số lượng chim và dơi chết do turbine có thể giảm hoặc thậm chí là loại bỏ. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các trang trại gió ngoài khơi có tác động thấp hơn nhiều đến hệ sinh thái biển so với dự kiến. Chúng ta vẫn cần phải cẩn thận để quản lý tác động môi trường của cả các trang trại gió ngoài khơi và trên bờ.

8. Một cơn bão đã giúp turbine gió lớn nhất thế giới phá vỡ kỷ lục thế giới

Turbine gió lớn nhất thế giới tinh nằm ở tỉnh Phúc Kiến, Trung Quốc. Turbine gió Goldwind GWH252-16MW là một thiết bị khổng lồ thực sự, cao 146 mét với các cánh quạt có đường kính 252 mét có thể đạt tốc độ hơn hai phần ba tốc độ âm thanh. Khi cơn bão Haikui tấn công Trung Quốc vào tháng 9 năm 2023, Goldwind là turbine duy nhất đủ lớn để chịu được sức mạnh của nó. Nhờ đó, Goldwind đã phá vỡ mọi kỷ lục về sản lượng điện từ tuabin gió, tạo ra 384,1 megawatt giờ (MWh) trong vòng 24 giờ. Đủ năng lượng để cung cấp điện cho 170.000 ngôi nhà!

9. Trang trại gió hoạt động tốt hơn so với năng lượng mặt trời

Không giống như năng lượng mặt trời, các trang trại gió hoạt động 24 giờ một ngày. Turbine gió thải ra ít CO2 vào khí quyển hơn so với các tấm pin mặt trời. Một tấm pin mặt trời sẽ thải ra trung bình 70 gam CO2 trên một kilowatt giờ trong khi một turbine gió chỉ tạo ra 4,64 gam. So với năng lượng mặt trời, các trang trại gió tiêu thụ ít năng lượng hơn và sản xuất nhiều hơn. Chi phí ban đầu để lắp đặt trang trại gió thấp hơn nhiều so với các tấm pin mặt trời và chúng có tuổi thọ dài hơn. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng trang trại gió có chi phí bảo trì và bảo dưỡng đắt hơn so với năng lượng mặt trời.

10. Truyền tải năng lượng hiệu quả là một thách thức lớn

Mặc dù nhiều người tin rằng, sản xuất năng lượng không phải là vấn đề chính. Trong một bài viết gần đây, nhà sáng lập Microsoft Bill Gates đã viết rằng “Truyền tải là chìa khóa cho tương lai năng lượng sạch của chúng ta”.

Do quy mô lớn và nhu cầu thu thập càng nhiều gió càng tốt, cả các dự án điện gió trên bờ và ngoài khơi đều nằm cách xa các thị trấn và thành phố cần điện. Truyền tải năng lượng đáng tin cậy mà các trang trại gió có thể sản xuất là một thách thức lớn. Cơ sở hạ tầng lưới điện trên bờ hiện tại đã lỗi thời và việc lắp đặt cáp truyền tải ngầm ngoài khơi rất tốn kém.

Để thực sự khai thác được nguồn năng lượng khổng lồ từ các nguồn tái tạo như gió, cần tái cấu trúc toàn cầu các hệ thống truyền tải. BloombergNEF ước tính rằng số lượng đường dây truyền tải cần phải tăng gấp ba vào năm 2050 để khắc phục vấn đề này.

Việc chuyển sang lưới điện năng lượng tái tạo thực sự đòi hỏi phải giải quyết thách thức là tăng đáng kể công suất truyền tải. Nếu chúng ta có thể quản lý được điều này, thì loài người có thể tìm ra cách vượt qua những mối nguy hiểm cấp bách nhất của biến đổi khí hậu.