Trái đất có đủ gió để đảm bảo nhu cầu năng lượng cho nhân loại

Trong tương lai, một nhà máy điện sức gió sẽ có diện tích lớn như Ả rập Xê út, và giá điện sẽ cao gấp đôi hiện nay. Nhưng mặt khác, trái đất sẽ đủ gió để sản xuất điện năng đáp ứng nhu cầu của nhân loại. Đó là kết luận lạc quan về tiềm năng của sức gió trong cuộc nghiên cứu tổng hợp nhất về các nguồn gió trong đất liền trên toàn thế giới, được công bố trong tập san Energy Economics. Một nhóm nghiên cứu được hướng dẫn bởi Wim Turkenburg thuộc Trường Đại học Utrecht ở Hà Lan đã chia diện tích đất liền của trái đất thành 66.000 ô và tính toán tiềm năng sức gió trong mỗi ô. Các nhà nghiên cứu đã loại trừ các khu vực nhà cửa san sát, các khu bảo tồn tự nhiên, các hồ và núi. Họ không khảo sát tiềm năng lắp đặt tuabin những khu vực gió xa bờ vì không có đủ dữ liệu về tốc độ gió. Nhóm này giả thiết rằng sức gió có thể được khai thác kinh tế khi tốc độ gió trung bình hơn 4m/giây. Các nghiên cứu trước đa lấy 5,1m/giây làm giới hạn, nhưng giới hạn này được xem như vô lý vì nó không tính đến các khu vực đã lắp đặt tuabin gió. Khoảng 20% bề mặt trái đất có tốc độ gió trung bình cao hơn giới hạn dưới nói trên, và nếu được khai thác, sản lượng điện sức gió sẽ đạt khoảng 96.109 MWh mỗi năm, hoặc gấp 6 lần tiêu thụ điện năng của thế giới trong năm 2001. Nhưng điện năng sẽ rất đắt, khoảng gấp 25 lần giá hiện nay. Tuy nhiên, nhu cầu điện năng toàn cầu trong năm 2001 có thể được đáp ứng bằng một nhà máy điện sức gió với diện tích 2,4 triệu km2, xấp xỉ diện tích Ả rập Xê út, và giá chỉ gấp đôi giá hiện nay. Các nhà nghiên cứu cho rằng trong mỗi km2 có thể lắp 4 tuabin gió, mỗi tuabin có công suất 1MW. Có một số khu vực lắp đặt tuabin gió hiện nay gấp 4 lần mật độ nay. Họ cũng đã tính toán đến các tổn thất khi chuyển đổi năng lượng gió thành điện năng. Bản phân tích đã cho thấy, tại hầu hết các khu vực của thế giới, năng lượng gió đủ để đáp ứng nhu cầu điện năng hiện nay. Chẳng hạn, năng lượng gió ở Đông Phi đủ để đáp ứng 300 lần nhu cầu, còn năng lượng gió ở Tây Âu cũng đủ để đáp ứng 2 lần nhu cầu tương ứng của các khu vực này. Đáng tiếc, một số vùng đông dân cư như các quốc gia ở Đông Nam Á lại không có những nguồn gió có thể khai thác. Các vùng có tiềm năng lớn nhất về năng lượng gió để sản xuất điện giá rẻ là Bắc Mỹ và Nam Mỹ, Tây Âu và các quốc gia thuộc Liên Xô trước đây. Tuy nhiên, năng lượng gió không thể trở thành nguồn điện năng duy nhất do nó là tài nguyên luôn biến động, hoàn toàn có thể biến mất đột ngột vào một lúc nào đó. Một thành viên trong nhóm là Bert de Vries thuộc Học viện Quốc gia về sức khoẻ cộng đồng và Môi trường ở Hà Lan đã nói “Khi người ta khai thác gió tới một phạm vi lớn hơn, vấn đề cân bằng cung cầu sẽ trở nên phức tạp”. Và khi mở rộng khai thác sức gió thì có thể phải sửa đổi hệ thống lưới điện một cách tốn kém. De Vries nói “Không ai biết chi phí của chúng sẽ là bao nhiêu”. Có một vài cải tiến có thể làm cho việc khai thác năng lượng gió trở nên khả thi. Ví dụ, có thể báo trước tốc độ gió có thể phát điện trong khoảng 15% thời gian mỗi ngày, để có thời gian triển khai các nguồn thay thế nếu cần thiết. Ở Xcăngdinavi, năng lượng gió dư thừa được lưu trữ bằng cách dùng nó để bơm nước vào các hồ chứa và sinh ra thuỷ điện khi cần. (Nguồn: CNHC)

Tình hình sử dụng năng lượng gió ở các quốc gia châu Âu

Hội nghị thường niên của Hiệp hội năng lượng gió châu Âu đã được tổ chức năm 2003 tai Madrit (Tây Ban Nha). Tham dự Hội nghị có đại diện của hầu hết các nước đang triển khai sử dụng năng lượng gió để phát điện. Năm 2002, ngành phong điện châu Âu lập được kỷ lục - đã đưa vào vận hành các tổ máy phong điện với tổng công suất 5.871 MW, cao hơn 31% so với năm 2001 (4.493 MW). Năm 2003, châu Âu đã đầu tư hơn 5,8 tỷ euro cho ngành phong điện. Đức, Tây Ban Nha và Đan Mạch là những quốc gia đi đầu về sử dụng năng lượng gió. Năm 2002, tổng công suất của các tổ máy phong điện ở Đức đạt 3.247 MW, tăng 20% so với năm 2001. Thời hạn lắp ráp tổ phong điện cũng đạt kỷ lục - chỉ trong 4 giờ đã lắp ráp xong một tuabin phong điện công suất 500 kW. Năm 2002, Tây Ban Nha đã đưa vào vận hành 1.493 MW công suất phong điện. Cũng trong năm nay Đan Mạch đã đưa vào vận hành 497 MW công suất phong điện, hoàn thành xây dựng nhà máy phong điện ngoài khơi lớn nhất thế giới với công suất 160 MW tại Harnsrev ở Biển Bắc. Hiện nay các tổ máy phong điện sản xuất được 20% tổng điện lượng ở Đan Mạch. Tổng công suất của các tổ máy phong điện ở các nước khác thuộc EU cũng tăng lên, cụ thể ở bảng 1. Bảng 1 Tên nước Công suất mới đưa vào vận hành, MW Hà Lan 217 Italia 103 Vương quốc Anh 87 Bồ Đào Nha 63 Pháp 52 Áo 45 Thuỵ Điển 35 Ailen 13 Bỉ 12 Phần Lan 2 Luxămbua 1 Ở đây cần lưu ý một điểm : các tổ máy phong điện được đưa vào vận hành ở Đức, Đan Mạch và Tây Ban Nha có công suất đơn vị từ 1 MW trở lên. Các nhà sản xuất cũng đã làm chủ được công nghệ sản xuất các tổ máy phong điện có công suất: 1,5; 1,8; 2,0, 2,5; 2,75 và 3 MW. Công ty Enercon của Đức đang cho chạy thử nghiệm tổ máy công suất 4,5 MW. Đức và Đan Mạch đang tiến hành tháo dỡ và thay các tổ máy phong điện công suất dưới 600 kW bằng các tổ máy có công suất lớn hơn. Đan Mạch đã ngừng sản xuất các tổ máy công suất dưới 750 kW. Năm 2002, một số nước châu Âu khác, đã lắp đặt được các tổ máy phong điện với tổng công suất 107 MW, tính theo từng nước trong bảng 2. Bảng 2 Tên nước Công suất mới đưa vào vận hành, MW Na Uy 80 Latvia 22 Ucraina 3 Hung ga ri 1 Estonia 1 Tiếp Khắc 0,2 Thổ Nhĩ Kỳ 0 Nga 0 Thuỵ Sĩ 0 Rumani 0 Như vậy, năm 2002 tất cả các nước châu Âu nêu trên đã đưa vào vận hành tổng cộng 5.978 MW công suất phong điện. Tổng công suất lắp đặt củacác tổ máy phong điện ở các nước EU cũ tính đến đầu năm 2003 là 23.056 MW, tốc độ tăng trưởng năm 2002 so với năm 2001 là 31%. Lượng điện do các tổ máy phong điện sản xuất ra tương đương với sử dụng 20 triệu tấn nhiên liệu quy ước. Tính chung cho toàn bộ châu Âu, công suất lắp đặt cho các nhà máy phong điện va các tổ máy riêng biệt đạt 23.291 MW, còn tính riêng theo từng nước như sau: Tên nước Công suất MW Đức 12.001 Tây Ban Nha 4.830 Đan Mạch 2.880 Italia 785 Hà Lan 688 Vương quốc Anh 552 Thuỵ Điển 328 Hy Lạp 276 Bồ Đào Nha 194 Pháp 145 Áo 139 Ai len 137 Na Uy 97 Bỉ 44 Ucraina 44 Phần Lan 41 Ba Lan 27 Latvia 16 Luxămbua 7 Nga 7 Cộng hoà Séc 5 Thuỵ sĩ 2 Hungari 2 Estonia 1 Rumani Việc thông qua các điều luật quốc gia về phát triển ngành năng lượng sử dụng, các nguồn tái tạo và sự trợ giúp của Nhà nước là những yếu tố quan trọng để các nhà máy phong điện được xây dựng rộng rãi ở các quốc gia EU. Theo kinh nghiệm của Đức và Đan Mạch, Tây Ban Nha, Pháp và Italia cũng đã thông qua những luật tương tự, nhờ vậy tình hình phát triển ngành năng lượng sử dụng các nguồn tái tạo ở những quốc gia này đã làm thay đổi cơ bản. (Nguồn: TTQLNĐ)