Năng lượng sóng biển Việt Nam
Khoa Điện – Điện tử sưu tầm, Nguồn:
Công nghệ khai thác năng lượng sóng biển, nhằm góp phần hạn chế tối đa sự
phát thải khí CO2 vào môi trường sống. Nhiều quốc gia đã có nhà máy điện dùng năng
lượng sóng biển. Việc này có thể áp dụng tốt ở vùng biển nước ta, theo số liệu khảo sát
của Viện Năng lượng, Viện Khoa hoc, công nghệ Việt Nam.
Sóng biển tạo ra nguồn năng lượng vô tận. Các kết quả tính toán cho thấy năng
lượng sóng dọc dải ven bờ của nước ta rất phong phú. Dòng năng lượng trung bình yếu
nhất đạt 15kW/m; mạnh nhất 30kW/m. Cụ thể vịnh Hạ Long, Quảng Ninh, vịnh Gành
Rái, Bà Rịa - Vũng Tàu hội tụ đủ ba yếu tố: Mật độ năng lượng GWh/km2; tiềm năng
GWh; hiệu suất GWh/km. Đủ điều kiện để xây dựng nhà máy thủy điện thủy triều.
Đã có nhiều nước trên thế giới đang khai thác nguồn năng lượng sạch này góp
phần tích cực, mục đích giảm phát thải CO2 bằng các công nghệ thiết bị dưới đây:

Mô hình khai thác năng lượng sóng biển
1. Thiết bị Pelamis
Hoạt động theo nguyên lý sau: Pelamis là một hệ thống phao, gồm một loạt các
ống hình trụ nửa chìm, nửa nổi, nối với nhau bằng bản lề. Sóng biển làm chuyển động
mạnh hệ thống phao, nó tác động mạnh vào hệ thống bơm thủy lực làm quay turbin
phát điện. Hàng loạt thiết bị tương tự sẽ kết nối với nhau, làm cho turbin hoạt động liên
tục. Dòng điện được truyền qua giây cáp ngầm dưới đáy đại dương dẫn vào bờ, nối với
lưới điện, cung cấp cho hộ sử dụng. Nếu xây dựng nhà máy điện có công suất 30 MW
sẽ chiếm diện tích mặt biển là 1km2.
Pelamis neo ở độ sâu chừng 50–70m; cách bờ dưới 10km, là nơi có mức năng
lượng cao trong các con sóng. Và Pelamis gồm ba modul biến đổi năng lượng, mỗi
modul có hệ thống máy phát thủy lực - điện đồng bộ. Mỗi thiết bị pelamis có thể cho
công suất 750kW, nó có chiều dài 140-150m, có đường kính ống 3-3,5m.
Tại Bồ Đào Nha, có hệ thống pelamis đầu tiên trên thế giới, gồm 3 pelamis có
công suất 2,25MW. Năm 2007, Scotland đã đặt 4 thiết bị pelamis công suất tổng đạt
3MW, với giá thành 4 triệu bảng.


Họ đã thành công năm 2008.
Các hệ thống nổi trên mặt biển dễ bị các trận bão tàn phá, thì hệ thống chìm của
AWS (Aschimedes Wave Swing) đã chế tạo bằng vật liệu sử dụng như dàn khai thác
dầu mỏ ngoài khơi, được đặt ở độ sâu yên tĩnh. Hệ thống tạo ra năng lượng nhờ sóng
biển từ xa, qua các biến thiên áp suất sinh ra do biến đổi của cột nước.

Hệ thống phao tiêu AWS là một xi lanh dài 35 mét, rộng 10 mét chứa khí nén
bên trong khiến phao không chìm, nửa trên chỉ chuyển động theo chiều thẳng đứng. Khi
sóng lướt qua, sự tăng khối lượng nước làm gia tăng áp suất cột nước và phần bên trên
hệ thống bị đẩy xuống dưới. Giữa hai đợt sóng, cột nước hạ xuống, áp suất hạ theo làm
nổi lên phần trên của hệ thống. Chuyển động bơm biến thành điện năng. Điện được
chuyển tải qua cáp ngầm, lên hòa vào lưới điện quốc gia.

Kiểu Anaconda (con rắn)
Mọi công nghệ phát điện, khi đưa ra đều bị chặn bởi giá thành, thì Anacondaa là
công nghệ có ưu thế về giá thành thấp, lại tạo ra nguồn năng lượng sạch, thân thiện với
môi trường.
Công nghệ Anaconda được mô tả như sau: Một ống cao su dài khoảng 200 mét,
hai đầu bịt kín, bên trong chứa đầy nước. Được neo ngay dưới bề mặt nước biển, một
đầu hứng lấy các đợt sóng. Sóng đập vào một đầu của thiết bị tạo sức ép hình thành nên
“sóng phình” (do áp lực chất lỏng do động lên xuống bởi sóng, trong mỗi ống) bên
trong ống. Khi có sóng phình chạy qua ống, đợt sóng biển tạo ra nó chạy dọc phần
ngoài của ống cùng một tốc độ, tạo thêm sức ép lên ống, khiến sóng phình ngày càng
lớn hơn. Liền đó sóng phình làm quay turbin nằm ở đầu còn lại của ống cao su. Năng
lượng (điện) được tạo ra thì chuyển lên bờ qua cáp ngầm.
Ống cao su, rất nhẹ, không cần khớp nối, không, chi phí bảo trì, hỏng hóc gần
bằng không. Và còn một số hệ thống thiết bị khai thác năng lượng sóng để chạy máy
phát điện khác, sẽ giới thiệu sau. Số liệu đưa vào tính toán là các kết quả tính toán chế
độ trường sóng ven bờ phục vụ xây dựng công trình biển của đề tài cấp Nhà nước
KHCN–06-10 “Cơ sở khoa học và đặc trưng kĩ thuật đới bờ phục vụ xây dựng công

20
24
21
21
12
6 5
12
5
23
25
Ø62
H8
js7
Ø25js6
Ø52H7
Ø52H7
Ø25js6
Ø47
H8
js7
Ø330
Ø246
H9
h9
Ø47
H7
js7
Ø24
H9
d9

nghiên cứu cấp Bộ Công Nghiệp (cũ) “Thiết
kế, chế tạo tổ máy thủy điện cực nhỏ cột nước
thấp, phù hợp với điều kiện làm việc ở môi
trường nước biển để khai thác nguồn năng
lượng thủy tri
ều phát điện phục vụ dân sinh
vùng hải đảo Quảng Ninh”, mã số 102- 07
RD/HĐ - KHCN, thời gian thực hiện là 12
tháng.
Đề tài xuất phát từ nhu cầu thực tế,
điện áp lưới quốc gia chưa thể vươn tới hải
đảo, để phục vụ nhu cầu sử dụng điện năng
trong công việc và sinh hoạt hàng ngày, nhân
dân hải đảo này phải sử dụng máy phát điện
diezen, giá thành cao, với thời gian hạn chế.
Đầm nuôi hải sản ở khu vực này hoạt
động theo phương thức quảng canh, khi nước
thuỷ triều lên, mở cửa phai để dẫn tôm, cá…
vào trong đầm, khi nước thuỷ triều rút thì dong
Hình 1. Kết cấu tổ máy phát điện
bằng năng lượng thủy triều.
4

bớt dần nước ra, đầm không tháo cạn nước hoàn toàn. Nhóm thực hiện Đề tài đã đề
xuất giải pháp tận dụng trênh lệch mực nước trong và ngoài khi nước bên rút đi do
thủy triều để phát điện.
Sau khi khảo sát nhu cầu tiêu thụ năng lượng thực tế của các đầm cũng như
các yếu tố khách quan, chủ quan khác, nhóm thực hiện Đề tài đã chọn cỡ công suất
của trạ
m phát điện là 03x1 kW (Hình 1). Sau quá trình khảo sát, nhóm thực hiện

Ắc qui trữ điện
12 (24) VDC
Bộ đổi điện
220 VAC
Phụ tải
- Đèn thắp sáng
- Ti vi, radio
- Quạt điện
- Các thiết bị điện khác
-N
ạp
ắc
q
ui
Hình 3. Trạm phát điện sử dụng năng
lượng thủy triều (03 tổ máy x1 kW).
5

3. Năng lượng sóng biển
Trong thời gian vừa qua, Viện đã chủ trì thực hiện đề tài nghiên cứu
KH&CN cấp Nhà nước “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị phát điện
sử dụng năng lượng sóng biển có công suất 5 ÷ 10 kW” mã số KC.05-17/06-10 với
thời hạn thực hiện là 24 tháng (01/2009 ÷ 12/2010), đây là lĩnh vực rất mới, lần
đầu tiên được đề c
ập tại Việt Nam, trên thế giới nói chung hiện cũng mới chỉ trong
giai đoạn nghiên cứu, phát triển.
Giải pháp khai thác năng lượng sóng biển thành năng lượng điện được phân
định thành nguyên lý khí động; nguyên lý thuỷ động; nguyên lý thuỷ tĩnh; nguyên lý
máy phát điện tĩnh. Qua phân tích, đánh giá ưu, nhược điểm của từng phương
pháp, nhóm thực hiện Đề tài đã lựa chọn phương án nguyên lý thủ

- Đường kính thân phao : D= 1,2 m;
- Chiều dài thân phao thu nhận: L
t
= 3,5 m;
- Chiều dài thân module năng lượng L
m
= 1,5 m;
- Chiều dài tổng: L = 14 m;
Thiết bị được khảo nghiệm, và vận hành ứng dụng tại biển gần đảo Hòn
Dáu, cung cấp cho đồn bộ đội biên phòng đóng trên đảo. Thiết bị hoạt động tốt,
được các đồng chí chiến sĩ trên đảo đánh giá cao (Hình 7).

Hình 7. Khảo nghiệm thiết bị trên biển
Thiết bị đã được Hội đồng KHCN nghiệm thu cấp nhà nước Nhà nước đánh
giá cao, có ý nghĩa thực tiễn về mặt khoa học, kinh tế xã hội.
Hình 6. Nguyên lý hoạt động và
kết cấu bên trong module chuyển
đổi năng lượng
7

Việc thiết kế, chế tạo, vận hành, thử nghiệm và ứng dụng thành công thiết bị
đã khẳng định được tính khả thi và bước đầu các đơn vị trong nước đã làm chủ
thiết kế, công nghệ chế tạo trong lĩnh vực năng lượng sóng biển, tạo tiền đề phát
triển sâu rộng hơn, tiến đến thương mại hóa sản phẩm này.
Thiết bị có khả
năng ứng dụng rộng rãi cho các hộ tiêu thụ dân sự cũng như
các đơn vị bộ đội đồn chú trên biển, nơi chưa có lưới điện quốc gia.
IV. Lời kết
Qua một thời gian dài nghiên cứu, phát triển, nhận thấy Việt Nam rất có
tiềm năng về năng lượng biển (năng lượng sóng biển, năng lượng thủy triều), đã