Xác định mật độ năng lượng gió trên vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam

Để xác định tiềm năng năng lượng gió trên biển đặc quyền kinh tế của Việt Nam, các chuyên gia đến từ Cục Khí tượng Thủy văn đã nghiên cứu, đánh giá mật độ năng lượng gió tại các khu vực biển, sử dụng bộ dữ liệu quan trắc gió 30 năm cùng các dữ liệu địa hình, phương pháp tính toán hiện đại.

Bộ dữ liệu đầu vào tính toán phong phú

Trong Báo cáo “Đánh giá chi tiết tiềm năng tài nguyên gió các vùng ven biển (đến 6 hải lý) và các khu vực xa bờ ở Việt Nam” công bố hôm 18/4, Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Quốc gia (Cục Khí tượng Thủy văn) cho biết, tổng công suất có thể khai thác được hàng năm trong vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam khoảng 1.068 GW, cao hơn nhiều so với con số khoảng 600 GW mà Ngân hàng thế giới (WB) công bố vào năm 2022. 

Theo PGS.TS Trần Viết Liễn, Trưởng nhóm nghiên cứu về tiềm năng kỹ thuật, phương pháp tính toán chủ yếu dựa trên các nghiên cứu đánh giá tiềm năng kỹ thuật năng lượng gió ngoài khơi của thế giới. Sự khác biệt này chủ yếu đến từ những có điều chỉnh phù hợp với điều kiện cụ thể của Việt Nam. Đó là phạm vi khảo sát rộng hơn do tính đến toàn bộ vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam (khoảng 322km2), và mô hình khí hậu được hiệu chỉnh kỹ lưỡng với dữ liệu thực đo trong nước. Phạm vi phân bố tốc độ gió trung bình >7 ms cũng rộng hơn so với kết quả của WB.

Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một bộ dữ liệu phong phú, gồm dữ liệu gió quan trắc tại 26 trạm khí tượng hải văn thuộc quản lý của ngành khí tượng thuỷ văn (KTTV) và số liệu tại trạm Bạch Hổ trong giai đoạn 1990-2021; dữ liệu gió quan trắc bằng phao ngoài khơi biển Nghệ An; dữ liệu quan trắc gió bổ sung vị trí không bị địa hình chi phối ở Mũi Né (Phan Thiết); dữ liệu gió CCMP với phân giải cao 0,25 độ kinh - vĩ được xây dựng trên cơ sở trường gió bề mặt của bộ số liệu của Trung tâm Dự báo hạn vừa châu Âu, kết hợp và hiệu chỉnh từ gió vệ tinh như SSM/I, SSMIS, AMSR, TMI, WindSat, and GMI và các quan trắc khác thông qua việc sử dụng phương pháp phân tích biến thiên (VAM).

Bên cạnh đó, dữ liệu tại một số dự án điện gió, các dự án điện gió thực hiện quan trắc ở một số độ cao khác nhau cũng được đưa vào để kiểm định mô hình mô phỏng gió ở các tầng khai thác như 40m, 50m, và 60m. Nhóm nghiên cứu cũng sử dụng dữ liệu tái phân tích gió, sóng và dòng chảy biển; dữ liệu địa hình đáy biển, địa mạo, địa chất, thông tin về vùng biển chủ quyền của Việt Nam.

Để tính gió và mật độ năng lượng gió, mô hình dự báo thời tiết quy mô khu vực WRF được sử dụng để tính trường gió bao trùm toàn bộ Biển Đông, thời gian mô phỏng trong 30 năm (1991-2020). Tiềm năng gió tại một độ được tính toán từ mặt biển đến độ cao 250 m, trong khi tổng công suất điện gió có thể khai thác được xác định cho cả vùng biển nước nông và nước sâu. 

Cần lưu ý, kết quả tiềm năng kỹ thuật năng lượng gió ngoài khơi được công bố đã loại bỏ các vùng biển chưa hoặc không được phép phát triển trang trại gió như các khu vực bảo tồn biển, các khu vực có mật độ giao thông cao, các khu dành cho du lịch, các khu vực hạn chế khai thác khác. Trong đó, khu vực xác định tiềm năng kỹ thuật là vùng biển thuộc chủ quyền Việt Nam, tốc độ gió ở độ cao 100 m được sử dụng để xác định TNKT năng lượng gió ngoài khơi. 

Mật độ năng lượng gió ngoài khơi theo độ cao

Qua đánh giá, các chuyên gia đã xác định mật độ năng lượng gió trên vùng biển tại độ cao 10m và 100m.

Tại độ cao 10m, trên toàn biển Đông, mật độ năng lượng gió lớn nhất vào các tháng 11, 12, 1 (đạt đỉnh vào tháng 12) với các giá trị nằm trong khoảng lần lượt là 50-900 W/m2, 100-1200 W/m2, 100-1000 W/m2. Nhỏ nhất vào các tháng chuyển tiếp 4, 5 với mật độ năng lượng gió phổ biến dưới 200 W/m2.

Đặc biệt trong tháng 12, vùng biển kéo dài dọc theo hướng Đông Bắc-Tây Nam từ Bắc Biển Đông tới vùng biển Đông Nam Bộ nước ta cho thấy tiềm năng năng lượng gió lớn, đạt 400-1200 W/m2.

Ở ngoài khơi, mật độ năng lượng gió lớn nhất ở Bắc Biển Đông và có xu thế giảm dần về phía nam. Ở các vùng ven biển ven bờ, mật độ năng lượng gió lớn nhất ở vùng biển Bình Định-Ninh Thuận và Bình Thuận-Cà Mau, tiềm năng năng lượng gió lớn nhất ở trung tâm Vịnh Bắc Bộ, khu vực biển từ Ninh Thuận đến Bà RịaVũng Tàu. 

 Tại độ cao 100m (độ cao được sử dụng để đánh giá tiềm năng kỹ thuật năng lượng gió ngoài khơi), phân bố mật độ năng lượng gió trên toàn Biển Đông và các vùng ven biển khá tương đồng với phân bố ở mực 10 m nhưng lớn hơn đáng kể và mở rộng phạm vi vùng có tốc độ gió lớn. Mật độ năng lượng gió lớn nhất vào các tháng 11, 12, 1 với giá trị tương ứng nằm trong khoảng 100-1600 W/m2, 400-1700 W/m2 và 200-1600 W/m2. 

Nhỏ nhất vào tháng 5 với mật độ năng lượng gió phổ biến dưới 300 W/m2, ngoại trừ một phần vùng biển trung tâm Vịnh Bắc Bộ cho giá trị từ 300-500 W/m2.

Khu vực Bắc Biển Đông, Bắc và trung tâm vịnh Bắc Bộ và vùng biển từ Ninh Thuận đến Bà Rịa-Vũng Tàu có tiềm năng năng lượng gió dồi dào và có khả năng khai thác ở tất cả các mùa trong năm. Khu vực biển từ Ninh Thuận đến Bà RịaVũng Tàu mật độ năng lượng gió cao nhất trong mùa đông, sau đó tới mùa hè và mùa thu. Tại trung tâm vịnh Bắc Bộ, mật độ năng lượng cao nhất trong mùa đông, tiếp đến là mùa hè và mùa thu, thấp nhất là trong mùa xuân.

Mật độ năng lượng gió vùng biển ven bờ

Vùng biển gần bờ được định nghĩa là vùng biển tính từ bờ biển đến khu vực cách bờ 6 dặm (gần 11km). Vùng này nằm trong vùng lãnh hải quốc gia. 

Trên vùng biển Đông Bắc gần bờ tỉnh Quảng Ninh chưa đạt tới giới hạn cho phép phát triển năng lượng gió có hiệu quả. Tại vùng biển vùng đồng bằng Bắc Bộ, mật độ gió tầng 100m dưới 150W/m2 , giảm dần xuống phía Nam thuộc các tỉnh Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hoá.

Vùng Bắc Trung Bộ, mật độ năng lượng gió tuy có cao hơn vùng biển Bắc Bộ nhưng cũng không vượt 200 W/m2. Vùng Trung Trung Bộ có tiềm năng năng lượng gió không lớn, với mật độ năng lượng 100-200 W/m2. Vùng Nam Trung Bộ, khu vực biển gần bờ các tỉnh Khánh Hòa - Ninh Thuận - Bình Thuận có mật độ năng lượng gió cao nhất so với các khu vực biển ven bờ khác, tới 700 W/m2.

Vùng biển Nam Bộ có tiềm năng năng lượng gió khá lớn với mật độ lên tới 450 W/m2, vào tới sát bờ mật độ NLG cũng tới 100 W/m2. 

Dựa trên nghiên cứu mật độ năng lượng gió, kết quả đánh giá tiềm năng năng năng lượng gió các khu vực biển gần bờ cho thấy vùng biển Nam Bộ có tiềm năng kỹ thuật cao nhất, tiếp đến là Nam Trung Bộ, thấp nhất là Đồng Bằng Bắc Bộ, cụ thể như sau: Đồng Bằng Bắc Bộ (0.169 GW), Bắc Trung Bộ (1.345 GW), Trung Trung Bộ (2.244GW), Nam Trung Bộ (25.899 GW) và Nam Bộ (28.372GW).

Báo cáo “Đánh giá chi tiết tiềm năng tài nguyên gió các vùng ven biển (đến 6 hải lý) và các khu vực xa bờ ở Việt Nam” do Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn thực hiện trong 2 năm (2022-2024), với sự hỗ trợ của Đại sứ quán Na Uy tại Việt Nam và Chương trình phát triển Liên hợp quốc UNDP.  Báo cáo sẽ là tài liệu hữu ích cho quy hoạch không gian biển quốc gia, các bộ, ngành, địa phương tham khảo và sử dụng trong các hoạt động có liên quan tới điện gió ngoài khơi. Ngoài việc chuyển giao tới UNDP theo quy định, sản phẩm của Dự án sẽ được công bố rộng rãi và chuyển giao cho các đơn vị có nhu cầu sử dụng theo quy định hiện hành.

 

Trung Nguyên