Một trang trại gió mới ở ngoài khơi Hoa Kỳ sẽ triển khai một số tuabin cực lớn để sản xuất điện - trên thực tế, nó khổng lồ đến mức chỉ với một vòng quay, nó có thể cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà cỡ trung bình trong hai ngày.
Trên thực tế, những tuabin gió khổng lồ này là phiên bản được nâng cấp từ loại tốt nhất trên thế giới nay, và nó thậm chí còn hoạt động tốt hơn phiên bản gốc.
Trang trại ngoài khơi do Vineyard Wind phát triển và tuabin lớn được lựa chọn sẽ là GE Haliade-X, do nhà sản xuất tuabin GE sản xuất. Nó có công suất khổng lồ - 13 megawatt, cao gấp đôi so với các tuabin khác được lắp đặt dọc theo bờ biển Hoa Kỳ cho đến nay.
Haliade-X 13 MW là phiên bản nâng cao của tổ máy 12 MW thành công đã hoạt động ở Rotterdam từ tháng 11 năm 2019. Dòng tuabin Haliade-X được mệnh danh là tuabin gió ngoài khơi mạnh nhất thế giới cho đến nay, chúng có đường kính rotor 220 mét, cánh quạt dài 107 mét do LM Wind Power thiết kế, và khả năng điều khiển kỹ thuật số.
Theo GE, chỉ cần một vòng quay của Haliade-X khổng lồ là đủ để cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà trung bình ở Anh trong hai ngày, đánh bại kỷ lục trước đó cũng do GE thiết lập.
Hệ số Công suất Haliade-X đạt mức 63%, cao hơn 5-7% so với các đối thủ. "Về cơ bản, mỗi phần trăm của hệ số công suất trị giá 7 triệu đô/100 megawatt cho hệ thống của chúng tôi", Giám đốc điều hành Vineyard Wind Lars Pedersen cho biết. "Đây là một thời điểm quan trọng không chỉ đối với tương lai của dự án của chúng tôi mà còn đối với tương lai của một ngành công nghiệp sản xuất năng lượng sạch".
Trang trại gió mới, Vineyard Wind 1, sẽ được phát triển ngoài khơi bờ biển Martha's Vineyard, Massachusetts. Nó được lên kế hoạch để sản xuất điện cho 400.000 ngôi nhà cũng như các doanh nghiệp trong khu vực.
Vineyard Wind cho biết việc xây dựng trang trại sẽ bắt đầu vào nửa cuối năm 2021 với vốn đầu tư lên tới 3 tỷ USD. Công ty ban đầu có kế hoạch lắp đặt 84 tuabin gió nhưng sau đó rút xuống còn 62 do một số trở ngại. Mỗi tuabin dự kiến được đặt cách nhau ít nhất một km.
Ngoài việc là tuabin gió ngoài khơi lớn nhất, Haliade-X cũng sẽ là tuabin gió hiệu quả nhất trong đại dương. Cánh quạt khổng lồ dài 107 mét cho phép các kỹ sư có thể tận dụng được tối đa sức gió và làm tăng hệ số công suất hoạt động của thiết bị. Vì gió không thổi liên tục nên hệ số này mô tả lượng điện năng mà tuabin có thể tạo ra mỗi năm tại một địa điểm nhất định so với năng lượng mà nó có thể tạo ra nếu nó chạy hết công suất mọi lúc.
Với chiều cao lên tới 260 m, mỗi turbine Haliade-X có công suất thiết kế lên tới 13 MW. Khi hoạt động hết công suất, trang trại Vineyard Wind 1 với tổng cộng 62 tuabin có thể tạo ra 312 MWh điện/ngày, nhiều hơn 10% so với kỷ lục 262 MWh do một trang trại điện gió nguyên mẫu ở Hà Lan nắm giữ.
Tuabin gió Haliade-X là tuabin gió ngoài khơi lớn nhất thế giới hiện nay. Cánh quạt của tuabin gió này có chiều dài 107 mét, dài hơn cả một sân bóng đá và có thể là một trong những bộ phận máy lớn nhất từng được chế tạo.
Dự án trại điện gió ngoài khơi quy mô lớn đầu tiên ở Mỹ của Vineyard Wind còn được kỳ vọng sẽ giúp cắt giảm hơn 1,6 triệu tấn khí thải carbon mỗi năm, qua đó góp phần đáng kể vào mục tiêu chống biến đổi khí hậu của Khối Thịnh vượng chung (Commonwealth).
Gió sinh ra từ đâu? Câu trả lời chính là từ Mặt trời. Mắt trời sưởi ấm Trái đất, nhưng bởi vì bề mặt không đều và không ngừng quay nên Trái đất nóng lên không đều. Những chênh lệch về nhiệt độ gây ra những chênh lệch áp suất không khí, và các phân tử không khí di chuyển từ các khu vực của áp suất không khí cao cho các khu vực của áp suất không khí thấp.
Theo Bộ Năng lượng Mỹ, con người bắt đầu sử dụng gió như một loại năng lượng bắt đầu từ những năm 5000 trước CN. Các thủy thủ đã sử dụng gió để lái thuyền đi từ địa điểm này đến địa điểm khác. Sau đó con người đã chế tạo ra các các cối xay gió để phục vụ xay nghiền các sản phẩm nông nghiệp. Rồi hàng loạt những máy bơm chạy bằng sức gió mang nước cho con người, gia súc và đồng ruộng, và đã mở đường cho một cuộc cách mạng nông nghiệp.
Công nghệ này sau đó được mang đến Tân thế giới đã giúp người châu u khai phá các vùng đồng bằng hoang dã rộng lớn ở châu Mỹ. Nhưng công nghệ phát triển khiến các cối xay gió phải nhường chỗ cho động cơ hơi nước rồi các động cơ chạy điện với chi phí thấp hơn. Tuy nhiên ngày nay do giá cả các nhiên liệu hóa thạch tăng cao và sự thiếu hụt khiến sản xuất điện từ các nguồn nhiên liệu này trở nên khó khăn hơn, gió đang trở lại vị thế như nó đã từng có hàng ngàn năm trước đây trong lịch sử loài người.
Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia Mỹ cho rằng tiềm năng của riêng tài nguyên gió trên lục địa Hoa kỳ có thể đáp ứng 10 lần nhu cầu điện năng hiện nay của quốc gia này.
Một nghiên cứu năm 2009 của đại học Harvard cũng chỉ ra rằng mạng lưới các tuabin hoạt động chỉ ở mức 20% công suất thiết kế cũng có thể đáp ứng hơn 40 lần nhu cầu điện năng toàn cầu.
