ENTrong bối cảnh thế giới đang chứng kiến sự dịch chuyển mạnh mẽ từ năng lượng hóa thạch hướng đến việc tìm kiếm nguồn năng lượng sạch và tái tạo cho một tương lai phát triển bền vững, đại dương nổi lên như một khu vực biên giới mới, ẩn chứa nguồn năng lượng tái tạo khổng lồ. Với hơn 3.260 km đường bờ biển trải dài từ Bắc vào Nam, Việt Nam sở hữu một nguồn tài nguyên vô giá về năng lượng tái tạo biển, bao gồm gió ngoài khơi, sóng, dòng chảy và thủy triều. Việc khai phá thành công nguồn tài nguyên này không chỉ là lời giải cho bài toán an ninh năng lượng quốc gia mà còn là một yếu tố chiến lược, góp phần đưa Việt Nam trở thành một trung tâm năng lượng sạch của khu vực.
Tiềm năng năng lượng biển của Việt Nam không đồng đều mà phân bổ theo đặc điểm địa lý và khí tượng thủy văn của từng vùng. Đây là một lợi thế, cho phép phát triển đa dạng các loại hình công nghệ khai thác khác nhau. Trong đó, gió ngoài khơi là nguồn tài nguyên dồi dào và hứa hẹn nhất của Việt Nam. Theo một nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới (WB), Việt Nam có tổng tiềm năng kỹ thuật điện gió ngoài khơi ước tính lên đến 475 GW, một con số vượt xa tổng công suất lắp đặt của toàn hệ thống điện quốc gia hiện tại (World Bank, 2021). Các vùng biển phía Nam Trung Bộ, từ Bình Định đến Bình Thuận, và vùng biển từ Vũng Tàu đến Cà Mau được xem là những vùng tiềm năng với tốc độ gió trung bình ở độ cao 50 m đạt từ 7-10 m/s (Hình 1). Một lợi thế quan trọng là phần lớn tiềm năng gió của Việt Nam nằm ở các vùng nước có độ sâu vừa phải (dưới 60 m), phù hợp cho công nghệ tuabin móng cố định (fixed-bottom).
Hình 1: Bản đồ tiềm năng mật độ năng lượng gió trung bình trên mực độ cao 50 m tại các vùng biển Việt Nam (Nguồn: Global Solar Atlas)
Tuy nhiên, các vùng nước sâu hơn lại mở ra cơ hội cho công nghệ tuabin nổi tiên tiến. Trong khi đó, năng lượng sóng, được hình thành từ sự tương tác giữa đại dương và khí quyển, mang trong mình mật độ năng lượng phổ cao có thể tạo ra năng lượng tái tạo hiệu quả. Các vùng biển miền Trung, đặc biệt là khu vực từ Quảng Ngãi đến Ninh Thuận, là nơi có tiềm năng năng lượng sóng cao do tiếp xúc trực tiếp với Biển Đông và chịu ảnh hưởng mạnh của gió mùa đông bắc. Mật độ năng lượng sóng trung bình tại đây có thể đạt 15-20 kW/m chiều dài sóng. Tuy nhiên, công nghệ khai thác năng lượng sóng vẫn đang trong giai đoạn phát triển và chưa đạt quy mô thương mại lớn như điện gió.
Ngoài ra, Việt Nam còn có tiềm năng về năng lượng dòng chảy và thủy triều. Năng lượng dòng chảy được khai thác từ động năng của dòng nước di chuyển, còn năng lượng thủy triều được khai thác từ thế năng tạo ra bởi sự chênh lệch độ cao của con triều. Các eo biển, cửa sông và khu vực quanh các đảo có dòng chảy mạnh là những địa điểm lý tưởng và hứa hẹn nhiều tiềm năng của dạng năng lượng này. Ưu điểm lớn nhất của năng lượng dòng chảy là tính dự báo có độ tin cậy cao. Việt Nam có chế độ nhật triều và bán nhật triều không đều, với biên độ triều không quá lớn so với các điểm nóng trên thế giới như Canada hay Anh. Tuy nhiên, các vịnh nhỏ, kín như một số khu vực ven biển Quảng Ninh, Hải Phòng với chênh lệch triều 3-4 m vẫn có thể xem xét cho các dự án quy mô nhỏ hoặc vừa sử dụng công nghệ đập hoặc đầm phá thủy triều.
Cuộc đua công nghệ năng lượng biển toàn cầu đang diễn ra sôi động. Từ năm 2024, nhiều đột phá đã vượt qua giai đoạn thử nghiệm và sẵn sàng cho việc triển khai thương mại, hứa hẹn thay đổi hoàn toàn sân chơi năng lượng.
Tuabin Gió Nổi (Floating Offshore Wind Turbines – FOWT): Đây là công nghệ mang tính đột phá nhất. Thay vì móng cố định dưới đáy biển, tuabin được đặt trên các kết cấu nổi neo giữ bằng hệ thống dây cáp (xem Hình 2). Điều này mở khóa tiềm năng tại các vùng nước sâu (> 60 m), vốn chiếm phần lớn diện tích đại dương. Các thiết kế nền nổi như bán chìm (semi-submersible) và chân căng (tension-leg) đang ngày càng được tối ưu hóa về chi phí và độ ổn định. Các dự án như Hywind Tampen ở Na Uy đã chứng minh tính khả thi ở quy mô lớn (Equinor, 2023).
Tăng quy mô và hiệu suất tuabin: Các nhà sản xuất hàng đầu như Vestas và GE Renewable Energy đang đẩy giới hạn công suất tuabin lên 18-22 MW. Các tuabin lớn hơn không chỉ tạo ra nhiều điện hơn mà còn giảm số lượng tuabin cần thiết cho một trang trại điện, từ đó cắt giảm chi phí lắp đặt, vận hành và bảo trì trên mỗi MW.
Hình 2: Mô hình tuabin gió nổi với nền tảng bán chìm [7]
Tích hợp Trí tuệ Nhân tạo (AI) và Bản sao Số (Digital Twin): Công nghệ này góp phần tạo ra một mô hình ảo của toàn bộ trang trại, cho phép AI phân tích dữ liệu thời gian thực để dự báo sự cố, tối ưu hóa góc quay của từng tuabin theo điều kiện gió và sóng, và lên kế hoạch bảo trì, giúp tăng hiệu suất và giảm thời gian ngừng hoạt động.
Hệ thống tích hợp Gió – Sóng: Đây được xem là một trong những xu hướng công nghệ khai thác năng lượng tái tạo mới nhất, tích hợp các thiết bị năng lượng sóng ngay trên nền tảng của tuabin gió nổi (xem Hình 3). Cách tiếp cận này giúp chia sẻ chi phí hạ tầng (kết cấu nổi, cáp điện ngầm), tối ưu hóa việc sử dụng không gian biển và tạo ra nguồn điện ổn định hơn. Điển hình là công ty khởi nghiệp Thụy Điển, SeaTwirl, đang phát triển các tuabin gió trục đứng tích hợp khả năng lưu trữ năng lượng và có thể kết hợp với bộ chuyển đổi năng lượng sóng.
Hình 3: Mô hình tích hợp năng lượng gió và sóng ngoài khơi [2]
Tuabin Dòng Chảy Nổi Orbital O2: Đây được xem là tuabin dòng triều mạnh nhất và tiên tiến nhất thế giới hiện nay. Được phát triển bởi Orbital Marine Power (Scotland), O2 có thiết kế dạng một thân tàu dài, có thể kéo đến vị trí lắp đặt và neo lại (xem Hình 4). Hai rotor ở hai bên cánh có thể nâng lên khỏi mặt nước để bảo trì dễ dàng. Công nghệ này giảm đáng kể chi phí lắp đặt và vận hành so với các tuabin phải cố định dưới đáy biển. Nó đã được kết nối vào lưới điện và hoạt động thương mại từ năm 2021, mở ra một hướng đi mới cho ngành (Orbital Marine Power, 2024).
Hình 4: Tuabin dòng triều nổi O2 của Orbital Marine Power [5]
Đại dương đang vượt ra khỏi vai trò truyền thống là không gian giao thương và khai thác tài nguyên để trở thành tương lai của năng lượng sạch cho Việt Nam. Tiềm năng là vô cùng to lớn và các công nghệ đột phá trên thế giới đang mang lại những công cụ mạnh mẽ hơn bao giờ hết để khai phá nguồn tài nguyên này. Hành trình biến Việt Nam thành một cường quốc năng lượng biển sẽ đầy thách thức, nhưng với một tầm nhìn chiến lược, chính sách quyết đoán và sự đầu tư thông minh, đó không còn là câu chuyện của “nếu” mà là “khi nào” và “bằng cách nào”. Việt Nam đang đứng trước cơ hội lịch sử để thực hiện một cú nhảy vọt về an ninh năng lượng và phát triển bền vững, bắt nguồn từ chính sức mạnh của biển cả quê hương.
Nguồn Tham Khảo
- CorPower Ocean. (2024). Technology – Wave Energy Converters. Truy cập từ trang web chính thức của CorPower Ocean.
- Ding Peng Liu, Lance Manuel & Ryan G. Coe. (2025) Toward Extending the Life of a Floating Offshore Wind Turbine Using Sheltering From Upstream Wave Energy Converters. Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering 147:6.
- Equinor. (2023). Hywind Tampen – The world’s largest floating wind farm is now in operation. Truy cập từ trang web chính thức của Equinor.
- International Renewable Energy Agency (IRENA). (2023). Innovation Outlook: Offshore Wind.
- Orbital Marine Power. (2024). The O2 – The world’s most powerful tidal turbine. Truy cập từ trang web chính thức của Orbital Marine Power.
- World Bank. (2021). Vietnam’s Offshore Wind Development Roadmap. The World Bank Group.
- https://www.empireengineering.co.uk
