Ở Mỹ, chỉ có một cánh đồng gió ngoài khơi, nhưng đi kèm với đó là một thị trường trị giá 70 tỷ USD

Cánh đồng gió ngoài khơi này có khả năng sản xuất hơn 2.000 GW điện mỗi năm - gần gấp đôi lượng điện năng cả nước Mỹ đang sử dụng.

Ba năm trước, 5 tuabin gió khổng lồ trên mặt nước ngoài khơi đảo Block thuộc quần đảo Rhode (Mỹ) đã bắt đầu hoạt động, cung cấp 30 MW điện cho cộng đồng dân cư nhỏ khoảng 1.000 người ở đây. Hiện đây vẫn là cánh đồng gió ngoài khơi duy nhất của Mỹ, nhưng sắp có những thay đổi lớn.

Theo Bộ Năng lượng Mỹ, cánh đồng gió ngoài khơi có khả năng tạo ra hơn 2.000 GW điện mỗi năm, gần gấp đôi lượng điện quốc gia này đang sử dụng. Chỉ cần khai thác 1% của tiềm năng đó, gần 6,5 triệu hộ gia đình có thể sử dụng năng lượng từ gió biển thoải mái trong thập kỷ tới.

Một số ngày trước, các bang ven biển phía Đông nước Mỹ, từ Maine đến Virginia, chính thức tham gia vào một cuộc cách mạng năng lượng tái tạo, hứa hẹn không chỉ cung cấp điện xanh, sạch mà còn tạo ra hàng chục nghìn công việc, phục hồi những thành phố cảng đang chìm trong khủng hoảng, và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế tại hàng chục cộng đồng dân cư ven biển.

'Chúng ta đang trong một thời kỳ tăng trưởng phi thường' - Laura Morton, một giám đốc cấp cao tại Hiệp hội Năng lượng Gió Mỹ có trụ sở ở Washington cho biết. Bà trích dẫn từ một báo cáo gần đây của tổ chức 'Sáng kiến Đặc biệt về Cánh đồng gió ngoài khơi', dự định triển khai một dự án kinh doanh trị giá đến 70 tỷ USD tại Mỹ vào năm 2030.

Một nghiên cứu do New York, Massachusetts, Đảo Rhode và Liên minh Năng lượng Sạch Quốc gia thực hiện đã chỉ ra rằng, phát triển một cánh đồng gió ngoài khơi từ Maryland đến Maine, với công suất 8.000 MW vào năm 2030 có thể tạo ra 36.000 việc làm toàn thời gian cho người Mỹ. Ngoài ra, theo Morton, 'để xây dựng và vận hành một cánh đồng gió sẽ cần một lực lượng lao động đa dạng gồm 74 ngành nghề khác nhau', từ kỹ sư đến các chuyên gia đường ống.

Tua-bin điện gió lớn của GE

Các dự án điện gió quy mô lớn ngoài khơi Bắc Âu - với tổng công suất lắp đặt hiện là 18.499 MW, lan tỏa qua 11 quốc gia - là mô hình mà ngành công nghiệp Mỹ đang nghiên cứu nhằm học hỏi. Chi phí đã giảm, công nghệ phát triển, và chính phủ liên bang đã cho thuê 15 khu vực thương mại trên đại dương với giá 472 triệu USD. Dư luận đang mạnh mẽ ủng hộ hướng đi giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng trầm trọng.

'Chi phí đã giảm khoảng 17% tại Mỹ trong 5 năm qua' - theo Thomas Brostrom, CEO tại Mỹ của Orsted, một công ty chuyên về năng lượng gió ngoài khơi và là đối tác của nhiều dự án chính phủ. Tỉ suất megawatt-trên-giờ của các dự án này hiện đã đạt mức có thể cạnh tranh với các nguồn năng lượng khác, ông nói thêm.

Một lý do kinh tế khác là công nghệ tiên tiến ngày nay đã cho phép tạo ra các tua-bin lớn hơn, hiệu quả hơn, có khả năng thu nhận nhiều gió hơn. Bộ phận GE Renewable Energy của General Electric (có trụ sở tại Paris) đã thu hút sự chú ý vào tháng 7 vừa qua khi giới thiệu Haliade-X 12 MW. Với chiều cao gần 260 mét và 3 cánh quạt, mỗi cánh dài hơn 220 mét, một tua-bin Haliade-X có thể cung cấp điện năng cho tối đa 16.000 hộ gia đình.

'Chúng tôi hiểu rằng kích thước và công suất đều quan trọng, và chúng tôi đang dẫn đầu ở cả hai lĩnh vực này' - John Lavelle, chủ tịch và CEO của bộ phận điện ngoài khơi thuộc GE Renewable Energy cho biết. Ông nói rằng tua-bin khổng lồ 12 MW này có thể tạo ra năng lượng nhiều hơn 40% so với bất kỳ tua-bin nào hiện có trong ngành công nghiệp Mỹ. GE đang giữ 41,4% thị phần tại Mỹ tính đến cuối năm 2018, theo Hiệp hội Điện gió Mỹ, xếp sau gã khổng lồ điện gió Đan Mạch Vestas (24,2%) và Siemens Gamesa Renewable Energy (19,7%).

Các bang ở phía Đông Bắc nước Mỹ sở hữu tiềm năng điện gió ngoài khơi cao nhất. Tại New England, số lượng dự án thầu điện gió cao gấp 4 lần so với các dự án thầu điện từ khí đốt tự nhiên - theo ISO England, tổ chức phi lợi nhuận tại bang này. Một bản báo cáo vào năm 2017 từ Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo quốc gia ước tính rằng đến năm 2027, New England có thể đạt công suất điện gió ngoài khơi 144 GW, trong đó Maine và Massachusetts dẫn đầu với công suất lần lượt 65 GW và 55 GW.

Massachusetts đã trải qua một quãng đường dài kể từ sự cố Cape Wind - một dự án thầu diễn ra vào năm 2001 với mục tiêu triển khai 130 tua-bin ở Nantucket Sound, gần Cape Cod, Nantucket và Vineyard. Dự án này đã bị hủy bỏ vào năm 2017 sau nhiều vấn đề pháp lý và tài chính, cùng với nhiều cuộc biểu tình phản đối từ giới nhà giàu địa phương.

Dự án quy mô lớn đầu tiên gặp thất bại

Những bài học từ dự án trên đã mang lại 'quả ngọt' cho nhiều dự án hiện tại ở Bay State, do Vineyard Wind phát triển, một mối quan hệ hợp tác giữa Copenhagen Infrastructure Partners và Avangrid Renewables (có trụ sở tại New Bedford, Massachusetts). Dự án đầu tiên là Vineyard Wind 1, nằm cách bờ biển 15 dặm. Nhà phát triển dự án đã lên kế hoạch khởi động trang trại điện gió ngoài khơi quy mô lớn đầu tiên của quốc gia vào năm 2022, với 84 tua-bin Siemens 9,5 MW, cung cấp điện năng cho ít nhất 400.000 khách hàng.

Vào tháng 8, Cục Quản lý Năng lượng Đại dương của Bộ Nội vụ Mỹ, cơ quan cho thuê và phê duyệt các khu vực ngoài khơi (BOEM), đã buộc dự án trị giá 2,8 tỷ USD này phải ngừng lại. Lý do họ đưa ra là cần thêm thời gian để thực hiện những nghiên cứu mới đánh giá 'tác động tích lũy' của các dự án điện gió ngoài khơi đã được lên kế hoạch trong khu vực.

Mặc cho thất bại này, Erich Stephens, Giám đốc phát triển của Vineyard Wind, vẫn nhận định rằng quyết định của BOEM là dấu hiệu cho thấy những tiềm năng mà điện gió ngoài khơi có thể mang lại trong tương lai.

'BOEM nhận ra rằng họ đã đánh giá thấp tỉ lệ tăng trưởng của ngành công nghiệp điện gió ngoài khơi Mỹ và phải lùi lại để đánh giá thêm' - ông nói, và cho biết thêm rằng vẫn chưa có lịch trình mới đối với dự án của mình.

Vào ngày 5/12 vừa qua, các quan chức Connecticut đã chọn dự án tiếp theo của Vineyard Wind là Park City 804-MW là dự án giành chiến thắng trong đợt gọi thầu điện gió ngoài khơi đầu tiên của bang. Vào tháng 6, bang này đã thông qua một điều luật yêu cầu các dự án điện gió ngoài khơi khi triển khai phải đạt công suất 2.000 MW vào năm 2030.

Dự kiến hoạt động vào năm 2025, Park City được dự đoán sẽ cung cấp khoảng 14% tổng năng lượng mà toàn bang Connecticut cần. 'Điều này cũng là bước tiến lớn đến mục tiêu tạo ra nguồn cung điện 100% sạch vào năm 2040 của Thống đốc Ned Lamont' - Katie Dykes, một ủy viên của Bộ Năng lượng và Bảo vệ Môi trường bang nói.

Một yếu tố quyết định khác trong việc chọn Vineyard Wind thay vì hai nhà thầu khác là cam kết chi hoặc đầu tư gần 890 triệu USD vào Bridgeport, thành phố lớn nhất và là một trong những thành phố khó khăn nhất của bang. Cam kết này bao gồm xây dựng một cơ sở rộng gần 7,3 hecta kề bờ sông với tên Barnum Landing để lên kế hoạch và lắp ráp, cùng với việc thiết lập một cơ sở điều hành và bảo dưỡng, tạo ra hơn 100 công việc ổn định cho cư dân.

Năm ngoái, Connecticut đã trao hai dự án điện gió ngoài khơi nhỏ hơn cho Revolution Wind, một liên doanh 600-MW giữa Orsted và Eversource - một công ty năng lượng địa phương, với các tua-bin điện gió nằm cách Rhode Island về phía Nam 15 dặm. Dự án này bao gồm một khoản đầu tư trị giá 93 triệu USD để hồi sinh bến tàu New London của bang. 'Chúng tôi vẫn phải xin giấy phép cho dự án' - Brostrom nói, và quá trình này sẽ mất khoảng 2 năm. 'Sau đó quá trình xây dựng sẽ mất thêm vài năm nữa', ông nói.

Điện gió nổi

Maine sẽ tiếp tục với một dự án thử nghiệm tương đối nhỏ, 12-MW, mang tên Aqua Ventus, dự kiến cung cấp điện cho khoảng 9.000 hộ gia đình vào năm 2022. Tuy nhiên, điểm khác biệt là một cặp tua-bin nổi 6-MW được thiết kế bởi Trung tâm Advanced Structures and Composites tại Đại học Maine.

Khác với các tua-bin gió ngoài khơi truyền thống, cố định trên các cọc được khoan sâu xuống đáy biển ở độ sâu lên đến hơn 60 mét, các tua-bin nổi được gắn với cáp neo dưới đáy biển. Đây được xem là giải pháp khả thi để xây dựng trang trại điện gió ở vùng nước sâu hơn ngoài khơi Maine và California, một bang đã cam kết sử dụng năng lượng sạch 100% vào năm 2045, nhưng vẫn chưa có khu vực nào được cho thuê để triển khai dự án điện gió.

Bang New York đã áp dụng một luật vào tháng 7, yêu cầu đạt công suất điện gió ngoài khơi lên 9.000 MW vào năm 2035. Trong tháng đó, Orsted và Eversource được chọn để xây dựng dự án Sunrise Wind công suất 880 MW và Equinor (trước đây là Statoil) của Na Uy để xây dựng Empire Wind, một dự án công suất 816 MW. Ngoài ra, dự án trang trại gió South Fork Wind của Orsted đã được ký kết vào năm 2017 với Cơ quan Năng lượng Đảo Long.

Orsted hiện đang phát triển dự án Ocean Wind 1.100 MW ngoài khơi New Jersey 15 dặm từ thành phố Atlantic. Vào tháng 11, Thống đốc Phil Murphy tuyên bố bang của ông sẽ gấp đôi cam kết, phấn đấu đạt mức công suất điện gió ngoài khơi lên 7.500 MW vào năm 2035, nghĩa là nếu thực hiện được, điện gió ngoài khơi sẽ cung cấp một nửa tổng năng lượng của bang New Jersey.

Mặc dù triển vọng trong tương lai là lớn, nhưng hiện tại chỉ có một dự án điện gió ngoài khơi đang được xây dựng. Công ty Dominion Energy và Orsted đang xây dựng hai tua-bin 6 MW ngoài khơi bờ biển Virginia 27 dặm, và dự kiến sẽ đi vào hoạt động vào năm sau.

Đây là bước đầu tiên đến dự án tiếp theo, với quy mô lớn hơn, 2.600 MW, dự kiến hoàn thành vào năm 2026 - theo Mark Mitchell, Phó Chủ tịch của Dominion. 'Chúng tôi hy vọng dự án 2 tua-bin sẽ được BOEM ưu tiên xem xét, cho phép chúng tôi nhận được giấy phép từ họ và cùng hợp tác trong quá trình xây dựng và triển khai' - ông nói.

BOEM hiện đang xem xét tổ chức đấu giá cho thuê thêm một số khu vực khác ngoài khơi vùng bờ Đông, cụ thể là phía Nam của South Carolina, cũng như California, Oregon và Hawaii, nhưng vẫn chưa có lịch trình chi tiết. Trong khi chờ đợi, để thị trường điện gió Mỹ tiếp tục phát triển, cần phải đưa ra số liệu có thể dự báo được trong năm, đặt ra kế hoạch cụ thể và chắc chắn, để các nhà thầu có thể lập kế hoạch và xin giấy phép kịp thời và có thể dự báo - theo Lavelle.

Tham khảo: CNBC