Báo cáo tiềm năng năng lượng gió, sóng ngoài khơi tại các vùng biển Việt Nam

Báo cáo được xây dựng trên cơ sở tham khảo các công trình nghiên cứu về tiềm năng năng gió, sóng trong và ngoài nước đến thời điểm hiện nay và tận dụng tối đa nguồn số liệu gió, sóng, số liệu tái phân tích của các mô hình hiện có tại Việt Nam.

Báo cáo tiềm năng năng lượng gió, sóng ngoài khơi tại các vùng biển Việt Nam đã đánh giá được tiềm năng năng lượng gió, sóng và các điều kiện tác động đến tiềm năng năng lượng gió, sóng chi tiết cho các vùng biển của Việt Nam. Trong thời gian tới, Bộ Tài nguyên và Môi trường sẽ tiếp tục chỉ đạo các đơn vị cập nhật và hoàn thiện Báo cáo tiềm năng năng lượng gió, sóng ngoài khơi tại các vùng biển Việt Nam.

Báo cáo là nguồn tài liệu tham khảo để các bộ, ngành và địa phương khai thác, sử dụng trong quá trình hoạch định, xây dựng và cập nhật chiến lược, quy hoạch và kế hoạch phát triển liên quan đến năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng gió, sóng ngoài khơi các vùng biển Việt Nam.

Báo cáo gồm 4 phần:

Phần I: Thực trạng phát triển năng lượng gió, sóng ngoài khơi: Trong đó nêu lên thực trạng và xu thế phát triển tiềm năng năng lượng gió, năng lượng sóng trên thế giới; Một số đánh giá ban đầu về tiềm năng năng lượng gió, năng lượng sóng ở Việt Nam;

Phần II: Nguồn số liệu và phương pháp.

Phần III: Kết quả đánh giá tiềm năng năng lượng gió, năng lượng sóng:

- Kết quả đánh giá tiềm năng năng lượng gió tại các vùng biển Việt Nam

- Kết quả đánh giá tiềm năng năng lượng sóng tại các vùng biển Việt Nam

- Dự báo tiềm năng năng lượng gió, sóng theo kịch bản biến đổi khí hậu

Phần IV:  Các nhân tố tác động đến khai thác năng lượng gió, sóng và ảnh hưởng của công trình khai thác tới môi trường và hoạt động kinh tế - xã hội

- Tác động của các thiên tai trên biển đến khai thác năng lượng gió, sóng

-  Ảnh hưởng của các công trình khai thác năng lượng gió, sóng ngoài khơi tới môi trường và hoạt động kinh tế - xã hội

Tiềm năng năng lượng gió ở các vùng biển Việt Nam

Từ kết quả tính toán tiềm năng năng lượng gió từ số liệu tái phân tích cho thấy phân bố gió và tiềm năng năng lượng gió ở mực độ cao 100 m trên các vùng ven biển Việt Nam như sau: Các vùng biển có khả năng khai thác tiềm năng năng lượng gió tốt nhất là Bình Định đến Ninh Thuận, Bình Thuận đến Cà Mau và một phần vùng biển trung tâm vịnh Bắc Bộ. Đặc biệt, tiềm năng gió đạt ở mức tốt đến rất tốt ở khu vực biển Ninh Thuận đến Bà Rịa-Vũng Tàu với tốc độ gió trung bình năm từ 8 đến 10 m/s, mật độ năng lượng trung bình năm phổ biến từ 600 đến trên 700 W/m2 . Cụ thể: Vùng biển Bắc vịnh Bắc Bộ: Hướng gió chủ đạo là hướng Đông đến Đông Đông Bắc. Trung bình năm, tốc độ gió từ 6-8 m/s, mật độ năng lượng gió khoảng 200-500 W/m2 . Vùng biển Nam vịnh Bắc Bộ: Hướng gió chủ đạo là hướng Đông. Trung bình năm, tốc độ gió từ 6-8 m/s, mật độ năng lượng gió khoảng 200-500 W/m2 .

Vùng biển Quảng Trị đến Quảng Ngãi: Hướng gió chủ đạo là hướng Đông. Trung bình năm, tốc độ gió từ 6-8 m/s, mật độ năng lượng gió phổ biến từ 200-400 W/m2 . Vùng biển Bình Định đến Ninh Thuận: Hướng gió chủ đạo là hướng Bắc đến Đông Bắc. Trung bình năm, tốc độ gió từ 7-9 m/s, mật độ năng lượng gió phổ biến từ 300-600 W/m2 .

Vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau: Hướng gió chủ đạo là hướng Bắc Đông Bắc đến Đông Đông Bắc. Trung bình năm, tốc độ gió từ 7-10 m/s và mật độ năng lượng gió khoảng 300-700 W/m2 . Vùng biển Cà Mau đến Kiên Giang: Hướng gió chủ đạo là hướng Đông đến Đông Đông Nam. Trung bình năm, tốc độ gió từ 5-7 m/s, mật độ năng lượng từ 100-300 W/m2 .

Ở các vùng biển phía Bắc, thời gian có có thể khai thác tiềm năng năng lượng gió tốt nhất (tốc độ gió trung bình ≥ 8 m/s) là từ tháng 10 đến tháng 2 ở vùng biển Bắc vịnh Bắc Bộ; từ tháng 11 đến tháng 1 ở các vùng biển Nam vịnh Bắc Bộ, Quảng Trị đến Quảng Ngãi.

Ở các vùng biển phía Nam, tốc độ gió cũng như mật độ năng lượng gió có sự phân hoá theo mùa. Tốc độ gió/mật độ năng lượng gió trong các tháng chính mùa 34 hoạt động của gió mùa đông và mùa hè lớn hơn các tháng chuyển tiếp; trong đó trị số trong mùa đông lớn hơn nhiều so với mùa hè ở các vùng biển Bình Định đến Ninh Thuận, Bình Thuận đến Cà Mau và không có sự chênh lệch nhiều giữa hai mùa ở vùng biển Cà Mau đến Kiên Giang. Thời gian nên khai thác tiềm năng năng lượng gió tốt nhất ở các vùng biển Bình Định đến Ninh Thuận, Bình Thuận đến Cà Mau là từ tháng 11 đến tháng 2, với tốc độ gió trung bình trên 8 m/s và mật độ năng lượng gió phổ biến trên 500 W/m2 .

Ở các mực độ cao 150 và 200 m, phân bố không gian mật độ năng lượng gió trên các vùng biển ven bờ tương tự mực 100 m, trị số cao có xu hướng lệch về phía nam hơn. Mật độ năng lượng gió tại các mực 150 m, 200 m xấp xỉ mực 100 m ở các vùng biển Bắc vịnh Bắc Bộ, Nam vịnh Bắc Bộ, Quảng Trị đến Quảng Ngãi, Cà Mau đến Kiên Giang; và cao hơn không nhiều ở các vùng biển Bình Định đến Ninh Thuận (300-700 W/m2 ), Bình Thuận đến Cà Mau (300-800 W/m2 ).

Tiềm năng năng lượng sóng ở các vùng biển Việt Nam

Kết quả tính toán năng lượng sóng trung bình nhiều năm cho thấy khu vực có tiềm năng năng lượng sóng > 2 kW/m bao phủ toàn bộ vùng Biển Đông, ngoại trừ khu vực vịnh Thái Lan; khu vực có tiềm năng năng lượng > 10 kW/m trải rộng từ phía Bắc đến giữa Biển Đông và kéo dài đến ngoài khơi khu vực Nam Trung Bộ; khu vực có tiềm năng năng lượng cao nằm ở eo Luzon. Trong mùa Đông, gió mùa Đông Bắc tạo ra vùng năng lượng sóng khá mạnh trên vùng bắc và giữa Biển Đông, nhất là trong tháng 12 với tiềm năng năng lượng lớn nhất tới 70 kW/m.

Vùng bờ biển miền Trung Việt Nam từ Đà Nẵng đến Ninh Thuận năng lượng sóng lớn nhất khoảng 50-60 kW, với tần suất xuất hiện ngưỡng “tiềm năng trung bình” tới trên 60% và ngưỡng “tiềm năng cao” tới 40%, do vậy đây sẽ là khoảng thời gian khai thác năng lượng sóng thuận lợi nhất trong năm.

Trong mùa gió Tây Nam, do tốc độ gió không mạnh bằng gió mùa đông bắc và khu vực ảnh hưởng cũng hạn chế ở vùng phía nam Biển Đông nên tiềm năng năng lượng sóng về cơ bản không lớn. Năng lượng sóng cực đại trong mùa này chỉ đạt khoảng 25 kW/m xảy ra vào các tháng 7 và tập trung tại khu vực ngoài khơi phía đông nam Biển Đông.

Tiềm năng năng lượng sóng vùng ven biển Việt Nam thông qua số liệu trích xuất tại 20 điểm ven bờ và các trạm hải văn cũng cho thấy vùng có năng lượng sóng lớn nhất tập trung ở khu vực Trung Bộ (từ Đà Nẵng đến Ninh Thuận) và thấp hơn dải ven biển Bắc Bộ và Nam Bộ. Hai khu vực ven bờ vịnh Bắc Bộ và vịnh Thái Lan có tiềm năng năng lượng sóng thấp nhất.

Kết luận và kiến nghị

Qua các kết quả phân tích, có thể nhận thấy nhiều khu vực biển tại Việt Nam có tiềm năng năng lượng gió và sóng cao, chưa được khai thác. Quan điểm, chủ trương của Đảng, Nhà nước Việt Nam sẽ là hướng tới sử dụng năng lượng tái tạo, thay thế nguồn năng lượng hiện có đang cạn kiệt. Ngành Khí tượng Thủy văn đang sở hữu công nghệ dự báo khí tượng thủy văn hiện đại và năng lực tính toán cao ngang hàng các nước trong khu vực nên có thể đưa ra những dự báo dài hạn có độ tin cậy. Bên cạnh đó, trong thời gian tới, dự báo khí tượng thủy văn sẽ hướng dần tới dự báo xác suất (tiềm năng ảnh hưởng) và dự báo tác động đến một đối tượng, đơn vị vận hành cụ thể, do đó với việc phát triển các sản phẩm dự báo tác động cho các nhà máy điện nói chung và cho nhà máy khai thác năng lượng tái tạo nói riêng sẽ là hướng đi hết sức thiết thực, mang lại lợi ích phục vụ trực tiếp xã hội. Các dữ liệu khí tượng thủy văn bao gồm mô hình dự báo và quan trắc sẽ cho phép kết hợp với các cơ quan liên ngành để xây dựng những bài toán hiệu chỉnh, qua đó có những kết quả dự báo, đánh giá tiềm năng năng lượng sóng, gió một cách chính xác và tin cậy hơn. Mặt khác, khi công nghệ mô hình số trị khí tượng, hải dương được phát triển, việc tái xây dựng các bản đồ tiềm năng về gió, sóng ở mức độ chi tiết cao hơn là hoàn toàn khả thi, khi đó sẽ cho phép đánh giá được các khu vực có khả năng khai thác mới với các điều kiện phù hợp hơn, ví dụ mức độ ổn định của năng lượng thu được, mức độ ảnh hưởng của các điều kiện thiên tai đến địa điểm khai thác.

Tuy nhiên, việc chi tiết hóa dự báo sóng và gió đòi hỏi những sự phát triển về năng lực tính toán và các dữ liệu quan trắc phù hợp để hiệu chỉnh có được các sản phẩm dự báo tin cậy, đáp ứng được nhu cầu của nhà máy khai thác năng lượng tái tạo và các cơ quan vận hành điều độ điện cho các nhà máy năng lượng tái tạo. Trong khi đó, hệ thống quan trắc của Ngành Khí tượng Thủy văn thường tập trung vào chế độ gió sát bề mặt (mực 10 m) và trên cao (từ vài km trở lên), do đó những quan trắc gió ở các mực khai thác năng lượng gió (50 m, 100 m, 200 m, ...) cần có những bổ sung bao gồm các quan trắc mang tính chất chuyên đề (nhằm đánh giá tiềm năng) và quan trắc liên tục (phục vụ vận hành thời gian thực).

Để phát triển năng lượng tái tạo ngoài khơi, Báo cáo đã đề xuất các nhiệm vụ cần triển khai trong thời gian tới bao gồm:

a. Tổ chức điều tra, khảo sát, quan trắc bổ sung điều kiện tự nhiên các vùng biển:

- Điều tra khảo sát, xây dựng trạm đo, thiết bị đo hiện đại, quan trắc các yếu tố gió, bức xạ mặt trời (tháp đo gió, bóng thám không quan trắc gió, thiết bị không người lái…). Dự kiến tại các trạm đảo: Xây dựng tháp đo gió tại các đảo Bạch Long Vĩ, Cô Tô, Cồn Cỏ, Lý Sơn, Phú Quý, Côn Đảo, Thổ Chu, Phú Quốc, Song Tử Tây, Trường Sa.

- Nâng cấp cách thức và thiết bị đo sóng hiện nay tại các trạm hải văn bằng các máy đo tự động sẽ thu thập được số liệu liên tục trong ngày với tần suất đo nhiều hơn và đầy đủ các tham số độ cao, chu kì và hướng.

- Tiếp tục duy trì và lắp đặt thêm các trạm radar biển dọc bờ biển Việt Nam để có thể đo được các yếu tố sóng, dòng chảy trên toàn dải ven bờ.

- Đối với vùng biển ngoài khơi không có đảo như ngoài khơi Nam Trung Bộ cần sử dụng bóng thám không, thiết bị không người lái hoặc các trạm phao nổi mang các thiết bị đo cấu trúc thẳng đứng của khí quyển (LIDAR).

b. Ứng dụng công nghệ mô hình số trị trong việc tái mô phỏng và đánh giá tiềm năng năng lượng gió chi tiết theo không gian

- Tính toán tiềm năng từ kết quả quan trắc, mô phỏng năng lượng gió, sóng (từ mô hình động lực khí tượng, hải văn độ phân giải cao) kết hợp hiệu chỉnh với dữ liệu quan trắc, vệ tinh và các nguồn dữ liệu khác cho các vùng biển, đảo Việt Nam với độ chi tiết theo không gian ngang từ 2-3 km.

- Xây dựng bộ bản đồ tiềm năng gió (ở các độ cao từ 60-200 m) và tiềm năng sóng cho các vùng biển Việt Nam. - Đánh giá khả năng phát điện bằng năng lượng gió, sóng cho các vùng biển Việt Nam.

- Mở rộng nghiên cứu, đánh giá các tiềm năng năng lượng tái tạo khác trên biển như năng lượng thủy triều, dòng chảy…

c. Giám sát, dự báo năng lượng gió, sóng thời gian thực, cảnh báo thiên tai, dự báo tác động để phục vụ công tác sản xuất năng lượng tái tạo.

- Phát triển các công cụ tích hợp sản phẩm dự báo mô hình, quan trắc vệ tinh, radar để thiết lập các sản phẩm chuyên về cảnh báo thiên tai, dự báo tác động để phục vụ công tác sản xuất năng lượng tái tạo.

- Phát triển sản phẩm dự báo năng lượng gió, sóng thời gian thực dựa trên công nghệ mô hình số trị để phục vụ công tác sản xuất năng lượng tái tạo.

d. Nghiên cứu, đánh giá, dự báo chi tiết tác động thiên tai, môi trường biển tới khả năng xây dựng và khai thác của các công trình điện gió, sóng ngoài khơi.

- Tác động của các thiên tai khí tượng thủy văn, động đất tới xây dựng và khai thác của các công trình điện gió, sóng tại từng khu vực.

- Tác động của môi trường, địa chất, các yếu tố động lực biển tới xây dựng và khai thác của các công trình điện gió, sóng ngoài khơi tại từng khu vực.

e. Nghiên cứu, đánh giá, dự báo các tác động của các công trình điện gió, sóng ngoài khơi đến môi trường và các hoạt động kinh tế - xã hội.

- Tác động của công trình điện gió, sóng đến môi trường khu vực.

- Tác động của công trình điện gió, sóng đến hoạt động kinh tế - xã hội, an ninh và an toàn hàng hải tại khu vực.

Bộ Tài nguyên và Môi trường trân trọng giới thiệu Báo cáo tiềm năng năng lượng gió, sóng ngoài khơi tại các vùng biển Việt Nam lần thứ nhất đến các cơ quan, tổ chức được biết để nghiên cứu, phục vụ công tác.

Toàn văn báo cáo

/upload/files/2022/2-bao-cao-tiem-nang-nang-luong-gio-song-ngoai-khoi-viet-nam-copy-(2).pdf