Điện sóng biển gắn trên khung đỡ có giá thành phát điện rẻ hơn thủy điện khá nhiều hay không?

Trong mục 2.1 của bài: “Điện sóng biển gắn trên khung đỡ có giá thành phát điện rẻ hơn thủy điện khá nhiều hay không?” đã đưa lên Diễn đàn ngày 26/07/2016, để đối phó với dòng chảy biển đã giảm chiều cao của phao xuống còn 2,6 m. Nhưng làm như vậy vẫn chưa đủ, muốn đối phó với dòng chảy biển tốt hơn thì phải xem các dòng chảy biển đó như thế nào?

Ngoài ra cũng nên xét đến các vùng biển gần bờ có sóng biển lớn thứ 2 là Bình Định đến Ninh Thuận và có sóng biển lớn thứ 3 là Quảng Trị đến Quảng Ngãi. Đường đẳng sâu 20 m trên vùng biển Quảng Ngãi đến Ninh Thuận ở rất gần bờ, rất khó làm các khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển nhưng đường nối từ bờ ra đến khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển chỉ còn rất ngắn và ma sát của sóng với đáy biển cũng nhỏ hơn các vùng biển khác do nơi biển sâu bằng nửa bước sóng rất gần bờ. Tuy giá thành phát điện của điện sóng biển trên vùng biển Quảng Ngãi đến Ninh Thuận đắt hơn trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau nhưng sản lượng điện sóng biển trên vùng biển này tập trung từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau: Vùng biển Quảng Ngãi chiếm tới 84,83% và vùng biển Bình Định đến Ninh Thuận chiếm tới 79,24% so với sản lượng điện cả năm, trong đó từ tháng 12 năm trước đến tháng 3 năm sau vùng biển Quảng Ngãi chiếm tới 62,46% và vùng biển Bình Định đến Ninh Thuận chiếm tới 63,14% sản lượng điện cả năm, rất thuận lợi trong việc bổ sung thêm nguồn điện cho thủy điện các vùng khác để dành nguồn nước vào cuối mùa khô.

Đối với các vùng biển gần bờ khác cũng có thể làm được điện sóng biển nhưng giá thành phát điện sẽ cao hơn.

1. Hướng chính của dòng chảy biển:

Xem các hình vẽ về dòng chảy biển Việt Nam trên mạng tôi có được một số hình sau:






Nhìn vào hình các dòng chảy biển ở Biển Đông ta thấy chúng đều song song với hướng của đường bờ biển. Do thường xuyên bị ma sát với đáy biển nông trên quãng đường dài làm cho năng lượng của dòng chảy biển gần bờ bị giảm sút rất nhiều và nơi nào càng gần bờ, càng nông tốc độ dòng chảy càng chậm. Khi đi tắm biển và đứng ở nơi biển sâu khoảng hơn 1 m, nếu ta thả một vật nhỏ và nhẹ xuống biển sẽ thấy nó không trôi vào bờ theo sóng, mà chỉ di chuyển rất chậm song song với bờ biển, hoặc thậm chí gần như đứng yên. Nên các khung đỡ điện sóng biển đều cần có khung chịu lực song song với hướng của đường bờ biển và các phao ở gần bờ có thể cao, nhưng càng ra ngoài biển xa, biển sâu hơn phao càng cần phải thấp hơn. Nhìn vào hình cuối cùng ta thấy vùng biển có màu xanh là vùng biển có dòng chảy chậm, vùng này từ Bình Thuận trở xuống và sang đến Vịnh Thái Lan. Vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau nằm trong vùng này và càng về phía nam vùng này càng mở rộng dần ra.

2. Hình dạng khung đỡ của điện sóng biển:

2.1. Khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển:

Khung đỡ này ở ngay gần bờ, dòng chảy biển còn chậm chưa tác động nhiều đến phao nên ta vẫn dùng phao hình trụ tròn đường kính 6 m cao 3 m như những bài trước. Chỉ cần gắn ngay trên bờ các thanh thép dài 12 m vào các ống thép của cột chống thành từng cụm 3 hoặc 4 cột chống để cắm dần từng cụm xuống biển, đoạn đường đi lại và đứng làm việc của công nhân trong cụm cũng được gắn ngay trên bờ, rồi gắn tiếp những thanh thép dài 12 m để nối các cụm đó lại với nhau thành khung đỡ hình thang cân như trong sơ đồ sau:



Từ hình vẽ này ta có thể tính được số lượng các loại khung chịu lực, bộ tạo nguồn điện, cột chống, thanh liên kết, chiều dài đường bằng thép tấm cho xe con, xe vận chuyển vật liệu điện qua lại,... Cụ thể như sau:

Trong các bài trước ta đã tính cứ 25 khung liên kết lại có 1 cầu để nối với khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển nhưng do phải đối phó với dòng chảy biển nên trong bài này chiều ngang các khung đỡ thẳng góc phải rộng hơn và tạm tính là cứ 26 khung lại có 1 cầu cho các khung đỡ thẳng góc xa nhau hơn một chút. Khi đó số khung chịu lực ở hàng ngoài cùng là: 26x29+1 = 755 khung. Mỗi hàng phía sau lại tăng thêm 1 khung chịu lực nên số khung chịu lực ở hàng trong cùng là: 755+6 = 761 khung. Tổng số khung chịu lực là: (755+761):2x7 = 5.306 khung, mỗi khung có 1 bộ tạo nguồn điện nên số bộ tạo nguồn điện cũng là 5.306 bộ. Như vậy đáy lớn của hình thang cân dài: 11,8x761 = 8.979,8 m và đường ô tô bằng thép tấm ở ngay cạnh hàng trong cùng nên cũng dài khoảng 8.979 m. Đê phía sau khung đỡ phải dài hơn và ta tạm tính là hơn 9 km. Cứ khoảng 10 km lại có 1 công trình, nên đường cho tàu thuyền của ngư dân qua lại để ra biển xa rộng khoảng gần 1 km. Trong trường hợp phía sau khung đỡ không có đê thì chỉ có 1 cầu nhỏ nối với đoạn đường đi từ khung đỡ vào bờ. Số lượng cột chống của khung đỡ là: 5.306+7 = 5.313 cột. Số thanh liên kết nối từ hàng này sang hàng kia trong cả 2 tầng liên kết là: (5.313-762)x2x2 = 18.204 thanh.

Do chân các cột chống dài nên khi gắn các cụm trên bờ cần có thêm một số ống thép nhỏ đủ cứng dài 11,45 m có khoan lỗ ở 2 đầu để buộc vào ống bê tông dự ứng lực cho phía dưới của các ống bê tông này tâm cũng cách đều nhau 11,8 m. Mỗi cụm 3 cột chống cần 3 ống thép, mỗi cụm 4 cột chống cần 5 ống thép. Chỗ buộc có thể cách phía trên ống bê tông dự ứng lực khoảng hơn 5 m để khi đã cắm cụm 3 hoặc 4 cột chống đó xuống biển thì nó sẽ cao hơn mực nước biển một ít. Sau khi cắm xong cụm cột chống xuống biển thì chỉ cần cho người mặc áo phao cầm dây thừng bơi ra buộc vào giữa ống thép rồi tháo dây buộc ở 2 đầu ống thép ra thì ống thép sẽ chìm xuống nước và người ở trên sà lan sẽ kéo dây để lấy ống thép về và dùng cho các cụm cột chống sau.

Dòng Rip là một luồng nước mạnh chảy theo hướng vuông từ bờ ra biển có bề rộng dọc bờ từ 3 – 30 m và chiều dài ra biển từ 100 – 150 m, tốc độ có thể đạt cực đại tới 2 m/s. Dòng Rip phụ thuộc vào sóng biển và địa hình chi tiết của bờ và đáy trong đới sóng đổ. Nó thường tồn tại chủ yếu ở những vùng biển có sự tồn tại của các đỉnh nhọn địa hình cố định nhô ra biển như trên đầu và bên cạnh các bờ kè, đê chắn sóng, cầu cảng và các công trình nhân tạo khác xây sát bờ biển. Nếu sau khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển có đê thì sườn đê không có chỗ lồi lõm nên vùng khung đỡ chỉ có sóng tới và sóng phản xạ gặp nhau, sóng lại càng dữ dội hơn và có lẽ không có dòng Rip. Bên cạnh đê là vùng biển rộng khoảng gần 1 km chỉ có sóng tiến vào vùng biển phía trong không có sóng nên sóng sẽ bị yếu đi nhanh chóng và dòng chảy chỉ là dòng do thủy triều lên xuống mà thôi. Điều cần quan tâm là trường hợp phía sau khung đỡ không có đê, khi đó khung đỡ ở nơi biển sâu 5 m và đã khá xa bờ nên không còn dòng Rip từ bờ ra hoặc nếu còn thì nó đã yếu đi rất nhiều. Nhưng đầu nhô ra biển của đường từ bờ ra khung đỡ có gây ra dòng Rip tác động vào các phao trong các bộ tạo nguồn điện hay không? Vì vậy ta cần nghĩ đến việc phải bỏ một số phao ở gần đầu nhô ra biển đó thí dụ như hàng trong cùng bỏ 3 phao, hàng tiếp theo bỏ 4 phao,... hàng ngoài cùng bỏ 9 phao và tổng số phao phải bỏ là: (3+9)x7/2 = 42 phao. Như vậy số bộ tạo nguồn điện trên khung đỡ này chỉ còn: 5.306-42 = 5.264 bộ. Tại những chỗ không có những bộ tạo nguồn điện đó, ta có thể làm nhà nghỉ trên biển hoặc làm kho chứa vật liệu điện.

2.2. Khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển:

Muốn đối phó với dòng chảy biển tốt hơn thì chiều cao của phao cần giảm dần khi càng ra ngoài biển xa hơn và các khung đỡ này nên có dạng hình lượn sóng như sau:



Khi chiều cao của phao giảm dần thì khoảng cách giữa mặt dưới thanh thép chịu lực tầng liên kết dưới và mực nước biển trung bình cũng giảm theo, nhưng chiều cao của cột chống khung đỡ không đổi so với mực nước biển trung bình nên khoảng cách giữa 2 tầng liên kết được tăng thêm. Trong các bài trước đây đã tính với khung đỡ hình lục giác dẹt lệch có chiều dài lớn nhất là 11,8x631 = 7.445,8 m và 4.404 khung chịu lực. Nên ta cần tính xem với chiều dài gần như vậy thì với khung đỡ hình lượn sóng sẽ có bao nhiêu khung chịu lực?

Nhìn vào hình vẽ ta thấy có 7 hàng khung chịu lực hình lượn sóng, nhưng 2 đầu lại giảm dần và mỗi đầu có số khung chịu lực là: 1+2+3+4+5+6 = 21 khung. Tính theo chiều dài của khung đỡ thì các cột khung chịu lực cách nhau: 11,8x0,866 = 10,22 m (0,866 là căn 3 chia cho 2). Như vậy 2 đầu của khung đỡ đã chiếm chiều dài là: 10,22x6x2 = 122,63 m và phần chiều dài còn lại của khung đỡ là: 7.445,8-122,63 = 7.323,17 m. Mỗi hàng khung chịu lực hình lượn sóng có số khung là: 7.323,17/10,22-1 = 715,62 khung, nhưng để có được cân đối như hình vẽ thì số khung chịu lực trong mỗi hàng phải là bội số của 4 và là 712 khung. Tổng số khung chịu lực trong khung đỡ là: 21x2+712x7 = 5.026 khung, nhưng phải bỏ bớt 1 bộ tạo nguồn điện do ở quá gần khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển nên số bộ tạo nguồn điện là 5.025 bộ. Khung đỡ hình lượn sóng có: 6x2+712+1 = 725 đoạn và tổng chiều dài của khung đỡ là: 10,22x725 = 7.409,5 m.

Hai đầu của khung chịu lực đều phải có cột chống và 2 đầu của khung đỡ cũng phải có cột chống nên tổng số cột chống trong khung đỡ là: 5.026+(6x2+712)+2 = 5.752 cột.

Mỗi đầu của khung đỡ có số cột chống là: 1+2+3+4+5+6+7 = 28 cột. Nhìn vào hình vẽ ta thấy mỗi cột chống có 2 thanh liên kết nối với 2 cột chống phía trong nên mỗi đầu khung đỡ có số thanh liên kết là: 28x2 = 56 thanh. Khi đã vào đến phần lượn sóng, đếm trên hình vẽ ta có 15 thanh liên kết trên mỗi cột và số thanh liên kết có trong phần này là: 15x(712-1) = 10.665 thanh. Như vậy số thanh liên kết trong cả 2 tầng liên kết của khung đỡ là: (56x2+10.665)x2 = 21.554 thanh.

Nhìn vào hình vẽ ta thấy chỉ có các cụm 4 cột chống mà thôi và chúng có số lượng là: 5.752/4 = 1.438 cụm. Mỗi cụm gắn ngay trên bờ này có 1 khung chịu lực và 8 thanh liên kết. Như vậy sau khi đã cắm 1.438 cụm này xuống biển phải gắn thêm trên biển: 5.026-1.438 = 3.588 khung chịu lực và: 21.554-1.438x8 = 10.050 thanh liên kết.

Do có đường ô tô ở giữa khung đỡ nên khi lắp ghép cần lưu ý 3 vấn đề sau:

- Các thiết bị gắn trong khung chịu lực chỉ nằm ở một bên, còn lại hơn 5 m là khoảng trống, vì vậy cần dành khoảng trống cho đường ô tô như trong hình vẽ.

- Các thanh thép chịu lực trong 2 khung chịu lực cạnh nhau nằm gối đầu lên nhau và các thanh thép chịu lực trong các cụm 4 cột chống đã gắn trên bờ đều ở vị trí thấp. Để đường ô tô ít lên dốc xuống dốc, các thanh thép chịu lực gắn trên biển nằm trên đường ô tô cần gắn ở vị trí thấp, chỉ trừ các thanh thép chịu lực phải gắn trên các thanh thép chịu lực của 2 cụm 4 cột chống gần nhau bắt buộc phải gắn ở vị trí cao.

- Tại những nơi trên đường ô tô, chỗ gắn các thanh thép chéo đỡ các thanh thép chịu lực tầng liên kết trên vào các ống thép cột chống nên cho cao hơn để ô tô có thể qua lại dễ dàng.

Phần lớn các cột chống trong khung đỡ này đều ở nơi biển sâu hơn nên chỉ một số ít cụm 4 cột chống ở gần bờ có thể tháo các ống thép nhỏ buộc vào ống bê tông dự ứng lực ra được để dùng cho các cụm khác. Còn lại các cụm 4 cột chống khác ở sâu hơn phải buộc các ống nhỏ bằng thép hoặc bằng chất liệu khác ở ngay gần phía dưới ống bê tông dự ứng lực và không tháo ra được do nó ở sâu gần đáy biển. Ta chỉ cần khoan vài lỗ ở mỗi ống này là có thể làm nhà cho cá con trú ẩn vì khi đã bơi vào đây thì không loại sinh vật biển nào lớn hơn có thể chui vào được, như vậy số lượng cá sẽ tăng lên nhanh chóng.

Vùng biển có dòng chảy chậm ở Bình Thuận còn hẹp nhưng càng về phía nam càng mở rộng ra và Côn Đảo cũng nằm ở trong vùng này. Vì vậy tôi dự kiến tạm tính: Vùng biển Bình Thuận đến Vũng Tàu, vùng có dòng chảy chậm ở đông bắc Bình Thuận còn hẹp nhưng càng về phía nam càng mở rộng ra nên gần bờ dùng phao cao 3 m, càng ra xa càng nhỏ dần và phao thấp nhất chỉ cao khoảng 1,6 m. Đây chỉ là số bình quân, càng về phía tây nam chiều cao của phao thấp nhất càng cao dần. Vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau, vùng có dòng chảy chậm rất rộng nên gần bờ dùng phao cao 3 m, càng ra xa càng nhỏ dần và phao thấp nhất cao khoảng 2,4 m.

3. Biến chuyển động nâng lên hạ xuống của phao thành chuyển động quay tròn theo một chiều nhất định để chạy máy phát điện:

3.1. Biến chuyển động nâng lên hạ xuống của phao thành chuyển động quay đi quay lại:

Có thể làm theo sơ đồ sau:



Phao nâng lên hạ xuống theo sóng làm cho thanh thép có răng đứng giữa phao cũng phải nâng lên hạ xuống theo. Bánh răng nhận lực tiếp xúc với thanh thép có răng biến chuyển động nâng lên hạ xuống thành chuyển động quay đi quay lại.

3.2. Biến chuyển động quay đi quay lại thành chuyển động quay tròn theo một chiều nhất định với tốc độ hàng nghìn vòng phút để chạy máy phát điện:

Có thể làm theo sơ đồ sau:



Trong hình vẽ này có các bánh răng liền nhau, nên tôi phải dùng các đường đậm nét và không đậm nét để phân biệt chúng. Các tỷ lệ về đường kính của bánh răng nhận lực/líp lớn và bánh răng nhỏ/líp nhỏ phải bằng nhau để trục chuyển lực quay được bình thường.

Líp lớn và líp nhỏ gắn cùng chiều vào trục chuyển lực. Bánh răng trung gian nằm giữa bánh răng nhỏ và líp nhỏ làm cho líp lớn và líp nhỏ luôn luôn quay ngược chiều nhau. Do đó khi trục nhận lực quay đi quay lại thì trục chuyển lực chỉ có thể quay theo một chiều nhất định.

Khi trục nhận lực quay được 1 vòng thì trục chuyển lực quay được: 1/0,8 = 1,25 vòng.

Khi trục chuyển lực quay được 1 vòng thì trục truyền lực sang máy phát điện quay được: 2,2/0,2 = 11 vòng.

Khi trục truyền lực sang máy phát điện quay được 1 vòng thì máy phát điện quay được: 1,4/0,2 = 7 vòng.

Như vậy khi trục nhận lực quay được 1 vòng thì máy phát điện quay được: 1,25x11x7 = 96,25 vòng.

Giả thử khi sóng cao 1,8 m, ta có chu kỳ sóng 4,96 giây và khoảng nâng lên hạ xuống của phao là 1,66 m. Như vậy trong 1 phút quãng đường nâng lên hạ xuống của phao là: 1,66x2x60/4,96 = 40,16 m.

Bánh răng nhận lực có đường kính là 1 m, nên có chu vi là 3,1416 m. Khi sóng cao 1,8 m, trong 1 phút trục nhận lực sẽ quay được số vòng là: 40,16/3,1416 = 12,78 vòng.

Như vậy khi sóng cao 1,8 m, trong 1 phút máy phát điện sẽ quay được số vòng là: 12,78x96,25 = 1.230 vòng. Nhưng thực ra do khi chạy máy phát điện sẽ có lực cản rất lớn nên khoảng nâng lên hạ xuống của phao sẽ giảm đi và tốc độ quay của máy phát điện cũng sẽ giảm đi. Khi có sóng cao hơn thì máy phát điện sẽ quay nhanh hơn. Các đường kính trong hình vẽ trên chỉ là thí dụ để tính toán mà thôi, các bạn có thể thay đổi chúng cho phù hợp.

Việc biến chuyển động nâng lên hạ xuống của phao thành chuyển động quay tròn theo một chiều nhất định để chạy máy phát điện, bơm nước,... đã được đăng ký với Cục Sở hữu Trí tuệ. Căn cứ Quyết định số 36352/QĐ-SHTT ngày 20/06/2016, Cục Sở hữu Trí tuệ đã cấp Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích số 1396 về Cơ cấu biến đổi chuyển động với 3 phương án.

4. Ước tính sản lượng điện sóng biển:

4.1. Dự kiến các mức giảm sản lượng điện:

Trên vùng biển Quảng Ngãi đến Ninh Thuận do nơi biển sâu bằng nửa bước sóng rất gần bờ nên ta chỉ giảm sản lượng điện 5% chủ yếu để dự phòng rủi ro. Nhưng nơi biển sâu bằng nửa bước sóng trong vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau ở xa bờ hơn nhiều, sóng sẽ ma sát với đáy biển nhiều hơn nên mức giảm sản lượng điện phải tăng lên khá nhiều và dự kiến là 15% cho khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển khi phía ngoài không có các khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển. Khi có thêm 30 khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển thì sóng còn phải đi qua các khung đỡ loại này nên tôi dự kiến giảm sản lượng điện 24,5% cho khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển.

Đối với các khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển thì tâm của các phao vẫn cách đều nhau 11,8 m như trong các bài trước, nhưng khi chuyển sang khung đỡ hình lượn sóng thì tuy khung đỡ ngắn hơn nhưng trong khung đỡ có nhiều phao hơn và phía trước phao trong hàng đầu tiên có cột chống. Vì vậy trước đây vẫn tính giảm sản lượng điện 5% cho an toàn, nay cần giảm thêm là giảm 10% cho an toàn hơn.

Đối với các mức giảm sản lượng điện khác vẫn giữ nguyên như trong bài: “3 phương án điện sóng gió biển trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau” đã đưa lên Diễn đàn webdien.com ngày 15/09/2016.

4.2. Kết quả tính toán sản lượng điện:

Cụm điện sóng biển trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau có sản lượng điện rất lớn và vốn đầu tư cũng rất lớn nên ta phải làm dần từng bước. Nên trước tiên tôi tính chỉ có khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển cho có vốn đầu tư ít hơn rất nhiều. Sau này có nhiều vốn và đã khảo sát kỹ dòng chảy biển sẽ làm thêm các khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển nối với khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển đã có sẵn bằng các cầu nhỏ.

4.2.1. Khi chỉ sử dụng khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển:



4.2.2. Khi tính cho mỗi cụm điện sóng biển trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau:

4.2.2.1. Mỗi khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển trên vùng biển Bình Thuận đến Vũng Tàu:

Khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển có 5.025 bộ tạo nguồn điện. Sản lượng điện của khung đỡ này phụ thuộc vào số lượng phao từng loại nên phải tính cho từng loại phao rồi cộng lại. Công suất lắp máy cho từng loại phao tạm tính bằng 2 lần công suất bình quân của tháng lớn nhất rồi quy tròn lên. Sản lượng điện của mỗi khung đỡ như trong biểu sau:



Số phao tạm để như vậy cho các phao trong mỗi cột đều cùng loại với nhau, cụ thể như sau: 328 phao cao 3 m gồm 20 phao ở phần đầu khung đỡ và 308 phao ở 44 cột tiếp theo, 336 phao cao 1,6 m gồm 21 phao ở phần cuối khung đỡ và 315 phao ở 45 cột trước đó, các số 308, 315 và 336 đều là bội số của 7.

4.2.2.2. Mỗi khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển trên vùng biển TP Hồ Chí Minh đến Cà Mau:

Khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển cũng có 5.025 bộ tạo nguồn điện, nhưng phao thấp nhất cao 2,2 m. Sản lượng điện của mỗi khung đỡ như trong biểu sau:



Khi phía sau khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển có đê thì sóng tới và sóng phản xạ gặp nhau, sóng lại càng dữ dội hơn và sản lượng điện vùng gần đê sẽ tăng thêm. Khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển xa đê hơn, nhưng những phao ở gần đê nhất cũng có khả năng tăng sản lượng điện. Nhưng tôi chưa tính tăng thêm vì sản lượng điện đã quá lớn rồi và mức độ tăng thêm là bao nhiêu phải qua thực tế mới xác định được, tuy nhiên đối với những phao cao 3 m cũng nên để máy phát điện một chiều càng gần đê càng lớn hơn, thí dụ như công suất từ 89 KW đến 105 KW chẳng hạn.

Số phao trong mỗi cột đều cùng loại với nhau, cụ thể như sau: 545 phao cao 3 m gồm 20 phao ở phần đầu khung đỡ và 525 phao ở 75 cột tiếp theo, 560 phao cao 2,2 m gồm 21 phao ở phần cuối khung đỡ và 539 phao ở 77 cột trước đó, các loại phao từ 2,3 m đến 2,9 m đều có 560 phao ở 80 cột.

Bài có quả nhiều hình và biểu, không thể đưa vào hết được. Xin các bạn xem tiếp ở phần sau.

 

4.2.2.3. Sản lượng điện cho mỗi khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển tính theo từng tháng:



4.2.2.4. Sản lượng điện cho mỗi cụm điện sóng biển:



4.2.3. Tính thử công suất lắp máy cho từng loại khung đỡ:



4.2.4. Tiềm năng điện sóng biển trên vùng biển Quảng Ngãi đến Cà Mau:

Trên vùng biển Quảng Ngãi đến Ninh Thuận chỉ có khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển không có đê do đáy biển sâu nhanh. Trên bờ vùng biển Bình Thuận đến Vũng Tàu có ít đồng bằng ven biển nên tôi cũng chỉ tính cụm điện sóng biển mà phía sau khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển không có đê. Trên bờ vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau toàn là đồng bằng nên tôi phải tính cụm điện sóng biển mà phía sau khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển có đê. Từ đó có thể tính được tiềm năng điện sóng biển của các vùng biển này như trong biểu sau:



Nếu so sánh với lượng điện sản xuất và mua của cả nước năm 2016 là 176,99 tỷ kWh (Số liệu trong bài: “Thủ tướng đánh giá cao EVN vì 3 năm liền không thiếu điện” trên trang Web evn.com.vn) thì tiềm năng này lớn gấp 11 lần. Nếu so sánh với nhu cầu điện lớn nhất của năm 2030 là 632 tỷ KWh thì tiềm năng này lớn gấp 3,08 lần.

5. Ước tính sản lượng điện gió biển:

5.1. Điện gió biển cắm trên khung đỡ của điện sóng biển:

Vùng biển Quảng Ngãi đến Cà Mau là vùng biển có gió thổi mạnh nhất trong các vùng biển gần bờ của nước ta. Nếu thấy các khung đỡ vẫn còn chắc chắn hoặc gia cố thêm khung đỡ cho chắc chắn hơn thì ta vẫn có thể cắm thêm cột điện gió bằng ống thép không gỉ cao 7 m đường kính trong 220 mm vào đầu ống thép của một số cột chống trong các khung đỡ để làm các điện gió có cánh quạt dài 5 m nhằm tăng thêm sản lượng điện.

Mục 1.1 trong bài: “Điện sóng gió biển gắn trên khung đỡ” đưa lên Diễn đàn ngày 08/04/2016 đã tính được sản lượng điện của 3.780 điện gió có cánh quạt dài 5 m công suất 23 KW trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau là: Công suất bình quân 25,29 MW, sản lượng 221,51 triệu KWh, công suất lắp máy 86,94 MW.

Trên khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển hình thang cân có 7 hàng cột chống, ta chỉ dùng 3 hàng là hàng ngoài cùng, hàng 4 và hàng trong cùng. Trong mỗi hàng cũng cho điện gió cách nhau 1 cột chống để thu được gió nhiều nhất. Hàng ngoài cùng có 756 cột chống nên có số điện gió là: 756/2 = 378 điện gió. Hàng 4 có 759 cột chống nên có số điện gió là: [759/2]+1 = 380 điện gió ([759/2] là phần nguyên của 759/2). Hàng trong cùng có 762 cột chống nên có số điện gió là: 762/2 = 381 điện gió. Tổng cộng trên khung đỡ cắm thêm: 378+380+381 = 1.139 điện gió. Số điện gió này sẽ cho lượng điện là: Công suất bình quân 25,29x1.139/3.780 = 7,62 MW, sản lượng 221,51 x1.139/3.780 = 66,75 triệu KWh, công suất lắp máy: 23x1.139/1000 = 26,2 MW.

Trên khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển hình lượn sóng có 8 hàng cột chống hình lượn sóng, ta chỉ dùng 3 hàng là hàng đầu tiên hình lượn sóng, hàng cuối cùng hình lượn sóng và hàng giữa. Trong hàng đầu tiên hình lượn sóng có: 7x2+712 = 726 cột chống. Trong hàng này ta chỉ gắn thêm điện gió ở các cột chống sau: Tính từ ngoài biển xa: Cột chống xa bờ nhất, cột chống 3, cột chống 5. Tính từ bờ ra: cột chống 3, cột chống 5. Trên phần lượn sóng: 712/2+1 = 357 cột chống. Như vậy trong hàng đầu tiên hình lượn sóng gắn thêm: 3+357+2 = 362 điện gió. Trong hàng cuối cùng hình lượn sóng cũng có 726 cột chống, nhưng cột chống ngoài cùng đã có điện gió rồi nên chỉ còn 361 điện gió. Trong hàng giữa các cột chống đều cách nhau hơn 20 m và có số lượng cột chống là: 726/2+1 = 364 cột chống, nhưng cột chống ngoài cùng đã có điện gió rồi và cột chống trong cùng quá gần với điện gió trên khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển, nên trong hàng này chỉ cắm thêm 362 điện gió. Tổng số điện gió cắm thêm trên khung đỡ này là: 362+362+361 = 1.085 điện gió. Số điện gió cắm thêm trên 30 khung đỡ loại này là: 1.085x30 = 32.550 điện gió. Số điện gió này sẽ cho lượng điện là: Công suất bình quân 25,29x32.550/3.780 = 217,78 MW, sản lượng 221,51 x32.550/3.780 = 1.907,44 triệu KWh, công suất lắp máy: 23x32.550/1000 = 748,6 MW.

Trong cụm điện sóng biển số điện gió nhỏ này sẽ cho lượng điện là: Công suất bình quân: 7,62+217,78 = 225,40 MW, sản lượng: 66,75+1.907,44 = 1.974,19 triệu KWh, công suất lắp máy: 26,2+748,6 = 774,8 MW.

5.2. Điện gió biển cắm trên đê của điện sóng biển:

Trên đê gió rất mạnh và chỉ cần mở rộng ở một số chỗ cho đê vững chắc hơn là ta có thể dựng được những cột điện gió lớn với công suất 1,6 – 2 MW. Đê dài hơn 9 km, nếu cứ 125 m lại dựng một cột điện gió lớn thì số cột dựng được là: 9/0,125+1 = 73 cột. Điện gió Bạc Liêu có 62turbinđiện gióvới tổng công suất lắp máy là 99,2 MWvà điện sản xuất mỗi năm khoảng 320 triệu KWh, tính ra công suất bình quân là: 320x1.000/(365x24) = 36,53 MW. Mỗiturbinđiện gió có công suất lắp máy là: 99,2/62 = 1,6 MW, công suất bình quân là: 36,53/62 = 0,59 MW và điện sản xuất mỗi năm khoảng: 320/62 = 5,16 triệu KWh. Như vậy điện gió trên đê có thể cho lượng điện là: Công suất lắp máy: 1,6x73 = 116,8 MW, công suất bình quân: 0,59x73 = 43,07 MW và điện sản xuất mỗi năm: 5,16x73 = 376,68 triệu KWh, lớn gấp hơn 1,18 lần Điện gió Bạc Liêu.

Trên vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau mỗi khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển khi có thêm điện gió lớn trên đê sẽ cho lượng điện là: Công suất bình quân: 7,62+43,07 = 50,69 MW, sản lượng: 66,75+376,68 = 443,43 triệu KWh, công suất lắp máy: 26,2+116,8 = 143,0 MW.

Cũng trên vùng biển này mỗi cụm điện sóng biển khi có thêm điện gió lớn trên đê sẽ cho lượng điện là: Công suất bình quân: 225,40+43,07 = 268,47 MW, sản lượng: 1.974,19+376,68 = 2.350,87 triệu KWh, công suất lắp máy: 774,8+116,8 = 891,6 MW.

5.3. Tiềm năng điện gió biển cắm thêm trên các khung đỡ và trên đê của điện sóng biển:



6. Tiềm năng điện sóng gió biển:



7. Điện sóng biển trên vùng biển Quảng Ngãi đến Cà Mau có khả năng rẻ hơn thủy điện hay không?

Điện gió thì ở nước ta đã nhiều nơi làm rồi, tuy đắt hơn những loại điện khác nhưng vẫn đang phải tích cực phát triển. Trong bài này điện gió chỉ là gắn thêm lên khung đỡ và đê của điện sóng biển, không những thế điện gió chỉ chiếm một tỷ trọng nhỏ nên tôi chỉ tập trung vào việc ước tính vốn đầu tư cho việc tạo nguồn lực để chạy máy phát điện của điện sóng biển và liệt kê những việc còn lại để các chuyên gia về điện có thể xét xem điện sóng biển có khả năng rẻ hơn thủy điện hay không? Thủy điện là loại điện có giá thành phát điện thấp nhất so với các loại điện ở nước ta hiện nay. Nhưng điện sóng biển (theo phương pháp do tôi đề xuất) và thủy điện có nhiều điểm giống nhau. Chúng đều không phải dùng đến bất cứ loại nhiên liệu nào nhưng đều phải đầu tư ban đầu rất lớn. Vì thế giá thành của điện sóng biển phụ thuộc vào vốn đầu tư ban đầu và các khoản chi phí để thay thế, sửa chữa, bảo dưỡng,... trong quá trình vận hành. Các thiết bị của điện sóng biển đều ở ngoài trời nên chi phí trong quá trình vận hành cũng lớn hơn. Vì thế với cùng sản lượng điện như nhau:

- Nếu vốn đầu tư của điện sóng biển thấp hơn vốn đầu tư của thủy điện không nhiều thì giá thành phát điện của 2 loại có khả năng tương đương nhau.

- Nếu vốn đầu tư của điện sóng biển thấp hơn vốn đầu tư của thủy điện khá nhiều thì giá thành phát điện của điện sóng biển có khả năng thấp hơn thủy điện.

- Nếu vốn đầu tư của điện sóng biển thấp hơn vốn đầu tư của thủy điện rất nhiều thì giá thành phát điện của điện sóng biển có khả năng thấp hơn thủy điện khá nhiều.

Để cho gọn, trong phần này tôi sử dụng một số kết quả trong phần 5 của bài: “Thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển” đăng ngày 24/08/2015 trong mục Khoa học & công nghệ trên trang Web vncold.vn của Hội Đập lớn và Phát triển Nguồn nước Việt Nam.

Tàu biển vỏ thép đã có từ nhiều năm nay và chúng đã thích nghi rất tốt với xâm nhập mặn, nhưng vừa qua ở Bình Định nhiều tàu đánh cá vỏ thép của ngư dân hoạt động chưa được bao lâu đã phải nằm bờ do bị han rỉ. Điện sóng biển có phao nửa nổi nửa chìm, còn các thiết bị và khung đỡ bằng thép ở trên cao không tiếp xúc với nước biển nhưng vẫn bị xâm nhập mặn do hơi nước biển bốc lên vì vậy cần phải dùng các loại thép có khả năng chịu đựng được xâm nhập mặn và trong phần trên cao cũng cần thường xuyên chống xâm nhập mặn bằng các biện pháp thích hợp. Khi ước tính vốn đầu tư và giá thành phát điện cần phải tính toán đầy đủ các yếu tố này.

7.1. Ước tính vốn đầu tư cho khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển:

Mục 2.1 đã cho kết quả về loại khung đỡ này như sau: Tổng số khung chịu lực là 5.306 khung, số lượng cột chống của khung đỡ là 5.313 cột, số thanh liên kết nối từ hàng này sang hàng kia trong cả 2 tầng liên kết là 18.204 thanh, đáy lớn của khung đỡ gồm 761 đoạn, đường ô tô bằng thép tấm dài khoảng 8.979 m, đê phía sau khung đỡ tạm tính là hơn 9 km. Số bộ tạo nguồn điện là 5.306 bộ trong trường hợp có đê, và là 5.264 bộ trong trường hợp không đê. Ta dùng ngay các số liệu này để tính toán.

7.1.1. Phần tạo nguồn lực để chạy các máy phát điện:

7.1.1.1. Phao, trụ thép và thanh thép có răng:

Phao hình trụ tròn đường kính 6 m cao 3 m, trụ thép và thanh thép có răng đứng giữa phao có trọng lượng thép là 6,492 tấn. Muốn cho phao nửa nổi nửa chìm phải có thêm trong phao 36 tấn bê tông, tính ra là 14,4 m3 bê tông khô. Tôi không tính đến việc bơm thêm nước biển vào cho phao nửa nổi nửa chìm vì làm như thế nước biển sẽ xâm nhập vào vỏ phao từ cả phía trong và phía ngoài. Nếu ta đổ thêm bê tông vào, sau khi bê tông đã khô ném vào trong phao 1 mồi lửa và hàn phao lại cho thật kín thì khi trong phao đã hết oxy lửa sẽ tắt và ta không còn sợ phao bị han rỉ từ bên trong. Tra trên mạng tôi thấy khi chưa tính VAT thép tấm có độ dày từ 5 mm trở lên chỉ dưới 13.000đ/kg, thép hình các loại chỉ dưới 16.000 đ/kg, giá bê tông tươi loại thấp nhất chỉ là 690.000 đ/m3. Muốn có phao, trụ thép và thanh thép có răng đứng giữa phao phải mua thép với giá có VAT, vận chuyển về để chế tạo và mang ra bờ biển, khi chế tạo có phế liệu và chúng phải chịu được nước biển. Vì vậy tôi tạm ước tính mỗi tấn trọng lượng thép khoảng 35 triệu đồng và phần thép hết khoảng: 35x6,492 = 227,22 triệu đồng. Bê tông chỉ cần đổ thêm vào phao cho khi bê tông đã khô phao nặng thêm 36 tấn, nên chỉ cần mua loại bê tông với giá rẻ nhất. Vì vậy tôi tạm ước tính mỗi m3 bê tông đổ vào phao đã khô khoảng 1 triệu đồng thành: 1x14,4 = 14,4 triệu đồng. Như vậy vốn đầu tư cho 1 phao hình trụ tròn đường kính 6 m cao 3 m, trụ thép và thanh thép có răng đứng giữa phao đã nằm ở bờ biển là: 227,22+14,4 = 241,62 triệu đồng.

7.1.1.2. Các bánh răng và líp:

Nhìn hình vẽ trong mục 3.2 ta thấy các bánh răng và líp có đường kính như sau: Bánh răng nhận lực: 1 m, líp lớn: 0,8 m, bánh răng đầu ra: 2,2 m, bánh răng truyền lực sang máy phát điện: 1,4 m, bánh răng nhỏ: 0,5 m, líp nhỏ: 0,4 m, bánh răng trung gian: 0,9-(0,25+0,2) = 0,45 m, bánh răng nhận lực của trục truyền lực sang máy phát điện là: 0,2 m.

Diện tích bánh răng nhận lực là: 3,1416x0,5x0,5 = 0,7854 m2.

Diện tích líp lớn là: 3,1416x0,4x0,4 = 0,5027 m2.

Diện tích bánh răng đầu ra là: 3,1416x1,1x1,1 = 3,8013 m2.

Diện tích bánh răng truyền lực sang máy phát điện là: 3,1416x0,7x0,7 = 1,5394 m2.

Nếu các bánh răng và líp này đều dày 0,03 m thì thể tích của chúng sẽ là: (0,7854+0,5027+3,8013+1,5394)x0,03 = 0,1989 m3 và chúng có trọng lượng là: 0,1989x7,8 = 1,5511 tấn.

Diện tích bánh răng nhỏ là: 3,1416x0,25x0,25 = 0,1964 m2.

Diện tích líp nhỏ là: 3,1416x0,2x0,2 = 0,1257 m2.

Diện tích bánh răng trung gian là: 3,1416x0,225x0,225 = 0,1590 m2.

Diện tích bánh răng nhận lực của trục truyền lực sang máy phát điện là: 3,1416x0,1x0,1 = 0,0314 m2.

Nếu các bánh răng và líp này đều dày 0,05 m thì thể tích của chúng sẽ là: (0,1964+0,1257+0,1590+0,0314)x0,05 = 0,0154 m3 và chúng có trọng lượng là: 0,0154x7,8 = 0,1199 tấn.

Như vậy tổng trọng lượng các bánh răng và líp trong cụm tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện là: 1,5511+0,1199 = 1,6710 tấn.

Khi chuyển động, răng của thanh thép có răng, bánh răng và líp đều tiếp xúc với nhau vì vậy chiều rộng của thanh thép có răng, đường kính của các bánh răng và líp đều chỉ tính đến nửa của răng mà thôi.

7.1.1.3. Các bánh lăn giữ thanh thép có răng:

Các bánh lăn này có trọng lượng là 0,1764 tấn.

Tổng trọng lượng thép cho các bánh răng, líp và các bánh lăn trong 1 cụm tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện là: 1,6710+0,1764 =1,8474 tấn. Tổng trọng lượng này sẽ giảm đi nhiều vì đối với các bánh răng lớn và líp lớn có thể giảm bớt lượng thép như trong trường hợp của các vành ô tô, xe máy,… Để tạo nên các bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện này ta phải có các phế liệu khi chế tạo, phải có thêm các vòng bi,… phải làm nhiều việc như chế tạo, vận chuyển từ nơi mua nguyên liệu về nơi sản xuất, sau đó vận chuyển ra bờ biển để lắp ghép. Các líp lớn có thể phải mua ngoài hoặc tự làm lấy. Thép phải là loại có khả năng chống xâm nhập mặn tốt. Xin phép tạm tính mỗi tấn thành phẩm này khoảng 100 triệu đồng thì phần này hết: 100x1,8474 = 184,74 triệu đồng.

Như vậy vốn đầu tư của 1 cụm tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện là: 241,62+184,74 = 426,36 triệu đồng, tính tròn lên là 427 triệu đồng.

Khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển hình thang cân phía sau có đê có 5.306 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện nên vốn đầu tư cho số bộ tạo nguồn lực này là: 427x5.306 = 2.265.662 triệu đồng.

Khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển hình thang cân phía sau không đê có 5.264 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện nên vốn đầu tư cho số bộ tạo nguồn lực này là: 427x5.264 = 2.247.728 triệu đồng.

7.1.2. Làm khung đỡ và đường ô tô trên khung đỡ:

Nếu làm khung đỡ như trong mục 2.2 của bài: “Thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển” chịu đựng được phao hình trụ tròn đường kính 6 m, cao 3 m ta có thể tính lượng thép chữ U và ống thép cột chống cần dùng như sau:

- Thép chịu lực trong 2 tầng liên kết đều bằng thép U400x100x10.5x12 cần 3x5.306 = 15.918 thanh, mỗi thanh thép nặng 708 kg, tổng trọng lượng thép: 15.918x708 = 11.269.944 kg.

- Thép U300x90x9x12 dùng cho các việc sau:

§ Thép dùng làm liên kết chéo trong 2 tầng liên kết cần 18.204 thanh.

§ Thép đỡ 2 cặp bánh lăn nối 2 thanh thép chịu lực trong 2 tầng liên kết của khung đỡ với nhau dài 5,2 m và thép đỡ đoạn giữa thanh thép chịu lực tầng liên kết trên dài 6,8 m, cộng cả 2 đoạn thép này lại thì vừa đúng 1 thanh dài 12 m. Đoạn gần giữa thanh thép chịu lực tầng liên kết dưới cũng cần 1 thanh thép cắt đôi để đỡ. Như vậy mỗi khung chịu lực cần 3 thanh thép để làm những việc trên, nên số thanh thép cần dùng là: 3x5.306 = 15.918 thanh.

Tổng cộng thép U300x90x9x12 là: 18.204+15.918 = 34.122 thanh, mỗi thanh thép nặng 457,2 kg, tổng trọng lượng: 34.122x457,2 = 15.600.578 kg.

- Ống thép của cột chống cần 5.313 ống. Mỗi ống thép đường kính 219,1 mm, dày 32 mm, dài 12 m có trọng lượng là 1.771 kg. Tổng trọng lượng của 5.313 ống là: 1.771x5.313 = 9.409.323 kg.

- Cần làm đường ô tô bằng thép tấm rộng 6 m dài khoảng 8.979 m đi qua 761 đoạn và mỗi đoạn dài 11,8 m cho các xe có thể qua lại dễ dàng. Nên ta phải tính phần thép cho làm đường như sau: 762 thanh thép chịu lực U400x100x10.5x12 gác trên các thanh thép chịu lực tầng liên kết dưới để đỡ đường nặng: 708x762 = 539.496 kg. Đường rộng 6 m nên phía dưới đường có lẽ phải có tới 5 thanh thép chữ U gắn vào các thanh thép chịu lực đỡ đường và do đi qua 761 đoạn nên số thanh thép chữ U cần là: 761x5 = 3.805 thanh, trong đó có 1.905 thanh thép U300x90x9x12 nặng: 457,2x1.905 = 870.966 kg và 1.900 thanh thép U360x96x9x12 nặng: 576x1.900 = 1.094.400 kg. Đường rộng 6 m và dài 8.979 m cần: 8.979/1,5 = 5.986 tấm thép dày 10 mm dài 6 m rộng 1,5 m, mỗi tấm nặng 706,5 kg và trọng lượng của chúng là: 706,5x5.986 = 4.229.109 kg. Tổng trọng lượng thép cho làm đường ô tô trên khung đỡ là: 539.496+870.966+1.094.400+4.229.109 = 6.733.971 kg.

Như vậy tổng trọng lượng các loại thép cho làm khung đỡ và đường ô tô trên đó là: 11.269.944+15.600.578+9.409.323+6.733.971 = 43.013.816 kg. Ngoài ra còn phải có thêm thép làm đường cho quay đầu xe, lan can ở hai bên đường ô tô, đường nhỏ cho công nhân đi lại và làm việc trên khung đỡ, bu lông, đai ốc, vòng đệm thép, vận chuyển từ nơi mua nguyên liệu về nơi sản xuất, lắp ghép,... Nên số thép có thể lên đến 45.000 tấn và tổng số tiền mua tất cả các loại thép có khả năng chịu mặn để làm khung đỡ và đường trên đó khoảng: 45.000x30 =1.350.000 triệu đồng.

Tôi đã gọi điện thoại cho Công ty Cổ phần Bê tông ly tâm Thủ Đức để hỏi về giá ống bê tông dự ứng lực đường kính 350 mm loại A có khả năng chịu tải dọc trục 81 tấn thì được biết giá của 1 m ống là 275.000 đồng đã có thuế VAT. Cột chống cần các ống bê tông dự ứng lực đường kính 350 mm dài từ 10,5 đến 11,5 m, bình quân là 11 m. Như vậy bình quân giá của 1 ống là 275.000x11 = 3.025.000 đồng. Khi đặt hàng cho công ty loại phải chịu được nước biển giá có thể cao hơn. Phía dưới ống phải gắn thêm đinh mũ bằng bê tông cốt thép để cắm xuống đáy biển nên tôi tạm tính cho ống bê tông dự ứng lực, đinh mũ và vận chuyển ra đến bờ biển là 4 triệu đồng. Như vậy mua 5.313 ống bê tông dự ứng lực và đinh mũ là: 4x5.313 = 21.252 triệu đồng.

Như vậy toàn bộ phần nguyên liệu của khung đỡ là 1.350+21,252 = 1.371,252 tỷ đồng.

7.1.3. Dựng khung đỡ và gắn các cụm tạo nguồn điện trên khung đỡ:

Những công việc cần làm đã trình bày rõ trong các mục 2.1.4 và 2.2 của bài: “Thủy điện chạy bằng năng lượng sóng biển”, chỉ hơi khác là không có các bơm nước áp lực cao chạy bằng pít tông, các ống dẫn nước nên 2 thanh liên kết chéo được gắn ở phía ngoài ống thép của cột chống, cách vòng đệm thép hình vành khăn 5,1 m và khoảng cách giữa 2 thanh liên kết chéo này và thanh thép chịu lực tầng liên kết dưới chỉ còn 0,4 m cho việc gắn trên biển 2 thanh liên kết chéo khác gối lên trên 2 thanh liên kết chéo đã gắn từ trên bờ được dễ dàng. Tổng trọng lượng của 1 cụm 4 cột chống trên đó đã gắn cụm tạo nguồn lực cho máy phát điện khoảng 33 tấn nên cần trục trên sà lan tự hành phải có sức nâng trên 35 tấn.

Việc gắn từng cụm nhỏ ở trên bờ, dùng sà lan tự hành trên có cần trục để vận chuyển và cắm từng cụm đó xuống biển rồi kết nối chúng lại với nhau để chúng có thể hoạt động tốt đòi hỏi một công sức rất lớn vì thế tôi tạm ước tính phần này hết khoảng 1.400 tỷ đồng.

Như vậy tổng vốn đầu tư cho 1 khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển phía sau có đê và trên đó đã có 5.306 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện hết khoảng: 2.265,662+1.371,252+1.400 = 5.036,914 tỷ đồng, tính tròn lên là 5.037 tỷ đồng.

Tổng vốn đầu tư cho 1 khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển phía sau không có đê và trên đó đã có 5.264 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện hết khoảng: 2.247,728+1.371,252+1.400 = 5.018,98 tỷ đồng, tính tròn lên là 5.019 tỷ đồng.

7.2. Ước tính vốn đầu tư cho khung đỡ hình lượn sóng thẳng góc với hướng của đường bờ biển:

Mục 2.2 đã cho kết quả về loại khung đỡ này như sau: Tổng số khung chịu lực trong khung đỡ là 5.026 khung, tổng số cột chống trong khung đỡ là 5.752 cột, số thanh liên kết trong cả 2 tầng liên kết của khung đỡ là 21.554 thanh, số bộ tạo nguồn điện là 5.025 bộ, khung đỡ có 725 đoạn và tổng chiều dài của khung đỡ là 7.409,5 m.

7.2.1. Phần tạo nguồn lực để chạy các máy phát điện:

Do chiều cao của phao giảm dần từ 3 m xuống còn 1,6 m hoặc 2,2 m nên phần thép và bê tông sẽ giảm bớt nhưng để cho rộng rãi vẫn tạm dùng số đã tính được trong mục 7.1.1 là vốn đầu tư của 1 cụm tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện 427 triệu đồng. 5.025 bộ tạo nguồn lực chạy máy phát điện có vốn đầu tư là: 427x5.025 = 2.145.675 triệu đồng.

7.2.2. Làm khung đỡ và đường ô tô trên khung đỡ:

Làm tương tự như mục 7.1.2 ta có thể tính lượng thép chữ U và ống thép cột chống cần dùng như sau:

- Thép chịu lực trong 2 tầng liên kết đều bằng thép U400x100x10.5x12 cần: 3x5.026 = 15.078 thanh. Mỗi thanh thép nặng 708 kg, tổng trọng lượng thép: 15.078x708 = 10.675.224 kg.

- Thép U300x90x9x12 dùng cho các việc sau:

§ Thép dùng làm liên kết chéo trong 2 tầng liên kết cần 21.554 thanh.

§ Số thanh thép cần dùng trong 5.026 khung chịu lực là: 3x5.026 = 15.078 thanh.

Tổng cộng thép U300x90x9x12 là: 21.554+15.078 = 36.632 thanh, mỗi thanh thép nặng 457,2 kg, tổng trọng lượng: 36.632x457,2 = 16.748.150 kg.

- Tổng trọng lượng của 5.752 ống thép cột chống là: 1.771x5.752 = 10.186.792 kg.

- Nên làm đường ô tô bằng thép tấm rộng 3 m đi qua 725 đoạn, mỗi đoạn dài 10,22 m, cầu nhỏ và đi qua khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển. Đường rộng 3 m có lẽ phải dùng 3 thanh thép chữ U để đỡ đường. Nên ta phải tính phần thép cho làm đường như sau: (725+7)x3 = 2.196 thanh thép chữ U gắn vào các thanh thép chịu lực tầng liên kết dưới, trong đó có 1.098 thanh thép U300x90x9x12 nặng: 457,2x1.098 = 502.005,6 kg và 1.098 thanh thép U360x96x9x12 nặng: 576x1.098 = 632.448 kg. Đường rộng 3 m và dài 7.419+11.8x6 = 7.489,8 m cần: 7.489,8/3 = 2.496,6 tấm thép dày 10 mm dài 6 m rộng 1,5 m, tính tròn là 2.497 tấm, mỗi tấm nặng 706,5 kg và trọng lượng của chúng là: 706,5x2.497 = 1.764.130,5 kg. Tổng trọng lượng thép cho làm đường ô tô trên khung đỡ là: 502.005,6+632.448+1.764.130,5 = 2.898.584,1 kg.

Như vậy tổng trọng lượng các loại thép cho làm khung đỡ và đường ô tô trên đó là: 10.675.224+16.748.150+10.186.792+2.898.584,1 = 40.508.750,5 kg. Ngoài ra còn phải có thêm thép làm những chỗ cho ô tô có thể quay đầu xe và tránh nhau, lan can hai bên đường ô tô, đường nhỏ cho công nhân đi lại và làm việc trên khung đỡ, các ống nhỏ dài 11,45 m buộc vào phía dưới các ống bê tông dự ứng lực để giữ cho tâm của chân các cột chống cách đều nhau 11,8 m, các loại bu lông, đai ốc, vòng đệm thép,... nên tổng trọng lượng của các loại thép khoảng 43.000 tấn. Tính thêm chi phí vận chuyển ra tận bờ biển,... và dự phòng rủi ro hết khoảng: 43.000x30 = 1.290 tỷ đồng.

Cột chống cần các ống bê tông dự ứng lực đường kính 350 mm dài từ 11 đến 21 m, bình quân là 16 m. Giá 1 m ống bê tông dự ứng lực đường kính 350 mm loại A có khả năng chịu tải dọc trục 81 tấn đã có thuế VAT là 275.000 đồng. Như vậy bình quân giá của 1 ống là 275.000x16 = 4.400.000 đồng. Phía dưới ống phải gắn thêm đinh mũ bằng bê tông cốt thép để cắm xuống đáy biển và phải vận chuyển ra đến bờ biển để lắp ráp nên tôi tạm tính là 5,4 triệu đồng. Như vậy 5.752 ống bê tông dự ứng lực có gắn đinh mũ hết khoảng 5,4x5.752 = 31.060,8 triệu đồng, tính tròn lên là 31.061 triệu đồng.

Như vậy toàn bộ phần làm khung đỡ và làm đường trên khung đỡ này là: 1.290+31,061 = 1.321,061 tỷ đồng.

7.2.3. Dựng khung đỡ và gắn các cụm tạo nguồn điện trên khung đỡ:

Khung đỡ này gắn trên bờ chỉ toàn những cụm 4 cột chống và các ống bê tông dự ứng lực dài hơn nên cần trục trên sà lan tự hành phải có sức nâng trên 40 tấn.

Việc gắn từng cụm nhỏ ở trên bờ, dùng sà lan tự hành trên có cần trục để vận chuyển và cắm từng cụm đó xuống biển rồi kết nối chúng lại với nhau để chúng có thể hoạt động tốt đòi hỏi một công sức rất lớn vì thế tôi tạm ước tính phần này hết khoảng 1.600 tỷ đồng.

Như vậy tổng vốn đầu tư cho 1 khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển phía sau có đê hết khoảng: 2.145,675+1.321,061+1.600 = 5.066,736 tỷ đồng, tính tròn lên là 5.067 tỷ đồng. Vốn đầu tư cho 30 khung đỡ loại này là: 5.067x30 = 152.010 tỷ đồng.

7.3. Đê và đường từ bờ ra khung đỡ hoặc ra đê:

Đặc điểm của vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau như sau: Vùng biển này hàng năm nhận được trên trăm triệu tấn phù sa của sông Cửu Long và sông Đồng Nai từ nhiều triệu năm nay, lại thêm có dòng chảy biển dọc theo bờ khi suôi khi ngược nên phù sa sẽ lơ lửng theo dòng nước và lắng đọng xuống vùng đáy biển gần bờ. Vì vậy vùng đáy biển gần bờ có khả năng khá bằng phẳng và khó có khả năng còn đá ngầm. Hầu hết san hô phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời và phát triển ở các vùng nước trong và nông, nhưng vùng biển này có nhiều phù sa nên không thuận lợi cho các loại san hô phát triển. Đường đẳng sâu 20 m ở khá xa bờ, nhiều nơi xa đến vài chục km. Vùng biển phía đông nam tỉnh Bạc Liêu và phía đông tỉnh Cà Mau, đường này ra đến sát đảo Hòn Trứng Lớn. Ở phía đông nam của tỉnh Sóc Trăng, đường này gần bờ hơn, nhưng có chỗ lại ra tới gần Côn Đảo.

Việc làm những đê bọc bê tông ở nơi biển sâu khoảng 5 m, có lẽ phải đúc sẵn những mặt phẳng bê tông cốt thép có thêm chân ở trên bờ để khi đưa ra ngoài biển và dùng cần trục lớn đưa xuống nước là những mặt phẳng bê tông cốt thép đó nằm ở vị trí đã định trước. Thí dụ như ta cần đê cao hơn mực nước biển 2 m chẳng hạn và mặt phẳng bê tông cốt thép cao 10 m, rộng 5 m, dày 0,2 m thì thể tích của mặt phẳng bê tông cốt thép là 10x5x0,2 = 10 m3, cộng thêm cả chân vào sẽ là khoảng 12 m3 và mặt phẳng đó sẽ tạo thành góc 44,4 độ so với mặt nước biển. Phía sau không còn sóng mạnh nên mặt phẳng bê tông cốt thép có thể mỏng hơn và có thể để thẳng đứng thí dụ như mặt phẳng bê tông cốt thép cao 7 m, rộng 8 m, dày 0,16 m chẳng hạn thì thể tích của mặt phẳng bê tông cốt thép là 7x8x0,16 = 8,96 m3, cộng thêm cả chân vào sẽ là khoảng 11 m3. Tại những nơi có cột điện gió lớn, đê phải làm rộng hơn thì nên mở rộng đê về phía sau. Để vận chuyển và lắp đặt những mặt phẳng bê tông cốt thép đó xuống biển cần dùng sà lan tự hành và cần trục trên sà lan phải có sức nâng khoảng 50 tấn. Sau khi đặt xong những mặt phẳng bê tông cốt thép đó xuống biển và phủ kín những chỗ tiếp giáp, mới có thể phun cát vào bên trong rồi đầm nén cho thật chặt. Nếu sóng đập vào mặt bê tông cốt thép nghiêng mà vẫn còn có khả năng đi xuống phía dưới làm xói mòn chân đê thì cần có thêm mặt phẳng bê tông cốt thép nằm ngang đặt ngay sát chân đê. Do vùng đáy biển gần bờ này khá bằng phẳng nên rất thuận lợi cho việc đặt các mặt phẳng bê tông cốt thép đó cạnh nhau và tiếp giáp với nhau. Tuy nhiên cũng cần phải khảo sát trước cho kỹ để xem chỗ định đặt các tấm bê tông cốt thép xuống còn có đá ngầm hoặc dị vật gì không? Nếu có phải đặt dịch ra chỗ khác cho các tấm bê tông cốt thép và chân của nó không đè lên đá ngầm hoặc dị vật đó. Việc phủ kín những chỗ tiếp giáp chắc là các chuyên gia thủy lợi có nhiều cách làm hay, nhưng cũng xin phép nêu ra suy nghĩ của tôi về vấn đề này như sau: Nên dệt những tấm thảm lớn và dày bằng ni lông và nối chúng lại với nhau thành những tấm ni lông dày rộng trên 3 m và dài trên 12 m để dùng cho mặt phẳng bê tông cốt thép cao 10 m hoặc dài trên 9 m để dùng cho mặt phẳng bê tông cốt thép cao 7 m. Trong chiều rộng của tấm ni lông rộng trên 3 m đó thì phần giữa của tấm ni lông nên dày hơn ở 2 bên, thí dụ như phần dày đó rộng hơn 2 m chẳng hạn. Trên mặt trong của mặt phẳng bê tông cốt thép cần có những đinh để buộc khoảng 1/3 tấm ni lông dài rộng đó vào và để thừa khoảng hơn 2 m ở phía dưới. Đầu phía trên của tấm ni lông thừa ra cũng treo tạm vào đinh ở phía trên mặt phẳng bê tông cốt thép. Phía dưới của mặt phẳng bê tông cốt thép đó cần gắn giây thép đủ cứng để buộc đoạn ni lông còn thừa khoảng hơn 2 m và bẻ cho nghiêng ra phía ngoài. Khi đặt mặt phẳng bê tông cốt thép đó xuống biển thì phần ni lông thừa ra sẽ nằm sát đáy biển và ở phía ngoài. Khi đặt tiếp mặt phẳng bê tông cốt thép khác xuống biển ngay bên cạnh thì nó sẽ đè lên phần ni lông thừa ra, vì vậy ta chỉ cần tháo dây treo đầu tấm ni lông phía trên ra và buộc phần trên của tấm ni lông đó vào những đinh ở mặt trong của mặt phẳng bê tông cốt thép mới này. Khi phun cát vào bên trong rồi đầm nén thì cát sẽ ép chặt tấm ni lông vào các mặt phẳng bê tông cốt thép và phần giữa của tấm ni lông dày gác lên 2 tấm bê tông cốt thép cạnh nhau nên nó đỡ bị phồng hơn và cát không thể ra được phía ngoài. Sau khi có được đê đó thì việc xây dựng cho đê cao hơn chỉ còn là việc xây dựng bình thường mà thôi. Xin phép nêu một con số cụ thể: Báo Dân trí ngày 29/09/2005 đã có bài: “100 tỷ đồng cho một km đê biển kiên cố” và câu đầu tiên của bài này là: “Đó là khẳng định của ông Đặng Quang Tính - Cục trưởng Cục Phòng, chống lụt bão và Quản lý đê điều Trung ương. Theo ông, Việt Nam chưa đủ điều kiện để kiên cố hóa đê biển”. Đó là giá từ cách đây 12 năm trước, ngày nay giá còn cao hơn. Vì vậy tôi dự kiến tạm tính giá 1 km đê biển bọc bê tông ở phía sau khung đỡ khoảng 400 tỷ đồng. Vốn đầu tư cho đê dài khoảng 9,1 km là: 400x9,1 = 3.640 tỷ đồng.

Giá đường từ bờ ra khung đỡ sẽ rẻ hơn, dự kiến tạm tính khoảng 300 tỷ đồng/km. Đường từ bờ ra khung đỡ trên vùng biển Quảng Ngãi đến Ninh Thuận tạm tính dài 200 m cần: 300x0,2 = 60 tỷ đồng. Đường từ bờ ra khung đỡ trên vùng biển Bình Thuận đến Vũng Tàu tạm tính dài 500 m cần: 300x0,5 = 150 tỷ đồng.

Do đã có đê phía ngoài nên phía trong không còn sóng nên chỉ tạm tính giá đường từ bờ ra đê khoảng 200 tỷ đồng/km. Đường từ bờ ra khung đỡ trên vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau tạm tính dài 800 m cần: 200x0,8 = 160 tỷ đồng.

7.4. Điện sóng biển trên vùng biển Quảng Ngãi đến Cà Mau có khả năng rẻ hơn thủy điện hay không?

Suất đầu tư cho thủy điện tạm tính như của nhà máy thủy điện Sông Lô 6 là 9,891 tỷ đồng cho sản lượng điện 1 triệu KWh/năm thì ta có kết quả tính toán được như trong biểu sau:



Số tiền còn lại và những việc còn lại đã có trong biểu. Những việc còn lại chỉ là những máy phát điện một chiều với số lượng và công suất đã có trong biểu gắn vào các khung đỡ, các đường dây điện nối từ các máy phát điện một chiều đó tới trạm biến đổi điện sao cho hao tổn điện trên đường dây thấp nhất và xây dựng trạm biến đổi điện. Kính mong các chuyên gia về xây dựng công trình điện ước tính giúp hộ những việc còn lại đó sẽ hết khoảng bao nhiêu tỷ đồng và chiếm khoảng bao nhiêu phần trăm so với số tiền còn lại khổng lồ vừa ước tính cho từng vùng biển trong biểu trên. Từ đó ta có thể thấy được ngay giá thành phát điện của điện sóng biển làm theo kiểu hoàn toàn Việt Nam trên vùng biển Quảng Ngãi đến Cà Mau có rẻ hơn so với thủy điện hay không? Đặc biệt là điện sóng biển trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau có rẻ hơn khá nhiều so với thủy điện hay không?

7.5. Vì sao giá thành phát điện của điện sóng biển làm theo kiểu hoàn toàn Việt Nam lại thấp như vậy?

Người xem có thể đặt câu hỏi: Tại sao giá thành phát điện của điện sóng biển do các nước đã làm trước đây rất cao, không thể cạnh tranh được với các nguồn điện khác, nhưng khi làm theo kiểu hoàn toàn Việt Nam trên vùng biển này lại thấp như vậy? Xin phép được trả lời như sau:

Một số nhược điểm trong các công trình điện sóng biển mà trước đây các nước đã làm như sau:

- Sử dụng những công nghệ rất hiện đại, phức tạp, khó sản xuất ở Việt Nam.

- Nước biển có độ ăn mòn rất cao nhưng phần lớn thiết bị điện sóng biển của nhiều nước nằm trong nước biển.

- Giá thành phát điện rất cao, không thể cạnh tranh được với các loại điện khác.

Tất nhiên ta không dại gì chạy theo vết xe đổ đó mà phải tìm ra cách làm mới hoàn toàn Việt Nam khắc phục được các nhược điểm đó. Cụ thể như sau:

- Sử dụng những công nghệ rất bình thường nhiều nơi trong nước có thể làm được.

- Phần ngâm trong nước biển chỉ có chân các cột chống bằng ống bê tông dự ứng lực và các phao. Các bộ phận tạo nguồn lực để chạy máy phát điện và máy phát điện đều ở cao trên 11 m so với mực nước biển.

- Trạm biến đổi điện ở trên bờ có công suất bình quân lớn tới gần 200 MW hoặc lớn hơn hàng chục lần và giá thành phát điện của điện sóng biển trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau có khả năng rẻ hơn thủy điện khá nhiều.

Giá thành phát điện của điện sóng biển trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau có khả năng rẻ hơn thủy điện khá nhiều do:

- Vùng biển này hội tụ những điều kiện rất thuận lợi cho điện sóng biển như đã trình bày trong bài: “Nơi hội tụ những điều kiện đặc biệt thuận lợi cho điện sóng biển” đã đưa lên Diễn đàn webdien.com ngày 25/10/2016.

- Lực nâng lên hạ xuống theo sóng của mỗi phao hình trụ tròn đường kính 6 m có thể lớn tới vài chục tấn. Hơn 5.000 phao trên mỗi khung đỡ được sóng nâng lên hạ xuống cho năng lượng rất lớn. Việc biến chuyển động nâng lên hạ xuống của phao thành chuyển động quay tròn theo một chiều nhất định để chạy máy phát điện, bơm nước,... đã được đăng ký với Cục Sở hữu Trí tuệ. Căn cứ Quyết định số 36352/QĐ-SHTT ngày 20/06/2016, Cục Sở hữu Trí tuệ đã cấp Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích số 1396 về Cơ cấu biến đổi chuyển động với 3 phương án. Độ cao bình quân sóng biển trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau khoảng 1,87 m, nhưng chỉ cần làm theo sơ đồ như trong phần 3 của bài này là có thể có tốc độ quay của máy phát điện một chiều lên đến hàng nghìn vòng/phút.

- Khung đỡ trong điện sóng biển không phải xây dựng từ dưới đáy biển lên, mà chỉ cần gắn ngay trên bờ các thanh thép dài 12 m vào các ống thép của cột chống thành từng cụm 3 hoặc 4 cột chống để cắm dần từng cụm xuống biển, đoạn đường đi lại và đứng làm việc của công nhân trong cụm cũng được gắn ngay trên bờ, rồi gắn tiếp những thanh thép dài 12 m để nối các cụm đó lại với nhau thành khung đỡ với 7 hàng phao. Các cột chống trong khung đỡ không nhiều, thí dụ như trong khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển phía sau có đê có tới 5.306 bộ tạo nguồn điện nhưng chỉ có 5.313 cột chống. Trong mỗi khung đỡ có 2 tầng liên kết, trong mỗi tầng thì các thanh liên kết tạo thành những tam giác đều nên khung đỡ rất vững chắc. Các khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển đều kết nối với khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển nên xe con, xe tải nhỏ chở vật liệu điện có thể ra đến chỗ xa nhất khung đỡ của điện sóng biển và công nhân đi làm việc có thể để xe máy ngay trên đường đi trong khung đỡ.

8. Về môi trường, kinh tế và xã hội:

8.1. Về môi trường:

Điện sóng gió biển có tác dụng vô cùng to lớn về môi trường nhưng phía dưới mỗi khung đỡ có tới hơn 5.000 cột chống được cắm xuống đáy biển và hơn 5.000 phao thép nửa nổi, nửa chìm trên mặt nước, nó sẽ tác động tốt hay xấu đến môi trường biển? Tôi thấy với số lượng cột chống và phao dày đặc như vậy thì các loài cá lớn rất khó bơi lội và kiếm ăn, nhưng các loài cá nhỏ và vừa thì vẫn dễ dàng hoạt động trong đó. Nó sẽ trở thành nơi trú ẩn an toàn cho các loài cá nhỏ và vừa, số lượng cá sẽ tăng lên nhanh chóng. Những con cá khá lớn, lớn đến mức độ nào đó cũng sẽ thấy vùng đó chật hẹp, cần phải ra ngoài để bơi lội và kiếm ăn. Vùng gần khung đỡ sẽ có nhiều cá hơn. Các phao sẽ trở thành nơi các loài lưỡng cư nằm nghỉ trên cạn và phơi nắng. Các thanh liên kết sẽ là nơi các loài chim đến đậu để nghỉ ngơi và kiếm ăn. Tính đa dạng sinh học sẽ được tăng thêm.

8.2. Lấn biển để nuôi trồng thủy sản, tạo nơi trú ẩn an toàn cho tàu thuyền đánh cá khi có bão hoặc áp thấp nhiệt đới:

Trên vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau, nếu ở nơi biển sâu khoảng 5 m có những đê bọc bê tông song song với hướng của đường bờ biển, mỗi đê dài khoảng hơn 9 km và chúng được đặt ngay gần nhau, thí dụ như chúng chỉ cách nhau khoảng gần 1 km chẳng hạn để tàu đánh cá có lối ra vào thì sóng biển sau khi đi qua cửa này sẽ bị phân tán ra nhiều phía. Khi sóng đến bờ biển đối diện với cửa này thì chỉ còn là những sóng nhỏ, những nơi xa hơn sẽ không còn sóng để làm sạt lở bờ biển và đê biển nữa. Như vậy vùng biển phía trong không còn sóng sẽ là nơi trú ẩn an toàn cho tàu thuyền đánh cá khi có bão hoặc áp thấp nhiệt đới. Do đó ta cũng không cần phải mất hàng nghìn tỷ đồng để đắp hàng chục km đê biển kiên cố ngăn nước biển dâng và chắn sóng mà có thể dùng số tiền đắp đê đó vào việc thuê các tàu hút cát để hút cát ở những chỗ biển sâu khoảng 3 m đến 4 m phun vào những chỗ biển nông hơn tạo thành vùng cát dài hình vòng cung lõm nổi cao hơn mực nước biển khoảng hơn 3 m so với khi thủy triều dâng lên đến mức cao nhất cho dân cư sinh sống, phía sau có thể tạo thành vùng nuôi trồng thủy sản. Sơ đồ lấn thêm ra biển như trong hình sau:



8.3. Điện sóng biển có khả năng cứu được lượng phù sa màu mỡ về đồng bằng sông Cửu Long hay không?

Ngoài tác dụng về môi trường vô cùng to lớn của điện sóng gió biển, ta cũng nên tính toán đến tác dụng khác do điện sóng biển có khả năng rẻ hơn thủy điện khá nhiều. Trên thượng nguồn sông Mekong, Trung Quốc đã xây dựng nhiều nhà máy thủy điện lớn. Do lợi ích của đất nước họ, 11 nhà máy thủy điện sẽ dần dần được xây dựng trên dòng chính sông Mekong ở Lào và Căm Pu Chia. Như vậy đại bộ phận phù sa của sông Mekong sẽ bị lắng đọng xuống đáy các hồ thủy điện và khi nước về đến vùng đồng bằng sông Cửu Long thì lượng phù sa sẽ không còn bao nhiêu, tình trạng sạt lở bờ sông sẽ diễn ra thường xuyên hơn. Hiện nay các tỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long cũng đã bị sạt lở bờ sông ở nhiều nơi, dân sống ở ven sông đang rất khổ sở. Nếu điện sóng biển khi sang đến đất Thái Lan vẫn còn rẻ hơn thủy điện thì các nhà đầu tư dại gì phải bỏ những số tiền khổng lồ ra để xây dựng những nhà máy thủy điện lớn trên sông Mekong và lượng phù sa màu mỡ của sông sẽ tiếp tục về đến đồng bằng sông Cửu Long.

9. Về an ninh, quốc phòng:

Tại nơi xa nhất của khung đỡ thẳng góc với hướng của đường bờ biển ở ngay cạnh đường biển cho tàu thuyền đánh cá qua lại có thể nối dài ra để xây dựng đồn cảnh sát biển hoặc đồn biên phòng. Từ đây có thể theo dõi được tàu thuyền qua lại trong phạm vi mấy chục km. Khi đó ô tô qua lại sẽ nhiều hơn và trọng tải xe cũng lớn hơn nên đường trên khung đỡ này cũng phải chắc chắn hơn, cụ thể là nên thay các thanh thép đỡ mặt đường loại U300x90x9x12 và U360x96x9x12 bằng loại U360x96x9x12 và U400x100x10.5x12. Trên phần có xe quân sự hoặc xe cảnh sát biển chạy qua của khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển cũng nên thay các thanh thép đỡ mặt đường như vậy, đồng thời phải bổ sung thêm các thanh thép chịu lựcU400x100x10.5x12 để đỡ các thanh thép này.

Trong bài này tôi đã trình bày rất cụ thể phương pháp tính toán điện sóng biển và đã ước tính rất chi tiết các chi phí cần cho việc xây dựng công trình điện sóng biển. Không biết có chỗ nào còn sai sót không, rất mong mọi người phát hiện những sai sót để tôi sửa lại cho tốt hơn. Xin chân thành cám ơn.

 

Mấy hôm nay tôi đi vắng không mở máy tính ra được. Hôm nay mở ra, tôi vô cùng phấn khởi khi thấy đã có hơn 840 lượt người xem và đã có 3 bình luận rất quý báu. Rất cám ơn các bạn về vấn đề này.

Trước hết xin trả lời bạn Hoangtu như sau: Rất cám ơn bạn đã giúp đỡ tôi rất nhiều. Tôi không bao giờ quên bạn đã chỉ cho tôi về cọc bê tông dự ứng lực nhờ đó mà tôi đã dùng ống bê tông dự ứng lực làm chân các cột chống. Về phao trước đây tôi muốn dùng phao bằng bê tông cốt thép, bạn đã khuyên tôi dùng phao thép nhưng khi đó tôi chưa nghe theo vì phao cần nửa nổi nửa chìm, nếu đổ thêm nước biển vào thì phao thép sẽ bị phá ngay từ bên trong. Sau tôi đã nghĩ ra cách đổ thêm bê tông vào phao, để cho thật khô rồi cho mồi lửa nhỏ vào và hàn cho thật kín, khi hết oxy lửa sẽ tắt như vậy sẽ không sợ han rỉ từ bên trong. Vì vậy tôi đã dùng phao thép như bạn đã khuyên.

 

Rất cám ơn bạn Bigcrab. Xin trả lời bạn như sau:

1. Mỗi người có một thú vui riêng. Tôi say mê điện sóng biển vì nó có thể giúp ích được nhiều cho dân cho nước không những thế tôi còn được mọi người chỉ bảo, giúp đỡ tôi rất nhiều nhờ thế mà tôi có thể bổ sung, sửa đổi lại bài cho tốt hơn.

2. Bạn so sánh sa mạc Sahara với Ninh Thuận, Bình Thuận là lệch rồi đó vì sa mạc Sahara ở sâu trong lục địa châu Phi và có rất ít người ở trong đó, còn Ninh Thuận, Bình Thuận ở ngay cạnh biển và rất đông người. Khí hậu của 2 nơi này hoàn toàn khác hẳn nhau.

3. Biển của nước ta kéo dài từ Quảng Ninh đến Kiên Giang, nhưng sóng biển nơi mạnh nơi yếu khác nhau, nên tôi chỉ tập trung vào vùng biển Quảng Ngãi đến Cà Mau vì vùng này có sóng biển lớn nhất, nếu làm ở vùng khác giá thành phát điện sẽ cao hơn. Điện mặt trời cũng vậy liệu điện mặt trời ở Ninh Thuận, Bình Thuận có thể rẻ bằng ở sa mạc Sahara hoặc một số nơi ở Chile hay không?

4. Nếu làm điện mặt trời ở Ninh Thuận, Bình Thuận thì những nơi nào có thể làm được? Nếu làm ở trên nóc nhà thì có người muốn làm, có người không muốn làm. Nếu làm ở trên đồng ruộng hoặc rừng cây thì chắc là chẳng ai đồng ý. Nếu làm ở trên bãi cát ven biển thì ở đó đã và sẽ có nhiều khu nghỉ mát nên diện tích sẽ không còn nhiều. Như vậy lớn nhất chỉ còn ở ngoài biển mà thôi nhưng phải có gì để đỡ nên sẽ rất tốn kém và giá thành phát điện sẽ rất cao. Điện sóng biển đã có sẵn khung đỡ và trong tầng liên kết trên rất ít khi có người qua lại. Nếu điện mặt trời ở Việt Nam thực sự rẻ thì có thể làm ở trong tầng liên kết trên, người làm việc phía dưới vừa có gió biển mát mẻ vừa được hưởng bóng râm nhưng với điều kiện khung đỡ phải làm rất chắc chắn và chịu đựng được khi có bão rất lớn vì khi đó nó sẽ phải làm cả 3 nhiệm vụ: Điện sóng biển, điện gió và điện mặt trời.

5. Bạn viết là đọc rất kỹ nhưng thực ra là bạn đọc chưa hề kỹ vì câu: "Nước biển có độ ăn mòn rất cao nhưng phần lớn thiết bị điện sóng biển của nhiều nước nằm trong nước biển" là câu tôi viết về nhược điểm trong các công trình điện sóng biển mà trước đây các nước đã làm. Tất nhiên ta không dại gì chạy theo vết xe đổ đó mà phải tìm ra cách làm mới hoàn toàn Việt Nam khắc phục được các nhược điểm đó. Cụ thể là câu: “Phần ngâm trong nước biển chỉ có chân các cột chống bằng ống bê tông dự ứng lực và các phao. Các bộ phận tạo nguồn lực để chạy máy phát điện và máy phát điện đều ở cao trên 11 m so với mực nước biển.” Nhưng trong bài tôi đã rất chú trọng đến việc chống xâm nhập mặn từ việc chọn mua nguyên liệu đến việc bảo trì, bảo dưỡng hệ thống trong quá trình vận hành. Cụ thể là đoạn: “Vì thế với cùng sản lượng điện như nhau:

- Nếu vốn đầu tư của điện sóng biển thấp hơn vốn đầu tư của thủy điện không nhiều thì giá thành phát điện của 2 loại có khả năng tương đương nhau.

- Nếu vốn đầu tư của điện sóng biển thấp hơn vốn đầu tư của thủy điện khá nhiều thì giá thành phát điện của điện sóng biển có khả năng thấp hơn thủy điện.

- Nếu vốn đầu tư của điện sóng biển thấp hơn vốn đầu tư của thủy điện rất nhiều thì giá thành phát điện của điện sóng biển có khả năng thấp hơn thủy điện khá nhiều.”

 

Rất cám ơn bạn hoangtu.