Giá điện sóng biển làm theo cách hoàn toàn Việt Nam rẻ bằng nửa so với điện gió và điện mặt trời?

Bài: “Sự cố trong xây dựng, vận hành thủy điện nhỏ: ‘Con sâu làm rầu nồi canh’” ngày 25/11/2020 trên trang web Năng lượng Việt Nam của TS. Nguyễn Huy Hoạch - Hiệp hội Năng lượng Việt Nam có đoạn về giá mua điện của EVN như sau:

“Hiện tại EVN đang mua điện từ các nguồn điện với giá tương ứng như sau:

1/ Giá mua điện từ thủy điện bình quân là 1.110 đồng/kWh.

2/ Giá mua điện gió đối với các dự án trong đất liền là 8,5 Uscent/1kWh, tương đương 2.014 đồng/1kWh và đối với các dự án trên biển là 9,8 Uscent/1kWh, tương đương 2.322 đồng/1kWh.

3/ Giá mua điện mặt trời đối với các dự án vận hành trước ngày 30/6/2019 thì được hưởng mức rất cao là 9,35 Uscent/1kWh, tương đương 2.215 đồng/1kWh và hiện nay Chính phủ đang xem xét giá từ 7,09 đến 7,69 Uscent/kWh, tương đương 1.679 đồng/1kWh -:- 1.822 đồng/1kWh.

4 Giá mua điện từ nhiệt điện than là 1.677,02 đồng/kWh đến 1.896,05 đồng/kWh.”

Nhưng trong mục 2.6 của bài: “Tiềm năng 3 loại điện chạy bằng năng lượng tái tạo cùng gắn trên 1 khung đỡ” đã đưa lên Diễn đàn lại cho biết giá thành phát điện của điện sóng biển làm theo cách hoàn toàn Việt Nam trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau có khả năng rẻ hơn khá nhiều so với thủy điện. Đối chiếu với giá mua điện của EVN thì nó có thể rẻ chưa đến nửa so với điện gió và điện mặt trời. Bài này đã đưa lên Diễn đàn từ ngày 06/06/2019, đến nay đã có nhiều sửa đổi bổ sung, vì vậy cũng nên trình bày lại mục 2.6 để mọi người rõ và góp ý kiến để tôi sửa đổi lại cho tốt hơn.

Trước khi trình bày lại mục này nên trả lời câu hỏi: Điện sóng biển đã được rất nhiều nước thử nghiệm nhưng tại sao giá thành phát điện của nó rất cao, không thể cạnh tranh được với các loại điện khác? Điện sóng biển làm theo cách hoàn toàn Việt Nam có gì khác so với cách làm của các nước đó?

1. Sự khác nhau giữa cách làm điện sóng biển theo cách hoàn toàn Việt Nam với cách các nước đã thử nghiệm:

1.1. Điện sóng biển theo cách các nước đã thử nghiệm rất đắt do:

- Nhiều công trình phải xây dựng từ dưới đáy biển lên, vốn đầu tư rất lớn.

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

- Nhiều công trình phải truyền điện vào bờ bằng cáp ngầm dưới biển.

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

1.2. Cách làm điện sóng biển mới theo cách hoàn toàn Việt Nam dựa vào:

- Có thể biến chuyển động nâng lên hạ xuống của phao thành chuyển động quay tròn theo một chiều nhất định để chạy máy phát điện rất đơn giản. Cách làm này đã được Cục Sở hữu Trí tuệ cấp Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích số 1396 về Cơ cấu biến đổi chuyển động với 3 phương án theo Quyết định số 36352/QĐ-SHTT ngày 20/06/2016.

- Lợi dụng các vùng có đáy biển khá bằng phẳng do phù sa của các sông lắng xuống từ bao đời nay, khó có khả năng còn đá ngầm và không thuận lợi cho các loại san hô phát triển để làm điện chạy bằng năng lượng sóng biển theo cách hoàn toàn Việt Nam. Nhờ vậy không cần phải xây dựng từ dưới đáy biển lên, chỉ cần gắn ngay trên bờ các thanh thép dài 12 m vào các ống thép của cột chống thành từng cụm 4 cột chống bao gồm cả bộ phận chống lún và phao 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 dài với 3 hàng phao. 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. Mỗi khung đỡ có từ 2.256 đến 2.267 bộ tạo nguồn điện nên có sản lượng điện rất lớn. Nếu so với sản lượng điện hàng năm của 1 tổ máy phát điện ở Nhà máy Thủy điện Sơn La bình quân là 1.024,6 triệu KWh thì sản lượng điện hàng năm của 1 khung đỡ gần bờ có 2.256 bộ tạo nguồn điện trên vùng biển Bình Thuận đến Vũng Tàu bằng khoảng 75,28%, trên vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau bằng khoảng 68,57%. Giá thành phát điện rẻ chính là nhờ việc làm này.

- Dùng phao nửa nổi nửa chìm nên lực nâng lên lớn nhất, lực hạ xuống mạnh nhất của phao chỉ bằng trọng lượng của phao, trụ đứng giữa phao và thanh thép có răng gắn vào trụ đứng. Nhưng cái quan trọng nhất là đã giảm được công suất do phao sinh ra khi có sóng lớn theo công thức (h-a)x(h-a)/(hxh) trong đó h là khoảng nâng lên hạ xuống của phao và a là nửa chiều cao của phao. Cách chứng minh công thức này như thế nào, xin xem phần 2 trong Phụ lục 1 của bài: “Tiềm năng 3 loại điện chạy bằng năng lượng tái tạo cùng gắn trên 1 khung đỡ”. Nhờ vậy khi có sóng rất mạnh thì điện sóng biển cũng không tăng mạnh lên như điện gió, cụ thể là khi dùng phao hình trụ tròn đường kính 6 m cao 2,6 m, nếu sóng cao gấp 2, gấp 3, gấp 4 hoặc gấp 5 mức bình thường là 2 m chẳng hạn thì công suất của phao chỉ cao gấp 2,27 lần, gấp 3,29 lần, gấp 4,34 lần hoặc gấp 5,26 lần, không tăng mạnh đến mức gấp 8 lần, gấp 27 lần, gấp 64 lần hoặc gấp 125 lần như điện gió nếu tốc độ gió tăng lên gấp 2, gấp 3, gấp 4 hoặc gấp 5.

- Vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau hội tụ được những điều kiện đặc biệt thuận lợi cho điện sóng biển.

1.3. Cách làm đó có thể khắc phục được các nhược điểm của điện sóng biển theo cách các nước đã làm thử nghiệm trước đây, cụ thể là:

- Không phải xây dựng từ dưới đáy biển lên mà chỉ cần cắm dần từng cụm 4 cột chống đã lắp ghép sẵn trên bờ xuống đáy biển, sau đó kết nối chúng lại với nhau thành khung đỡ dài có 3 hàng phao và công nhân hoàn toàn làm việc ở trên cao.

- Không phải dùng cáp ngầm để truyền điện vào bờ như nhiều điện sóng biển của các nước đã làm trước đây mà các đường dây dẫn điện hoàn toàn nằm trên khung đỡ. Trong các khung đỡ đều có đường ô tô bằng thép tấm cho xe con, xe nhỏ vận chuyển vật liệu điện, xe máy của công nhân đi làm việc,... chạy ra đến nơi xa nhất của khung đỡ.

- Phần ngâm trong nước biển chỉ có chân các cột chống bằng ống bê tông dự ứng lực phía dưới gắn bộ phận chống lún bằng bê tông cốt thép và các phao. Chỉ cần diện tích của bộ phận chống lún bằng bê tông cốt thép của mỗi cột chống rộng khoảng 16 m2 thì áp lực xuống đáy biển của nó và các vật đè lên nó còn nhỏ hơn so với áp lực của nước biển xuống đáy biển ở độ sâu 5 m nên không sợ bị lún. Các bộ phận tạo nguồn lực để chạy máy phát điện và máy phát điện đều ở cao trên 16 m so với mực nước biển.

- Sử dụng những công nghệ rất bình thường nhiều nơi trong nước có thể làm được. Các máy phát điện một chiều chỉ là những máy có công suất dưới 200 KW.

2. So sánh suất đầu tư của điện sóng biển làm theo cách hoàn toàn Việt Nam với suất đầu tư của thủy điện:

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 làm theo cách hoàn toàn Việt Nam 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:

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

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

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

Tàu biển vỏ thép đã có từ nhiều năm nay và chúng đã thích nghi rất tốt với nước biển. 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 đóng tàu biển 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.

2.1. Ước tính vốn đầu tư cho các khung đỡ của điện sóng biển:

Mục 2.2 của bài: “Tiềm năng 3 loại điện chạy bằng năng lượng tái tạo cùng gắn trên 1 khung đỡ” đã cho kết quả chi tiết về loại khung đỡ này như sau: Khung đỡ có 757 cụm 4 cột chống, số khung chịu lực là 2.271 khung, số lượng cột chống của khung đỡ là 3.031 cột, số thanh liên kết nối từ hàng này sang hàng kia trong cả 2 tầng liên kết là 9.088 thanh, hàng khung chịu lực trong cùng gồm 757 đoạn, đường ô tô bằng thép tấm dài khoảng 8.932 m, đê phía sau khung đỡ tạm tính là 9 km. Số bộ tạo nguồn điện là 2.267 bộ trong trường hợp là khung đỡ ngoài cùng, 2.264 bộ trong trường hợp là khung đỡ phía trong và là 2.256 bộ trong trường hợp là khung đỡ gần bờ không đê. Nhìn vào bài: “Các lực tác động đến phao, bộ phận giữ phao và khung đỡ của điện sóng biển” đã đưa lên Diễn đàn ngày 09/12/2020 ta thấy khung đỡ trung gian gần bờ có ưu thế hơn khung đỡ thấp nên ta dùng ngay các số liệu này để tính toán cho khung đỡ trung gian gần bờ.

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

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

Phao hình trụ tròn đường kính 6 m cao 2,6 m có thể tích là: ∏x3x3x2,6 = 73,5132 m3.

Dự kiến phao dày 0,005 m, riêng nắp phao dày bình quân 0,01 m vì còn phải gắn trụ thép đứng giữa phao. Nên phần rỗng của phao có thể tích là: ∏x5,99x5,99x2,585/4 = 72,8467 m3. Như vậy phần thép trong phao có thể tích là: 73,5132-72,8467 = 0,6675 m3.

Dự kiến trụ thép đứng giữa phao cao khoảng 6 m, rộng bình quân 0,25 m và dày bình quân 0,05 m có thể tích là: 6x0,25x0,05 = 0,075 m3.

Dự kiến thanh thép có răng dài bình quân 19 m, rộng 0,3 m và dày 0,02 m, nhưng do phải gắn vào trụ thép đứng giữa phao nên thanh thép này phải dài hơn, thí dụ như 19,5 m. Mặt cắt của nó hình chữ T, với chỗ nhô ra ở 2 bên là 0,02 m và có bề dày là 0,02 m có diện tích tiết diện là: 0,3x0,02+0,04x0,02 = 0,0068 m2. Thể tích của thanh thép có răng hình chữ T là: 0,0068x19,5 = 0,1326 m3.

Như vậy tổng thể tích vỏ phao, trụ thép và thanh thép có răng là: 0,6675+0,075+0,1326 = 0,8751 m3. Tạm tính tỉ trọng của thép là 7,8 thì số thép đó có trọng lượng là: 0,8751x7,8 = 6,82578 tấn. Cộng thêm với móc ở trên đầu thanh thép có răng và 2 vòng thép ở 2 bên phao để dùng khi hoàn chỉnh việc lắp ghép phao vào bộ phận giữ phao nên phải tính tăng thêm và tính cho tròn là 7 tấn.

Tỉ trọng của nước biển lớn hơn 1 một chút nên muốn phao nửa nổi nửa chìm thì tổng trọng lượng của phao, trụ thép và thanh thép có răng là 36,8 tấn. Vì vậy cần đổ thêm bê tông vào phao với trọng lượng khi đã khô là: 36,8-7 = 29,8 tấn. Tạm tính tỉ trọng bê tông khô là 2,5 thì số bê tông đó có thể tích là: 29,8/2,5 = 11,92 m3. Khi đổ số bê tông đó vào trong phao sẽ có độ dày là: 11,92/((∏x5,99x5,99)/4) = 0,423 m.

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 18.000 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 chịu đựng được nước biển với giá có VAT, vận chuyển về để chế tạo và mang ra bờ biển, khi chế tạo có phế liệu. Vì vậy tôi tạm ước tính mỗi tấn trọng lượng thép thành phẩm khoảng 35 triệu đồng và phần thép hết khoảng: 35x7 = 245 triệu đồng. Bê tông chỉ cần đổ thêm vào phao cho khi bê tông đã khô phao nặng thêm 29,8 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 thành phẩm khoảng 1 triệu đồng thành: 1x11,92 = 11,92 triệu đồng. Như vậy vốn đầu tư cho 1 phao hình trụ tròn đường kính 6 m cao 2,6 m, trụ thép và thanh thép có răng đứng giữa phao đã nằm ở bờ biển là: 245+11,92 = 256,92 triệu đồng.

2.1.1.2. Các bánh răng và líp:

Nhìn hình vẽ trong mục 2.3 của bài: “Tiềm năng 3 loại điện chạy bằng năng lượng tái tạo cùng gắn trên 1 khung đỡ” 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: ∏x0,5x0,5 = 0,7854 m2.

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

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

Diện tích bánh răng truyền lực sang máy phát điện là: ∏x0,7x0,7 = 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: ∏x0,25x0,25 = 0,1964 m2.

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

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

Diện tích bánh răng nhận lực của trục truyền lực sang máy phát điện là: ∏x0,1x0,1 = 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.

2.1.1.3. Các bánh lăn giữ thanh thép có răng:

Nếu đường kính của bánh lăn có răng là 0,4 m và dày 0,03 m thì nó có thể tích là: ∏x0,2x0,2x0,03 = 0,00377 m3.

Nếu 2 bánh lăn ép vào phía sau của thanh thép có răng đều có đường kính là 0,2 m và dày 0,05 m thì nó có thể tích là: 2x∏x0,1x0,1x0,05 = 0,00314 m3.

Nếu 2 bánh lăn ép vào phía trong thanh thép có răng đều có đường kính là 0,2 m và dày 0,2 m thì nó có thể tích là: 2x∏x0,1x0,1x0,2 = 0,01257 m3.

Do có nhiều bánh lăn ép vào phía ngoài thanh thép có răng được gắn trên biển, nếu vẫn để đường kính 0,2 m thì mỗi bánh lăn này nặng tới hơn 49 kg, rất khó lắp ghép trên biển. Vì vậy tôi đã giảm đường kính của bánh lăn phía ngoài còn 0,1 m, trọng lượng bánh lăn chỉ còn hơn 12 kg cho dễ lắp ghép. Như vậy thể tích của 2 bánh lăn ép vào phía ngoài thanh thép có răng chỉ còn 2x∏x0,05x0,05x0,2 = 0,00314 m3.

Tổng thể tích của 4 bánh lăn ép vào 2 bên thanh thép có răng chỉ còn: 0,01257+0,00314= 0,01571 m3.

Như vậy tổng thể tích các loại bánh lăn đó là: 0,00377+0,00314+0,01571 = 0,02262 m3. Tỉ trọng của thép là 7,8 nên số thép đó có trọng lượng là: 0,02262x7,8 = 0,1764 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.

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,… Các bánh lăn ép hai bên thanh thép có răng cần chủ yếu là ở 2 bên mép vì thế chỉ nên làm hình chữ H giống như cái moay-ơ ở giữa bánh xe đạp cho nhẹ nhàng khi lắp ghép. Để tạo nên các bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện này ta phải có các trục bánh răng, các trục bánh lăn và 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. Bạn Huỳnh Kim Thạch trên Cộng đồng Năng lượng Tái tạo Việt Nam trong Facebook có nhận xét là các bánh răng trong bài của tôi quá lớn, nên thu nhỏ lại để giảm bớt vốn đầu tư vì hộp số của xe tải lớn rất nhỏ. Đấy là ý kiến rất hay kính mong các chuyên gia về cơ khí giúp đỡ, còn trong phần này đang ước tính vốn đầu tư nên ta ước tính cao cũng không sao, khi thực hiện thấp hơn càng tốt.

Như vậy vốn đầu tư của 1 cụm tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện là: 256,92+184,74 = 441,66 triệu đồng, tính tròn lên là 442 triệu đồng.

Khung đỡ ngoài cùng có 2.267 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện nên vốn đầu tư cho số bộ tạo nguồn lực này là: 442x2.267 = 1.002.014 triệu đồng.

Khung đỡ phía trong có 2.264 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện nên vốn đầu tư cho số bộ tạo nguồn lực này là: 442x2.264 = 1.000.688 triệu đồng.

Khung đỡ gần bờ phía sau không đê có 2.256 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện nên vốn đầu tư cho số bộ tạo nguồn lực này là: 442x2.256 = 997.152 triệu đồng.

2.1.2. 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” trên trang web vncold.vn của Hội Đập lớn và Phát triển Nguồn nước Việt Nam ngày 20/08/2015 trong mục Khoa học & công nghệ, chịu đựng được phao hình trụ tròn đường kính 6 m, cao 3 m (trong bài này phao chỉ cao 2,6 m lại càng chịu đựng được tốt hơn) ta có thể tính lượng thép chữ U và ống thép cột chống cần dùng như sau:

- Thép chịu lực trong 2.271 khung chịu lực đều bằng thép U400x100x10.5x12 cần 4x2.271 = 9.084 thanh. Nhưng có 3 khung chịu lực nằm trên cầu và ít nhất 3 khung chịu lực nằm trên đường đi, mỗi khung chịu lực này chỉ cần 2 nửa thanh thép để đỡ thanh thép chịu lực tầng liên kết dưới nên 6 khung này giảm đi: 2x6 = 12 thanh. Vì vậy số thanh thép loại này dùng cho khung chịu lực nhiều nhất là: 9.084-12 = 9.072 thanh. Mỗi thanh thép nặng 708 kg, tổng trọng lượng thép: 9.072x708 = 6.422.976 kg.

- Thép U300x90x9x12 dùng cho các việc sau:

+ Thép dùng làm liên kết chéo trong 2 tầng liên kết cần 9.088 thanh.

+ Thép dùng trong khung chịu lực là 2.271 thanh.

Tổng cộng thép U300x90x9x12 là: 9.088+2.271 = 11.359 thanh, mỗi thanh thép nặng 457,2 kg, tổng trọng lượng: 11.359x457,2 = 5.193.334,8 kg.

- Ống thép của cột chống cần 3.031 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 3.031 ống là: 1.771x3.031 = 5.367.901 kg.

- Cần làm đường ô tô bằng thép tấm rộng 3 m dài khoảng 8.932 m đi qua 757 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: 758 thanh thép chịu lực U400x100x10.5x12 gác trên các thanh thép chịu lực tầng liên kết dưới để đỡ đường nặng: 708x758 = 536.664 kg. Đường rộng 3 m nên phía dưới đường phải có 3 thanh thép chữ U gắn vào các thanh thép chịu lực đỡ đường và do đi qua 757 đoạn nên số thanh thép chữ U cần là: 757x3 = 2.271 thanh, trong đó có 1.137 thanh thép U300x90x9x12 nặng: 457,2x1.137 = 519.836,4 kg và 1.134 thanh thép U360x96x9x12 nặng: 576x1.134 = 653.184 kg. Đường rộng 3 m và dài 8.932 m cần: 8.932/3 = 2.977,3 tấm thép dày 10 mm dài 6 m rộng 1,5 m, tính tròn lên là 2.978 tấm, mỗi tấm nặng 706,5 kg và trọng lượng của chúng là: 706,5x2.978 = 2.103.957 kg. Tổng trọng lượng các loại thép cho làm đường ô tô trên khung đỡ là: 536.664+519.836,4+653.184+2.103.957 = 3.813.641,4 kg.

- Đường trên cầu vào khung đỡ rộng 6 m dài: 11,8+10,22x3 = 42,46 m. Để đỡ đường cần 10 thanh thép U400x100x10.5x12 và 10 thanh thép U360x96x9x12 có tổng trọng lượng là: 708x10+576x10 = 12.840 kg. Mặt đường cần: 42,46/1,5 = 28,3 tấm, tính tròn lên là 29 tấm với trọng lượng là : 706,5x29 = 20.489 kg. Tổng trọng lượng thép làm đường trên cầu chữ Y là: 12.840+20.489 = 33.329 kg.

Tổng trọng lượng các loại thép cho làm đường ô tô là:

3.813.641,4+33.329 = 3.846.970,4 kg.

Như vậy tổng trọng lượng các loại thép cho làm khung đỡ và đường ô tô trên đó là:

6.422.976+5.193.334,8+5.367.901+3.846.970,4 = 20.831.182,2 kg.

Ngoài ra còn phải có thêm thép làm đường cho quay đầu xe và xe tránh nhau, 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, nón che mưa đầu các ống thép cột chống, vận chuyển từ nơi mua nguyên liệu về nơi sản xuất, lắp ghép,... những cụm 4 cột chống đều lắp ghép trên bờ phải có thêm móc thì mới có thể nhấc cả cụm lên được, từng cột chống phải có thanh thép nhỏ nằm sát ống bê tông dự ứng lực nối từ vành bê tông chống lún đến ống thép cột chống để khi nhấc cụm 4 cột chống lên thì phần phía dưới rất nặng của nó mới không bị rời ra. Nên số thép có thể lên đến 24.000 tấn và tổng số tiền mua tất cả các loại thép đóng tàu biển có khả năng chịu mặn để làm khung đỡ và đường trên đó khoảng: 24.000x30 = 720.000 triệu đồng, trong đó phần cho làm đường hết khoảng 133.000 triệu đồng,

Trước đây 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 17 m tính theo giá trước đây sẽ là 275.000x17 = 4.675.000 đồng. Khi đặt hàng cho công ty cần đặt hàng loại ống hình nón cụt rỗng, phải chịu được nước biển và phải có thêm thép thường xen kẽ với thép cường độ cao để đảm bảo cọc vừa chịu tải tốt, vừa có độ dẻo khi có lực tác động nên giá sẽ cao hơn. Vì thế tôi tạm tính cho ống bê tông dự ứng lực và vận chuyển ra đến bờ biển là 8 triệu đồng. Như vậy mua 3.031 ống bê tông dự ứng lực là: 8x3.031 = 24.248 triệu đồng.

Thể tích hình hộp vuông bê tông cốt thép cạnh 4 m, dày bình quân 0,2 m là: 4x4x0,2 = 3,2 m3. Tạm tính tổng chiều dài của cọc bê tông cốt thép đường kính 0,2 m để cắm chặt vào ống bê tông dự ứng lực và đầu đinh mũ bằng bê tông cốt thép để cắm xuống đáy biển khoảng 2 m thì chúng có thể tích là:∏x0,1x0,1x2 = 0,0628 m3. Tổng thể tích của chúng là: 3,2+0,0628 = 3,2628 m3, tính tròn là 3,27 m3. Tạm tính mỗi m3 bê tông cốt thép hết 2 triệu đồng thì khối bê tông cốt thép này hết: 2x3,27 = 6,54 triệu đồng. Thép để giữ cho tâm của các đĩa bê tông cốt thép cách đều nhau 11,8 m chỉ cần đủ cứng và khi đã cắm cụm 4 hoặc 3 cột chống xuống đáy biển thì những thanh thép này bị gỉ và hỏng cũng không sao nên tôi chỉ tính là thép bình thường, thí dụ như thép tròn đường kính 127 mm dày 3 m dài 10 m nặng 91,74 kg, tạm tính 20.000 đồng/kg hết: 91,74x20.000 = 1.834.800 đồng, tính tròn lên hẳn 1,9 triệu đồng. Với ống thép đó ta có thể khoan nhiều lỗ nhỏ để cá con có thể qua lại dễ dàng và không loại sinh vật nào lớn hơn có thể chui vào được, như vậy các ống thép ở ngay sát đáy biển này sẽ là nơi trú ẩn an toàn cho các đoàn cá nhỏ và số lượng cá con sẽ tăng lên nhanh chóng. Do đó phần chống lún cho 1 cụm 4 cột chống hết khoảng: 6,54x4+1,9x5 = 35,66 triệu đồng và cho 1 cụm 3 cột chống hết khoảng: 6,54x3+1,9x3 = 25,32 triệu đồng. Nên phần chống lún của 757 cụm 4 cột chống và 1 cụm 3 cột chống hết khoảng: 35,66x757+25,32 = 27.019,94 triệu đồng, tính tròn là 27.020 triệu đồng.

Như vậy toàn bộ phần nguyên liệu của khung đỡ gần bờ là: 720+24,248+27,02 = 771,268 tỉ đồng.

Đối với khung đỡ phía ngoài cần tính thêm đoạn kết nối như sau:

Từ sơ đồ như ở cuối mục 2.2 của bài: “Tiềm năng 3 loại điện chạy bằng năng lượng tái tạo cùng gắn trên 1 khung đỡ” về đoạn kết nối có sửa lại cho dài thêm ra, ta có thể tính được số tăng thêm là: 29 cụm 3 cột chống, 59 khung chịu lực và mỗi tầng liên kết có 130 thanh liên kết. Khoảng cách giữa 2 khung đỡ gồm 30 đoạn dài 322,4 m. Nên phần thép để làm việc trên như sau:

- Mỗi khung chịu lực cần 1 thanh thép U400x100x10.5x12 và 2 thanh thép U300x90x9x12. Nên số thép U400x100x10.5x12 trong 59 khung chịu lực cần 59 thanh, mỗi thanh thép nặng 708 kg, tổng trọng lượng thép: 708x59 = 41.772 kg.

- Thép U300x90x9x12 dùng cho các việc sau:

+ Thép dùng làm thanh liên kết cần 130x2 = 260 thanh.

+ Thép dùng trong khung chịu lực là: 2x59 = 118 thanh.

Tổng cộng thép U300x90x9x12 là: 260+118 = 378 thanh, mỗi thanh thép nặng 457,2 kg, tổng trọng lượng: 457,2x378 = 172.821,6 kg.

- Mỗi cụm 3 cột chống để cắm xuống biển cần 3 cột chống nên 29 cụm cần: 29x3 = 87 cột. 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 87 ống là: 1.771x87 = 154.077 kg.

- Đoạn sau cùng đã tính trong khung đỡ sau rồi nên cần làm đường ô tô bằng thép tấm rộng 6 m đi qua 29 đoạn và 2 đoạn chưa làm trong khung đỡ trước nên tổng cộng dài: 322,4-10,22+10,22x2 = 332,62 m cho các xe có thể qua lại dễ dàng. Nên ta phải tính phần thép cho làm đường như sau: Đường rộng 6 m nên phía dưới đường phải có tới 5 thanh thép chữ U gắn vào các thanh thép chịu lực đỡ đường và do đi qua 31 đoạn nên số thanh thép chữ U cần là: 31x5 = 155 thanh, trong đó có 80 thanh thép U400x100x10.5x12 nặng: 708x80 = 56.640 kg và 75 thanh thép U360x96x9x12 nặng: 576x75 = 43.200 kg. Đường rộng 6 m và dài 332,62 m cần: 332,62/1,5 = 221,75 tấm thép dày 10 mm dài 6 m rộng 1,5 m, tính tròn lên là 222 tấm, mỗi tấm nặng 706,5 kg và trọng lượng của chúng là: 706,5x222 = 156.843. Tổng trọng lượng thép cho làm đường ô tô trên khung đỡ là: 56.640+43.200+156.843 = 256.683 kg.

Như vậy tổng trọng lượng các loại thép cho làm khung đỡ của đoạn kết nối và đường ô tô trên đó là:

41.772+172.821,6+154.077+256.683 = 625.353,6 kg.

Ngoài ra còn phải có thêm thép làm lan can ở hai bên đường ô tô, bu lông, đai ốc, vòng đệm thép, nón che mưa đầu các ống thép cột chống, vận chuyển từ nơi mua nguyên liệu về nơi sản xuất, lắp ghép,... Nên số thép có thể lên đến 700 tấn và tổng số tiền mua tất cả các loại thép đóng tàu biển có khả năng chịu mặn để làm khung đỡ và đường trên đó khoảng: 700x30 = 21.000 triệu đồng.

Cũng tạm tính cho ống bê tông dự ứng lực và vận chuyển ra đến bờ biển là 8 triệu đồng. Như vậy mua 87 ống bê tông dự ứng lực hết: 8x87 = 696 triệu đồng.

Có 29 cụm 3 cột chống nên phần chống lún hết: 25,32x29 = 734,28 triệu đồng, tính tròn là 735 triệu đồng.

Toàn bộ phần nguyên liệu của phần kết nối 2 khung đỡ là: 21.000+696+735 = 22.431 triệu đồng.

Như vậy toàn bộ phần nguyên liệu của khung đỡ phía ngoài có thêm phần kết nối là: 771,268+22,431 = 793,699 tỉ đồng.

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

Ta có thể tính tổng trọng lượng của 1 cụm 4 cột chống như sau:

- Thép U400x100x10.5x12: 708x4 = 2.832 kg

- Thép U300x90x9x12: 457,2x9 = 4.114,8 kg

- Ống thép cột chống: 1.771x4 = 7.084 kg

- Mỗi ống bê tông dự ứng lực đường kính ngoài 0,35 m, đường kính trong 0,2 m, dài 17 m có trọng lượng là: ∏x(0,175x0,175-0,1x0,1)x17x3,5 = 3,855 tấn. 4 ống có trọng lượng là: 3,855x4 = 15,421 tấn = 15.412 kg

- Đường nhỏ rộng khoảng 1 m cho công nhân đứng làm việc trên cả 2 tầng liên kết và sàn trong tầng liên kết dưới rộng khoảng 40 m2 để chứa các vật mang theo, tổng cộng nặng khoảng 6.000 kg

- Các bánh răng, líp và các bánh lăn gắn trên khung đỡ 1.847,4 kg

- Phần chống lún nặng: 3.270x4x3,5+94,8x5 = 46.254 kg.

Tổng cộng: 2.832+4.114,8+7.084+15.412+6.000+1.847,4+46.254 = 83.744,2 kg, ngoài ra còn máy phát điện một chiều, tổng cộng khoảng 87 tấn. Cộng thêm 36,8 tấn của phao, trụ thép và thanh thép có răng thành: 87+36,8 = 123,8 tấn, tính tròn lên là 124 tấn.

Trong đó phần thép phải gắn vào khung đỡ để tạo thành khung chịu lực, các bánh răng, líp, các bánh lăn và đường nhỏ trên cả 2 tầng liên kết và máy phát điện một chiều nặng khoảng 13 tấn. Tính như vậy để biết phần kết nối các khung chịu lực trên biển nên xin tạm gọi là phần mang thêm cho khung chịu lực.

Sau khi đã lấy phần mang theo để lắp ráp phần ở trên biển thì 40 m2 sàn không cần dùng đến nữa nên số tôn làm việc này chỉ nên gắn vào khung đỡ bằng bu lông để có thể dễ dàng tháo tôn ra dùng vào việc làm đường cho công nhân đi lại và làm việc cạnh các khung chịu lực được gắn thêm trên biển.

Nhìn vào sơ đồ đầu tiên của mục 2.2 của bài: “Tiềm năng 3 loại điện chạy bằng năng lượng tái tạo cùng gắn trên 1 khung đỡ” ta thấy mỗi khung đỡ của điện sóng biển có tới 757 cụm 4 cột chống, gồm 379 cụm ở phía trong và 378 cụm ở phía ngoài.

Số khung chịu lực phải gắn trên biển là: 2.268-757 = 1.511 khung, trong đó 379 cụm ở phía trong mang theo: 379x2 = 758 khung, còn lại: 1.511-758 = 753 khung thì 375 cụm ở phía ngoài mang theo: 375x2 =750 khung và 3 cụm ở phía ngoài mang theo mỗi cụm 1 khung.

Phần trên đã tính được tổng trọng lượng các loại thép cho làm đường ô tô trên khung đỡ là 3.813.641,4 kg, trong đó có 2.103.957 thép tấm. Phần thép tấm sẽ mang lên sau bằng ô tô nên phần thép thanh cho làm đường là: 3.813.641,4-2.103.957 = 1.709.684,4 kg. 379 cụm ở phía trong phải mang theo phần thép thanh này, nên mỗi cụm phải mang thêm là: 1.709.684,4/379 = 4.511 kg.

Mỗi cụm ở phía trong cần mang thêm 2 phần mang thêm cho khung chịu lực, 4 thanh liên kết và phần thép làm đường, nên mỗi cụm sẽ có trọng lượng là: 124+13x2+0,4572x4+4,511 = 156,34 tấn, tính tròn là 157 tấn.

375 cụm ở phía ngoài, mỗi cụm phải mang thêm 2 phần mang thêm cho khung đỡ và 4 thanh liên kết nên sẽ có trọng lượng là: 124+13x2+0,4572x4 = 151,83 tấn, tính tròn là 152 tấn. Còn lại 3 cụm ở phía ngoài, mỗi cụm chỉ mang thêm 4 thanh liên kết sẽ có trọng lượng là: 124+0,4572x4 = 125,83 tấn, tính tròn lên là 126 tấn.

Ngoài ra còn có thêm 1 cụm 3 cột chống để kết nối khung đỡ với đường đi.

Các vật mang theo đều rất nặng, thanh thép chịu lực nặng tới 708 kg, vì vậy cần sửa lại các tời một chút cho có thể lắp ngay vào đầu ống thép cột chống để kéo hoặc nâng các vật mang theo. Ở 2 đầu các thanh thép mang theo cần có sẵn lỗ để có thể móc cáp vào.

Để làm 1 khung đỡ gần bờ sẽ phải lắp ráp hoàn chỉnh trên bờ rồi vận chuyển trên biển ra hiện trường rồi thả xuống biển 757 cụm 4 cột chống và 1 cụm 3 cột chống, trong đó có những cụm nặng tới 157 tấn. Khi ra ngoài biển xa, các ống dự ứng lực phải dài hơn nên trọng lượng các cụm sẽ tăng thêm. Vì vậy cần phải có sà lan tự hành lớn chuyên dùng để làm việc này thì chi phí sẽ giảm đi rất nhiều. Thí dụ như sà lan tự hành đó có thể hình chữ U trên gắn cầu trục lớn cho vững chãi và có thể vận chuyển được ít nhất 7 cụm 4 cột chống. Xem trên mạng tôi thấy ở nước ta nhiều nơi bán cầu trục có sức nâng tới 100 tấn, Công ty Cổ phần Thương mại Kỹ thuật Hải Anh cho biết đã thiết kế chế tạo cầu trục 450 tấn cho Công ty Đóng tàu Phà Rừng với chiều cao nâng 65 m, khẩu độ 95 m. Còn Liên doanh Vietsovpetro có những tàu cẩu công trình có sức nâng từ 500 đến 1.200 tấn. Sà lan tự hành chuyên dùng hình chữ U chỉ cần cầu trục có sức nâng 200 tấn, chiều cao nâng 50 m và khẩu độ 56 m là có thể vận chuyển các cụm 4 cột chống ra cắm ở nơi biển sâu từ 5 m đến 20 m, nên ta có thể đặt hàng để thiết kế và chế tạo ở trong nước.

Nhìn vào sơ đồ khung đỡ ta thấy nên làm dần từ trong ra. Việc đầu tiên là lắp ráp hoàn chỉnh những cụm 4 cột chống phía trong ở trên bờ và buộc chặt phần cần mang theo bao gồm cả dụng cụ làm việc. Lưu ý là những lỗ khoan dùng vào việc lắp ráp thêm trên biển, chỗ nào có thể khoan được trước thì nên khoan ngay trên bờ. Thí dụ như các thanh thép chịu lực và ống thép cột chống có thể khoan trước 1 bên để khi kết nối chỉ cần điều chỉnh cho đúng lỗ đã khoan rồi cho bu lông vào và vặn chặt lại là xong. Thanh thép chịu lực tầng liên kết trên cũng nên khoan sẵn 4 chỗ để có thể dễ dàng gắn ngay đầu trên của 2 thanh thép vào,...

Sau đó cho sà lan tự hành chuyên dùng vươn cầu trục để cẩu các cụm 4 cột chống lên và đặt vào sà lan. Ra đến hiện trường nó sẽ thả các cụm 4 cột chống đó xuống biển cho thẳng hàng và cách nhau khoảng 11,7 m. Đúng ra là cần cách nhau 11,8 m, nhưng việc đó rất khó làm và nếu cách nhau xa hơn 11,8 m thì không kết nối được, nên cho cách nhau khoảng 11,7 m để dự phòng.

Dùng sà lan đưa công nhân ra để kết nối các cụm khung đỡ lại với nhau. Việc đầu tiên là phải làm các khung chịu lực ở hàng trong cùng cho thật hoàn chỉnh để kết nối 2 cụm 4 cột chống cạnh nhau. Sau đó dùng sà lan tự hành kéo phao vào để lắp ghép.

Dùng sà lan tự hành chuyên dùng vận chuyển và cắm các cụm 4 cột chống phía ngoài cho thật thẳng hàng và cách nhau khoảng 11,7 m, các đầu phía trong của các cụm 4 cột chống này nằm trong hàng của các đầu phía ngoài của các cụm 4 cột chống phía trong và chúng cách nhau khoảng 11,7 m. Kết nối các đầu phía trong của các cụm 4 cột chống phía ngoài với các cụm 4 cột chống phía trong bằng các thanh liên kết, gắn các thanh thép đỡ đường vào tầng liên kết dưới, lắp ráp hoàn chỉnh các khung chịu lực ở hàng giữa và lắp phao vào. Kết nối các đầu phía ngoài của các cụm 4 cột chống phía trong với các cụm 4 cột chống phía ngoài bằng các thanh liên kết, lắp ráp hoàn chỉnh các khung chịu lực ở hàng ngoài cùng và lắp phao vào.

Cụm 3 cột chống để làm cầu nối với đường từ khung đỡ vào bờ nên làm ngay sau khi cắm các cụm 4 cột chống phía trong để sau khi gắn các thanh thép đỡ đường vào tầng liên kết dưới là có thể vận chuyển thép tấm ra để làm mặt đường lần lượt từ giữa sang 2 bên cho công nhân có thể đi lại dễ dàng và làm những việc để kết nối khung đỡ. Việc còn lại là lắp các đường dây tải điện.

Trong những việc đó, việc lắp ghép trên biển sao cho thanh thép có răng vào đúng vị trí của nó không hề đơn giản vì phao, trụ thép và thanh thép có răng nặng tới 36,8 tấn và luôn nâng lên, hạ xuống theo sóng. Việc này lại phải làm tới 1.510 lần nên chắc là nhiều người còn nghi ngại về vấn đề này. Các chuyên gia về công trình biển có thể có những cách làm hay nhưng tôi cũng xin phép trình bày cách lợi dụng sóng để làm như sau:

Trước khi đưa phao đến phải lắp ghép đầy đủ các thiết bị trong khung chịu lực, chỉ còn chưa ghép 2 bánh lăn áp về phía ngoài thanh thép có răng mà thôi. Trong tầng liên kết dưới gắn tạm 2 cuộn cáp lớn với cáp có thể kéo được vật nặng khoảng 30 tấn và đầu cáp lớn có móc thép. Cuộn cáp này cần có líp lớn và có chỗ đóng chêm thép để khi chưa có chêm thép thì cuộn cáp có thể quay đi quay lại, nhưng khi đã đóng chêm thép thì cuộn cáp chỉ có thể quay để cuộn cáp lại, ngoài ra nó cần có những tay quay rỗng giữa ở xung quanh để cuộn cáp khi cáp trùng xuống. Trong tầng liên kết dưới còn có 2 que nhẹ ở 2 bên, mỗi que dài khoảng 14 m và đuôi que có dây buộc vào tầng liên kết dưới cho que khỏi rơi xuống biển. Cho 2 người cầm que móc 2 móc thép ở đầu cáp lớn vào 2 vòng thép ở 2 bên phao rồi đóng chêm thép lại. Quay 2 cuộn cáp cho cáp căng ra. Mỗi khi sóng đưa phao lên cao cáp lại chùng xuống, quay tay quay cho cáp căng ra, khi không quay được nữa thì đút đầu xà beng dài vào tay quay để có lực quay mạnh hơn, cứ làm như vậy nhiều lần thì phao sẽ đứng yên, nhưng phải chú ý điều chỉnh trước khi phao đứng yên để cho khi phao đứng yên thì thanh thép có răng phải vào đúng vị trí cần lắp ghép. Nói đúng hơn là phao chỉ còn nâng lên hạ xuống rất ít vì không thể dùng sức người và xà beng kéo cho cáp lớn thật thẳng ra được. Không những thế thanh thép có răng có thể chưa vào đúng vị trí cần lắp ghép nên cần có người đứng ở tầng liên kết trên và tầng liên kết dưới cầm móc thép để kéo hoặc đẩy thanh thép có răng vào đúng vị trí cần lắp ghép. Khi đó có thể ghép nốt 2 bánh lăn áp về phía ngoài thanh thép có răng. Kiểm tra lại thật kỹ các thiết bị gắn trên khung chịu lực rồi dùng xà beng tháo chêm thép ra khi sóng đang lên, phao sẽ hạ nhanh xuống biển. Tốc độ hạ của phao chậm hơn tốc độ rơi tự do vì nó phải làm quay các thiết bị gắn vào khung chịu lực. Nếu móc ở đầu cáp lớn chưa tung ra khỏi vòng thép ở phao thì dùng que dài tháo móc ở đầu cáp lớn ra và tháo cuộn cáp đó để dùng cho các phao sau.

Trong việc vận chuyển cả cụm 4 cột chống đã lắp sẵn phao ra biển cần hết sức lưu ý là tuyệt đối không được thả cả cụm xuống nước để kéo ra biển vì làm như vậy lực cản của nước vào phao sẽ làm hỏng các bánh lăn và bánh răng của bộ phận giữ phao, mà phải cẩu cả cụm từ bờ biển để đặt lên sà lan chuyên dùng, khi ra đến hiện trường sà lan phải dừng lại rồi mới được cẩu cả cụm từ sà lan lên và thả xuống biển.

Việc lắp ghép trên bờ, vận chuyển ra biển để thả cho đúng vị trí, tiếp tục lắp ghép trên biển cho hoàn chỉnh đòi hỏi một công sức rất lớn vì thế tôi tạm ước tính phần này hết khoảng 700 tỉ đồng.

Đáy biển ở các vùng do phù sa lắng đọng xuống từ bao đời nay khá bằng phẳng nhưng trước khi cắm các cụm 4 cột chống xuống biển cũng cần quan sát kỹ xem đáy biển ở đó có thực sự bằng phẳng hay không, có dị vật gì ở dưới đó hay không để xử lý trước khi cắm các cụm đó xuống biển, nếu không xử lý được cho thật bằng phẳng cần chuyển địa điểm một chút. Nếu chỉ là những cây thân cỏ mọc dưới đáy biển thì khi đặt cụm 4 cột chống lên, nó sẽ tự xẹp xuống. Việc quan sát đáy biển sâu từ 5 m đến 20 m, chắc là không khó khăn gì, thí dụ như chỉ cần cho camera và đèn pha nhỏ vào trong hộp thủy tinh kín treo vào ca nô và cho nó đi rất chậm thì khi chiếu lên có thể thấy từng chi tiết nhỏ ở vùng ca nô đi qua.

Đoạn kết nối cần cắm 29 cụm 3 cột chống xuống đáy biển. Tổng trọng lượng của 1 cụm 3 cột chống như sau:

- Thép U400x100x10.5x12: 708x1 = 708 kg

- Thép U300x90x9x12: 457,2x6 = 2.743,2 kg

- Ống thép cột chống: 1.771x3 = 5.313 kg

- 3 ống bê tông dự ứng lực có trọng lượng là: 3,855x3 = 11,565 tấn = 11.565 kg

- Đường nhỏ rộng khoảng 1 m cho công nhân đứng làm việc khoảng 2.000 kg

- Phần chống lún nặng: 3.270x3x3,5+94,8x3 = 34.619,4 kg.

Tổng cộng: 708+2.743,2+5.313+11.565+2.000+34.619,4 = 56.948,6 kg.

So với 1 cụm 4 cột chống, trọng lượng cụm này chỉ bằng 71,41%. Không những thế chỉ cần cắm những cụm này xuống biển cho đúng hàng lối và kết nối chúng lại với nhau là xong, không cần lắp thêm phao và các thiết bị trên đó, nên tôi chỉ tạm tính chi phí phần cắm 1 cụm xuống biển chỉ bằng 50% so với 1 cụm 4 cột chống. Như vậy chi phí phần cắm 29 cụm 3 cột chống xuống biển là: 700x29x0,5/758 = 13,39 tỉ đồng.

2.1.4. Vốn đầu tư cho khung đỡ và cụm khung đỡ của điện sóng biển:

Chi phí toàn bộ cho khung đỡ gần bờ là: 771,268+700 = 1.471,268 tỉ đồng.

Chi phí toàn bộ cho khung đỡ phía ngoài và đoạn kết nối là: 793,699+700+13,39 = 1.507,089 tỉ đồng.

Như vậy tổng vốn đầu tư cho 1 khung đỡ gần bờ phía sau có đê và trên đó đã có 2.267 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện hết khoảng: 1.002,014+1.471,268 = 2.473,282 tỉ đồng, tính tròn lên là 2.474 tỉ đồng.

Tổng vốn đầu tư cho 1 khung đỡ gần bờ phía sau có đê và trên đó đã có 2.264 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện hết khoảng: 1.000,688+1.471,268 = 2.471,956 tỉ đồng, tính tròn lên là 2.472 tỉ đồng.

Tổng vốn đầu tư cho 1 khung đỡ gần bờ phía sau không có đê và trên đó đã có 2.256 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện hết khoảng: 997,152+1.471,268 = 2.468,420 tỉ đồng, tính tròn lên là 2.469 tỉ đồng.

Tổng vốn đầu tư cho 1 khung đỡ trên đó đã có 2.264 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện và đoạn kết nối hết khoảng: 1.000,688+1.507,089 = 2.507,777 tỉ đồng, tính tròn lên là 2.508 tỉ đồng.

Tổng vốn đầu tư cho 1 khung đỡ trên đó đã có 2.267 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện và đoạn kết nối hết khoảng: 1.002,014+1.507,089 = 2.509,103 tỉ đồng, tính tròn lên là 2.510 tỉ đồng.

Khi tiến ra ngoài biển thì các ống bê tông dự ứng lực sẽ dài ra và việc cắm các cụm càng khó khăn hơn, vì thế chi phí sẽ tăng lên, tạm tính mỗi lần ra ngoài thêm như vậy thì chi phí cho khung đỡ phía ngoài tính cả phần kết nối sẽ tăng thêm khoảng 10 tỉ đồng thì vốn đầu tư của khung đỡ phía ngoài thứ nhất sẽ là: 2.508+10, khung đỡ phía ngoài thứ hai sẽ là: 2.508+10x2,... khung đỡ phía ngoài thứ tư sẽ là: 2.508+10x4,... khung đỡ phía ngoài thứ chín sẽ là: 2.508+10x9.

Đây là những cấp số cộng nên tổng vốn đầu tư các khung đỡ phía ngoài từ 1 đến 4 sẽ là: 2.508+10+2.508+10x2+...+2.508+10x4 = 2.508x4+(10+40)x4/2 = 10.132 tỉ đồng.

Tổng vốn đầu tư các khung đỡ phía ngoài từ 1 đến 9 sẽ là: 2.508+10+2.508+10x2+...+2.508+10x9 = 2.508x9+(10+90)x9/2 = 23.022 tỉ đồng.

Tổng vốn đầu tư cho cụm điện sóng biển có 11 khung đỡ trên vùng biển Bình Thuận đến Vũng Tàu là: 2.469+23.022+2.510+10x10 = 28.101 tỉ đồng.

Tổng vốn đầu tư cho cụm điện sóng biển có 11 khung đỡ trên vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau là: 2.472+23.022+2.510+10x10 = 28.104 tỉ đồng.

Nếu cụm điện sóng biển chỉ có 6 khung đỡ phía sau không có đê thì tổng vốn đầu tư là: 2.469+10.132+2.510+10x5 = 15.161 tỉ đồng.

Tổng vốn đầu tư cho cụm điện sóng biển chỉ có 2 khung đỡ và phía sau khung đỡ gần bờ không có đê là: 2.469+2.510+10 = 4.989 tỉ đồng.

Tổng vốn đầu tư cho cụm điện sóng biển chỉ có 2 khung đỡ và phía sau khung đỡ gần bờ có đê là: 2.472+2.510+10 = 4.992 tỉ đồng.

Đối với các vùng biển từ Ninh Thuận trở ra thỉnh thoảng cắm thêm những cụm 4 cột chống ở phía trước và phía sau rồi kết nối với khung đỡ nhằm tăng thêm sức chống đỡ của khung đỡ với gió bão nên vốn đầu tư cũng tăng thêm như sau:

Tổng vốn đầu tư cho 1 khung đỡ gần bờ phía sau không có đê và trên đó đã có 2.256 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện hết khoảng 2.468,42 tỉ đồng, trong đó cho 2.256 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện hết khoảng: 997,152 tỉ đồng, cho làm đường trên khung đỡ là 133 tỉ đồng, cho làm và dựng khung đỡ là: 2.468,42-997,152-133 = 1.338,268 tỉ đồng. Nhìn vào hình vẽ khung đỡ điện sóng biển hình lượn sóng trên vùng biển Quảng Trị đến Quảng Nam có 9 hàng cột chống ở cuối bài: “Các lực tác động đến phao, bộ phận giữ phao và khung đỡ của điện sóng biển” ta thấy cứ 4 cụm 4 cột chống trong khung đỡ cũ phải thêm 2 cụm 4 cột chống nữa. Như vậy số cụm 4 cột chống tăng lên gấp 1,5 lần và số tiền để làm và dựng khung đỡ sẽ là: 1.338,268x1,5 = 2.007,402 tỉ đồng. Tổng vốn đầu tư cho 1 khung đỡ gần bờ phía sau không có đê và trên đó đã có 2.256 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện trên vùng biển Quảng Trị đến Quảng Nam hết khoảng: 997,152+133+2.007,402 = 3.137,554 tỉ đồng, gấp: 3.137,554/2.468,42 = 1,27 lần so với khung đỡ này trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau. Đối với các khung đỡ có 2.264 hoặc 2.267 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện tỉ lệ này giảm bớt một ít do có nhiều bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện hơn. Đối với các cụm 2 hoặc 6 khung đỡ tỉ lệ này còn giảm bớt một ít do các đoạn kết nối vẫn như cũ. Nhưng ta nên cho mức tăng tròn lên là 1,3 lần để dự phòng những khó khăn, như vậy tổng vốn đầu tư cho 1 khung đỡ gần bờ phía sau không có đê đã có 2.256 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện trên vùng biển này sẽ là: 2.469x1,3 = 3.209,7 tỉ đồng tính tròn lên là 3.210 tỉ đồng, cho cụm điện sóng biển có 2 khung đỡ là: 4.989x1,3 = 6.485,7 tỷ đồng tính tròn lên thành 6.486 tỉ đồng, cho cụm điện sóng biển có 6 khung đỡ là: 15.161x1,3 = 19.709,3 tỉ đồng, tính tròn lên thành 19.710 tỉ đồng.

Vùng biển từ Hà Tĩnh đến Quảng Bình đã có một phần đảo Hải Nam che chắn bão nên mức tăng thêm còn 1,25 lần thành: 2.469x1,25 = 3.086,25 tỉ đồng tính tròn lên là 3.087 tỉ đồng cho 1 khung đỡ gần bờ phía sau không có đê đã có 2.256 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện, cho cụm điện sóng biển có 2 khung đỡ là: 4.989x1,25 = 6.236,3 tỷ đồng tính tròn lên là 6.237 tỉ đồng.

Bão phải đi qua đảo Hải Nam rồi mới đến được vùng biển từ Thái Bình đến Nghệ An nên mức tăng thêm chỉ còn 1,2 lần thành: 2.469x1,2 = 2.962,8 tỉ đồng tính tròn lên là 2.963 tỉ đồng cho 1 khung đỡ gần bờ phía sau không có đê đã có 2.256 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện, cho cụm điện sóng biển có 2 khung đỡ là: 4.989x1,2 = 5.986,8 tỷ đồng tính tròn lên là 5.987 tỉ đồng.

Vùng biển từ Quảng Ngãi đến Ninh Thuận tuy gió bão có nhẹ hơn vùng biển từ Quảng Trị đến Quảng Nam, nhưng do đáy biển rất dốc, rất khó tìm được nơi thuận lợi cho việc dựng khung đỡ của điện sóng biển, nên vốn đầu tư cũng cần tăng thêm 1,3 lần cho cho 1 khung đỡ gần bờ phía sau không có đê đã có 2.256 bộ tạo nguồn lực cho chạy máy phát điện là 3.210 tỉ đồng.

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

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 20 m, dày 0,2 m thì thể tích của mặt phẳng bê tông cốt thép là: 10x20x0,2 = 40 m3, cộng thêm cả chân vào sẽ là khoảng 50 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 36 m, dày 0,16 m chẳng hạn thì thể tích của mặt phẳng bê tông cốt thép là 7x36x0,16 = 40,32 m3, cộng thêm cả chân vào sẽ là khoảng 50 m3. Tại những nơi có cột điện gió lớn, đê phải làm rộng hơn thì nên mở rộng đê về phía sau. Do có sà lan tự hành chuyên dùng có sức nâng 200 tấn nên nó có thể dễ dàng làm việc này. 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 tỉ 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 15 năm trước, ngày nay giá còn cao hơn nhiều. Vì vậy tôi dự kiến tạm tính giá 1 km đê biển bọc bê tông ở phía sau khung đỡ khoảng 400 tỉ đồng. Vốn đầu tư cho đê dài khoảng 9 km là: 400x9 = 3.600 tỉ đồng.

Giá đường từ bờ ra khung đỡ sẽ rẻ hơn, dự kiến tạm tính khoảng 300 tỉ đồng/km. Nhưng do dùng khung đỡ trung gian gần bờ cao hơn khung đỡ thấp 5 m, đoạn đường gần khung đỡ phải đắp cho cao thêm nên cần tính thêm 100 tỷ đồng. Đường từ bờ ra khung đỡ trên vùng biển Bình Thuận đến Vũng Tàu và vùng biển Thanh Hóa đến Nghệ An tạm tính dài 500 m cần: 300x0,5+100 = 250 tỉ đồng. Đường từ bờ ra khung đỡ trên vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau tạm tính dài 800 m cần: 300x0,8+100 = 340 tỉ đồng. Đường từ bờ ra khung đỡ trên vùng biển Quảng Ngãi đến Ninh Thuận tạm tính dài 200 m cần: 300x0,2+100 = 160 tỉ đồng. Đường từ bờ ra khung đỡ trên vùng biển Quảng Bình tạm tính dài 350 m cần: 350x0,3+100 = 205 tỉ đồng. Đường từ bờ ra khung đỡ trên vùng biển Quảng Trị đến Quảng Nam tạm tính dài 300 m cần: 300x0,3+100 = 190 tỉ đồng. Đường từ bờ ra khung đỡ trên vùng biển Thái Bình đến Ninh Bình và vùng biển Hà Tĩnh tạm tính dài 400 m cần: 300x0,4+100 = 220 tỉ đồng.

Do đã có đê phía ngoài, phía trong không còn sóng nên chỉ tạm tính giá đường từ bờ ra đê khoảng 200 tỉ đồng/km. Đường từ bờ ra đê phía sau khung đỡ trên vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau tạm tính dài 800 m cần: 200x0,8+100 = 260 tỉ đồng.

2.3. Điện sóng biển trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau có khả năng rẻ hơn khá nhiều so với thủy điện hay không?

Vốn đầu tư cho thủy điện trước đây tôi tạm tính như của nhà máy thủy điện Sông Lô 6 là 9,891 tỉ đồng cho sản lượng điện 1 triệu KWh/năm để so sánh. Nay Dự án Nhà máy Thủy điện Hòa Bình mở rộng do Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) làm chủ đầu tư với số tiền hơn 9.220 tỷ đồng, tổng công suất 480 MW với hai tổ máy, mỗi tổ máy có công suất 240 MW, sản lượng phát điện bình quân 488,3 triệu kWh/năm, tính ra vốn đầu tư lên tới 18,882 tỉ đồng cho sản lượng điện 1 triệu KWh/năm. Nhưng tôi xin phép cứ tạm tính suất đầu tư cho thủy điện như của nhà máy thủy điện Sông Lô 6 là 9,891 tỉ đồng để so sánh thì sẽ có kết quả tính toán được cho vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau như trong biểu sau:



Lưu ý là sản lượng điện sóng biển trong biểu này đã giảm bớt 20% để dự phòng rủi ro.

Số tiền còn lại và những việc còn lại đã có trong biểu này. Những việc còn lại chỉ là những máy phát điện một chiều gắn vào các khung đỡ với số lượng và công suất đã có trong biểu, 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 tỉ 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 cách hoàn toàn Việt Nam trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau có rẻ hơn khá nhiều so với thủy điện hay không?

Trên vùng biển từ Thái Bình đến Ninh Thuận thì hiệu quả kinh tế kém hơn rất nhiều, cụ thể như trong biểu sau:



Tuy vậy nhìn vào biểu này ta thấy điện sóng biển trên vùng biển Quảng Trị đến Quảng Nam cũng có khả năng rẻ hơn thủy điện.

Nếu chỉ dùng phao hình trụ tròn đường kính 6 m, cao 1,7 m thì giá thành phát điện của điện sóng biển trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau cũng vẫn có thể rẻ hơn thủy điện nếu không có đê phía sau khung đỡ gần bờ. Cụ thể như trong biểu sau:



Rất mong mọi người kiểm tra giúp và phát hiện những chỗ còn sai sót để tôi sửa lại cho tốt hơn.

 

Năm ngoái Eco Wave Power đã thử nghiệm 50 MW điện thuỷ triều.
Công ty năng lượng Israel Eco Wave Power đã ký biên bản ghi nhớ với công ty Việt Nam MSMART Future Technology để cùng phát triển dự án điện thuỷ triều 50 MW tại Việt Nam. Hai bên sẽ hợp tác với nhau theo từng giai đoạn. Tại giai đoạn đầu, kỹ sư Eco Wave Power sẽ nghiên cứu khả thi, địa điểm thích hợp để triển khai dự án. Nghiên cứu bao gồm lắp đặt phao đo sóng thu thập dữ liệu sóng biển theo mùa tại địa điểm. Khi hoàn thành nghiên cứu khả thi, hai bên sẽ thành lập liên danh tại Việt Nam để phát triển dự án điện thuỷ triều công suất 50 MW.
http://www.vtcomtech.com/tin-tuc/14-tin-cong-nghe/1883-tintuc-ecowavepower-50mw-dien-thuy-trieu

 

Cám ơn bạn panda. Đọc bài đó tôi chưa rõ thử nghiệm điện thủy triều hay điện sóng biển vì EWPG Holding AB là công ty hàng đầu về năng lượng từ sóng biển?