Nếu phao chỉ cao 2 mét thì điện sóng biển còn rẻ bằng nửa điện gió, điện mặt trời hay không?

Cho đến ngày 28/02/2021 tôi đã thu thập được 1.932 bản tin dự báo sóng biển của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia. Dựa vào những bản tin đó có thể tính được sản lượng điện sóng biển với phao cao 2,6 m làm theo cách hoàn toàn Việt Nam trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau như sau:



So với sản lượng điện sản xuất và nhập khẩu năm 2020 của Việt Nam là 247,08 tỉ KWh thì khi dùng cụm điện sóng biển với 11 khung đỡ sản lượng này lớn gấp 1,558 lần.

Sản lượng điện nhiều như vậy là do 3 hàng phao đã tận dụng được hết khả năng của khung đỡ. Hàng phao thứ nhất không ảnh hưởng nhiều đến hàng phao thứ hai do các phao của 2 hàng so le nhau, qua 2 hàng phao đầu năng lượng của sóng không còn bao nhiêu thì lại có hàng phao thứ ba với phao so le tiếp tục hấp thụ. Vì thế khoảng cách giữa các khung đỡ cần đủ lớn để sóng có điều kiện hồi lại sức.

Trong chương trình tự động tính toán của tôi khi thay đổi chiều cao của phao là có ngay các biểu kết quả tính toán mới nên ta có thể dễ dàng làm 1 phần mềm nhỏ trong Excel để sau khi cập nhật thêm các bản tin dự báo sóng biển của tháng mới và bấm vào phím Phaocao là có ngay sản lượng điện sóng biển trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau khi sử dụng từng loại phao hình trụ tròn đường kính 6 m, cao từ 1,5 m đến 3 m tương ứng với số bản tin dự báo sóng biển đã thu thập được để mọi người tham khảo như trong biểu sau:



Do đường kính phao không đổi nên các lực tác động vào phao để từ đó tác động vào bộ phận giữ phao như momen lực do mặt sóng nghiêng, lực tác động của gió và dòng chảy biển vào phao đều tỉ lệ thuận với chiều cao phao. Nhìn vào 5 cột cuối của biểu này ta thấy lấy chiều cao phao 2,6 m làm mốc, khi tăng hoặc giảm chiều cao của phao thì sản lượng điện đều tăng hoặc giảm với mức độ chậm hơn. Vì thế để giảm bớt các lực tác động vào phao ta có thể giảm bớt chiều cao của phao nhưng sản lượng điện không giảm nhiều.

Nếu ta chỉ dùng phao hình trụ tròn đường kính 6 m cao 2 m thì các lực tác động vào phao chỉ còn bằng 76,92% so với khi dùng phao cao 2,6 m, nhưng sản lượng điện trong cả vùng biển vẫn còn bằng 87,49%. Khi kết nối khung đỡ trên biển, khó khăn nhất là việc kết nối những phao còn lại vào các bộ phận giữ phao, nay chiều cao phao đã giảm, phao đã nhẹ hơn nên việc kết nối sẽ dễ hơn rất nhiều. Ta nên đi cụ thể vào trường hợp này xem giá thành phát điện của điện sóng biển làm theo cách hoàn toàn Việt Nam có còn rẻ bằng nửa điện gió và điện mặt trời hay không?

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.”

Vì vậy nếu điện sóng biển làm theo cách hoàn toàn Việt Nam vẫn còn rẻ hơn thủy điện thì nó còn có khả năng rẻ bằng nửa điện gió và điện mặt trời. Xin đi vào cụ thể hơn như sau:

Khi thu thập được 1.932 bản tin dự báo sóng biển thì sản lượng điện sóng biển làm theo cách hoàn toàn Việt Nam trên vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau với phao cao 2 m như sau:



So với sản lượng điện sản xuất và nhập khẩu năm 2020 của Việt Nam là 247,08 tỉ KWh thì khi dùng cụm điện sóng biển với 11 khung đỡ sản lượng này vẫn còn lớn gấp 1,363 lần.

Các lực tác động vào phao để từ đó tác động vào bộ phận giữ phao như momen lực do mặt sóng nghiêng, lực tác động của gió và dòng chảy biển vào phao chỉ còn bằng 76,92% nhưng sản lượng điện so với khi dùng phao cao 2,6 m vẫn còn như sau:



Không những thế khi hạ thấp độ cao của phao thì tỷ lệ chênh lệch sản lượng điện giữa tháng cao nhất và tháng thấp nhất cũng giảm theo và tháng cao nhất bị giảm sản lượng điện với tỷ lệ nhiều hơn tháng thấp nhất, sản lượng điện của các tháng sẽ ít chênh lệch nhau hơn. Cụ thể như trong biểu sau:



Tháng có sản lượng điện càng cao càng bị giảm nhiều vì công suất do phao sinh ra khi có sóng lớn sẽ bị giảm 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. Công thức này đã được chứng minh trong Phụ lục 1 của bài: “ Tiềm năng 3 loại điện chạy bằng năng lượng tái tạo cùng gắn trên 1 khung đỡ”.

Cũng tính vốn đầu tư cho khung đỡ như trong bài: “Giá điện sóng biển làm theo cách hoàn toàn Việt Nam rẻ bằng nửa so với điện gió và điện mặt trời?” nhưng tính với khoảng cách giữa các khung đỡ tăng lên gấp 3 lần ta có kết quả như sau:



Tăng khoảng cách giữa các khung đỡ lên gấp 3 lần để sóng có điều kiện hồi sức sau khi đi qua khung đỡ phía trước và thuyền của dân dễ dàng hơn trong việc đánh bắt cá trong vùng nhiều cá ngay gần các khung đỡ.

Nhìn vào biểu này ta thấy: Nếu sau khung đỡ gần bờ không có đê thì trong tất cả các phương án điện sóng biển đều có khả năng rẻ hơn thủy điện. Nếu sau khung đỡ gần bờ trên vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau có đê thì cụm điện sóng biển phải có từ 6 khung đỡ trở lên mới có khả năng rẻ hơn thủy điện.

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