Đăng ký thành viên

Dự án Như Đông kết hợp Pin mặt trời – Tích trữ - Sản xuất hydro (Ảnh st)

Xây dựng trên các bãi triều đã xói lở ở tỉnh Giang Tô, Trung Quốc, dự án Như Đông của Tập đoàn Đầu tư Năng lượng CHN (Trung Quốc) kết hợp 400MW nguồn điện mặt trời ngoài khơi, hệ thống tích trữ bằng pin quy mô lưới điện và sản xuất hydro xanh với hoạt động phục hồi sinh thái và hoàn toàn tự động.

Huyện Như Đông, nằm trên bờ biển Hoàng Hải thuộc tỉnh Giang Tô, miền đông Trung Quốc, là một khu vực nổi bật với những bãi triều màu mỡ, một di sản nông nghiệp phong phú và đường bờ biển dài 106km. Cảnh quan của khu vực là sự kết hợp hài hòa giữa những cánh đồng xanh tươi và vùng đất ngập nước trù phú với khí hậu gió mùa cận nhiệt đới, lượng mưa dồi dào và địa hình bằng phẳng. Tuy nhiên, trong bốn thập kỷ qua, các bãi triều của huyện Như Đông đã phải đối mặt với một cuộc khủng hoảng sinh thái ngày càng leo thang do sự phát triển của con người cũng như sự xâm lấn sinh học.

Kể từ những năm 1950, chỉ riêng huyện Như Đông đã khai hoang gần 40.000km² đất, biến các bãi bồi thành đất nông nghiệp, ao nuôi trồng thủy sản và khu công nghiệp. Sự biến đổi không ngừng nghỉ này còn trầm trọng hơn do nguồn trầm tích từ các con sông lớn như sông Dương Tử bị suy giảm do hoạt động xây đập ở thượng nguồn và khai thác cát. Điều này đã dẫn đến xói mòn bờ biển nghiêm trọng, thu hẹp và dốc hơn các bãi triều, đồng thời làm mất đi khả năng tự nhiên của chúng trong việc chống chịu với triều cường và duy trì đa dạng sinh học.

Đồng thời, khu vực này đang phải đối mặt với sự xâm lấn nhanh chóng của loài cỏ Spartina alterniflora - còn gọi là cỏ dây trơn - một loại cỏ sinh trưởng nhanh, chịu mặn. Ban đầu du nhập vào bờ biển Trung Quốc từ năm 1979 để ổn định bờ biển và cải tạo đất, cỏ Spartina nhanh chóng lấn át các loài thực vật đầm lầy bản địa, biến các bãi bồi trống thành các vùng độc canh dày đặc, làm thay đổi thêm động lực trầm tích của chúng và gây ra mối đe dọa mới cho sự đa dạng sinh học phong phú của khu vực.

Đến những năm 2000, các bãi triều đang thu hẹp dần của huyện Như Đông và sự xâm lấn của loài cỏ Spartina alterniflora đã thúc đẩy những lời kêu gọi khẩn cấp về việc phục hồi. Năm 2019, Trung Quốc đã khởi động chiến lược “cacbon kép”, đặt mục tiêu đạt mức phát thải đỉnh vào năm 2030 và trung hòa cacbon vào năm 2060, tiếp theo là một kế hoạch tổng thể năm 2020 ưu tiên phục hồi đất ngập nước ven biển. Kế hoạch Năng lượng Tái tạo 2021–2025 sau đó đã tìm cách nâng vị thế của các hệ thống hybrid - năng lượng mặt trời, tích trữ và hydro - thành các ưu tiên quốc gia.

Cùng năm đó, huyện Như Đông đã ký kết quan hệ đối tác chiến lược với Tập đoàn năng lượng nhà nước CHN Energy, Viện Nghiên cứu Năng lượng Sạch Cacbon Thấp Bắc Kinh và Công ty Công nghệ Trung Thiên tỉnh Giang Tô để phát triển một chuỗi công nghiệp năng lượng hydro, bao gồm sản xuất, chế tạo thiết bị và cơ sở hạ tầng nạp nhiên liệu. Mục tiêu chính là biến Như Đông thành một "thành phố trình diễn năng lượng xanh", phát huy lợi thế vị trí chiến lược tại khu vực trung tâm Đồng bằng sông Dương Tử và vị trí gần các cảng biển và các ngành công nghiệp lớn.

1. Dự án Ngoài khơi Như Đông tích hợp quang điện (PV) – tích trữ Hydro , do Công ty TNHH Đầu tư Năng lượng Guohua thuộc CHN Energy phát triển, là công trình ngoài khơi đầu tiên của Trung Quốc kết hợp điện mặt trời, tích trữ bằng pin và sản xuất hydro xanh. Xây dựng trên 287ha bãi triều cải tạo tại tỉnh Giang Tô, nhà máy điện công suất 400MW này đã hòa lưới điện toàn phần vào tháng 5 năm 2025 (Ảnh st)

Là một phần của đợt thứ ba “Các dự án Siêu công trình Điện gió và Điện Mặt trời tại vùng Sa mạc, Gobi và khu vực Đá Sỏi” - một sáng kiến quốc gia nhằm thí điểm và sau đó đẩy nhanh việc triển khai năng lượng tái tạo tại các khu vực chưa khai thác hết hoặc dễ bị tổn thương về mặt sinh thái - Công ty TNHH Đầu tư Năng lượng Guohua của CHN Energy đã thúc đẩy Dự án Quang điện (PV) Tích trữ Hydro - trên các bãi triều bị xói lở ở tỉnh Giang Tô. Dự án này - một trong những dự án đầu tiên và lớn nhất thuộc loại hình này trên thế giới - đã hình dung ra sự tích hợp táo bạo 400MW quang điện ngoài khơi, hệ thống tích trữ bằng pin 60MW/120MWh, trạm biến áp 220kV trên bờ và một trạm sản xuất hyđro và nạp nhiên liệu 1.500m³ tiêu chuẩn mỗi giờ (Nm³/h). Dự án Như Đông (Hình 1) đã kết nối toàn phần với lưới điện vào tháng 5 năm 2025 và dự kiến sẽ phát ra 468GWh hàng năm với mức sử dụng hàng năm khoảng 1.170 giờ.

Một kỳ quan kỹ thuật

Tuy nhiên, việc xây dựng đòi hỏi những kỳ công về kỹ thuật. Dự án Như Đông xây dựng trên một khu đất rộng 287ha với những trở ngại có một không hai: Cùng với mực nước thủy triều lên xuống hàng ngày từ 3m đến 4m, kết cấu hạ tầng qui mô lớn của cơ sở này sẽ dễ bị ảnh hưởng do bụi nước mặn ăn mòn và trầm tích mềm. Các kỹ sư của dự án Như Đông đã hướng đến những giải pháp tiên phong để cân bằng sản lượng điện, hoàn thành mục tiêu phục hồi sinh thái và duy trì độ dẻo dai trước các mối nguy vùng ven biển. Đồng thời, Guohua Investment quyết tâm thực hiện dự án với “chất lượng cao, tốc độ thần tốc và chi phí thấp.”

Để tránh gây gián đoạn hệ sinh thái mong manh, đội ngũ thiết kế của CHN Energy đã phát triển một hệ thống bệ bê tông có độ thấm nước tốt để đỡ hệ thống pin mặt trời ngoài khơi. Theo Công ty phát triển Cơ sở hạ tầng nhà nước China Power Construction, kết cấu này nằm trên các cọc bê tông cốt thép đóng xuống đáy biển, cho phép các dòng chảy thủy triều tự nhiên đồng thời tạo nền móng vững chắc cho các dàn pin mặt trời và thiết bị của công trình. Thiết kế lưới điện mở của bệ cũng giúp giảm thiểu việc sử dụng bê tông so với các tấm bê tông truyền thống và cho phép các sinh vật biển phát triển mạnh mẽ bên dưới các tấm pin.

2. Bệ bê tông có độ thấm nước tốt của dự án Như Đông đỡ một trạm tăng áp dạng mođun trên bờ tại trung tâm của một dàn pin điện mặt trời trên bãi triều công suất 400MW. Thiết kế tiên phong này giảm thiểu gián đoạn sinh thái đồng thời cho phép phát điện dẻo dai trong môi trường ven biển (Ảnh st)

Điều đáng chú ý là công trình Như Đông còn sở hữu trạm tăng áp trên bờ kiểu cabin nhỏ gọn, dạng mođun, lắp ghép sẵn đầu tiên của Trung Quốc (Hình 2). Khác biệt hẳn với các thiết kế truyền thống, trạm biến áp này chế tạo sẵn tại chỗ và có thể lắp ráp chỉ trong vòng 17 ngày. China Power Construction cho biết, cấu hình xếp chồng hai lớp đã giảm 50% diện tích lắp đặt của trạm, đồng thời tích hợp hệ thống neo chống bão đã chịu được cơn bão cấp 3 Bebinca năm 2024. Thiết kế này cũng cải thiện sơ đồ bố trí cáp bằng cách đặt cáp bên dưới bệ thay vì trong các hào cáp truyền thống.

Để tối đa hóa sản lượng điện tại vùng bãi triều Như Đông, nơi có sương mù và độ phản xạ cao, đồng thời chịu được điều kiện ven biển khắc nghiệt, CHN Energy đã chọn các mođun kính đôi hai mặt đơn tinh thể loại N. Việc lắp đặt 697.866 mođun dàn pin mặt trời và 112.281 móng cọc của dự án Như Đông chỉ trong 4 tháng đã thể hiện một thiết kế quang học mặt sau tiên tiến và kính có độ trong suốt cao, mang lại mức tăng sản lượng điện 2,29% trong vùng thủy triều.

Trong một cải tiến đáng chú ý khác, các nhà phát triển dự án đã triển khai phương pháp vận chuyển tích hợp “sông-biển-đất” để đặt một tuyến cáp ngầm dưới đáy biển dài 3,5km. China Power Construction cho biết đầu tiên cáp được vận chuyển xuôi dòng sông Dương Tử, qua đường biển đến một cảng ven biển, và sau đó vận chuyển dọc theo một đê chắn sóng dài 8km bằng khoảng 1.800 xe moóc bốn bánh. Các xe moóc này trang bị lốp siêu rộng, tạo ra áp lực mặt đất nhỏ hơn so với bước chân của con người, cho phép vận chuyển an toàn qua các bãi triều yếu mà không gây hư hại cho các khu vực nuôi trồng ngao và rong biển lân cận. Phương pháp này cũng giúp giảm đáng kể chi phí xây dựng và giảm thiểu xáo trộn sinh thái.

Cỏ Spartina (Ảnh st)

Nhưng có lẽ cải tiến sâu sắc nhất của dự án nằm ở phương pháp “kiểm soát PV + cỏ Spartina”, sử dụng các tấm pin quang điện (PV) nâng cao để che bóng cho 80% diện tích bãi triều phẳng, tạo điều kiện thuận lợi cho các loài thực vật chịu mặn bản địa có thể cạnh tranh với loài cỏ Spartina alterniflora xâm lấn. Đồng thời, việc dọn sạch các bãi bùn đã tạo điều kiện tăng trưởng tốt hơn cho các sinh vật biển, góp phần phục hồi và phát triển bền vững cho các nguồn lợi thủy sản địa phương.

Chân trời Hydro

Nhà máy sản xuất hydro 1.500Nm³/giờ của dự án Như Đông - hoàn toàn sử dụng năng lượng mặt trời dư thừa - là minh chứng cốt lõi cho nỗ lực của Trung Quốc trong việc thúc đẩy cơ sở hạ tầng hydro xanh tích hợp. Do Viện Nghiên cứu Năng lượng Sạch Cacbon Thấp Bắc Kinh thuộc CHN Energy phát triển, nhà máy hydro này sử dụng các máy điện phân kiềm dạng mođun, cho phép sản xuất hydro linh hoạt trong các điều kiện sản xuất năng lượng mặt trời khác nhau. Theo CHN Energy, mỗi máy điện phân sản xuất 500Nm³/giờ và sử dụng các chất xúc tác gốc niken để giảm sự phụ thuộc vào kim loại hiếm, tăng khả năng mở rộng quy mô cho việc triển khai ven biển. Theo báo cáo, hydro được nén đến 35MPa bằng cách sử dụng hệ thống màng ngăn chống ăn mòn từ Công ty Công nghệ Trung Thiên Giang Tô và tích trữ trong sáu bồn composite Kiểu IV dài 18m với tổng dung tích 3.600kg.

Khí hydro cung cấp cho một trạm nạp nhiên liệu hydro kép - được mô tả là trạm đầu tiên của Giang Tô - phục vụ cả xe chạy bằng pin nhiên liệu và tàu thủy chạy bằng hydro. Cơ sở hạ tầng bổ sung, chẳng hạn như nhà máy thí điểm amoniac xanh, một pin nhiên liệu oxit rắn (SOFC) 2MW và một mạng lưới hậu cần nuôi trồng thủy sản chạy bằng hydro, đã được đề xuất như những ứng dụng hướng đến tương lai.

Đưa vào vận hành thành công

CHN Energy lưu ý rằng Giai đoạn 1 của dự án Như Đông - bao gồm 200MW công suất điện mặt trời và 30MW/60MWh tích trữ năng lượng - đã hoà lưới điện thành công vào ngày 31 tháng 12 năm 2024. Nhà máy đạt công suất toàn phần là 400MW vào ngày 29 tháng 4 năm 2025 và hệ thống sản xuất hydro đã đi vào hoạt động vào giữa tháng 5. Theo báo cáo, dự án đã hoàn thành sớm hơn ba tháng so với kế hoạch nhờ các phương pháp thi công tiền chế, bao gồm các trạm biến áp kiểu cabin dạng mođun và thiết bị lắp trên bệ.

Hiện tại, dự án Như Đông cũng đang được thừa nhận là chuẩn mực kỹ thuật cho phát triển năng lượng sạch tích hợp. Mặc dù dữ liệu vận hành chi tiết vẫn chưa được công bố, CHN Energy nhấn mạnh việc tích hợp hệ thống thanh tra thông minh, phát hiện sự cố PV và các hệ thống quản lý năng lượng tiên tiến tại dự án. Theo CHN Energy và PowerChina, dự án Như Đông này sử dụng "các hệ thống vận hành thông minh dựa trên máy bay không người lái và công nghệ 5G" để giảm nhu cầu nhân sự tại chỗ và nâng cao năng lực theo dõi trong môi trường bãi triều đầy thách thức. Những đột phá về kỹ thuật, chẳng hạn như các kết cấu đê quây thi công bằng cọc ván thép của dự án, xe moóc bốn bánh và hệ thống vận chuyển cáp liên phương thức "sông-biển-đất" của dự án, đã đóng vai trò then chốt trong việc đáp ứng tiến độ gấp rút này.

Với giá trị đầu tư 730 triệu USD, tổ hợp Như Đông hiện đang được nghiên cứu như một hình mẫu nhân rộng tại các tỉnh ven biển khác. CHN Energy cho biết: "Dự án Như Đông được kỳ vọng sẽ củng cố cơ sở hạ tầng năng lượng khu vực bằng cách cải thiện tính ổn định của lưới điện và năng lực san bằng phụ tải. Dự án cũng sẽ góp phần tối ưu hóa cơ cấu năng lượng và phát triển bền vững tại huyện Như Đông và các khu vực lân cận."