CSDL Ngành điện

Energyfish: Công nghệ thủy điện siêu nhỏ bền vững tiên phong

21/08/2025 10:38 Số lượt xem: 38

Khái niệm về Energyfish ra đời từ mong muốn tạo ra một nguồn năng lượng tái tạo hoạt động hài hòa với thiên nhiên và giải quyết các vấn đề về môi trường như sự gián đoạn sinh thái và ô nhiễm thị giác. Ở đây, Natalie Rojko từ Công ty Energyminer (Đức) cung cấp thêm các thông tin chi tiết về công nghệ thủy điện siêu nhỏ mới này.

Nhóm Energyminer với nhà máy tiền sản xuất Energyfish © Energyminer GmbH (Ảnh st)

Energyminer hoạt động trong lĩnh vực năng lượng tái tạo và tập trung vào việc phát triển các giải pháp sáng tạo để sản xuất điện bền vững. Công ty này đến từ Gröbenzell, Đức, chuyên về công nghệ thủy điện siêu nhỏ và sản phẩm chủ lực của công ty là Energyfish, giúp khai thác động năng của dòng nước chảy trong sông để sản xuất điện sạch và đáng tin cậy, tác động đến môi trường chỉ ở mức tối thiểu.

Energyfish là gì?

Energyfish là một nhà máy thủy điện siêu nhỏ hoạt động ngay bên dưới bề mặt nước, khiến nó gần như vô hình và giảm thiểu tác động của nó lên hệ sinh thái dòng sông. Energyfish có thiết kế giúp cung cấp điện liên tục 24/7 cho toàn bộ cộng đồng một cách kín đáo. Energyfish không bao giờ hoạt động một mình mà theo những nhóm lớn. Ví dụ, tổng sản lượng của 100 Energyfish có thể cấp điện quanh năm cho 470 ngôi nhà 24 giờ một ngày. Công nghệ này có khả năng phát thêm 473TWh điện ở Châu Âu mỗi năm.

Một chiếc Energyfish có kích thước khoảng 3 x 2,4 x 1,4m và nặng khoảng 100kg. Hệ thống tuabin của nó khai thác động năng của nước, đòi hỏi tốc độ dòng chảy tối thiểu là 1m/s trong những con sông có độ sâu ít nhất là 1m.

Công suất đầu ra trung bình của một thiết bị duy nhất là khoảng 1,8kW, dựa trên lưu lượng dòng chảy điển hình ở nhiều con sông, với công suất tối đa là 6kW. Mỗi thiết bị có thể phát ra khoảng 15MWh điện mỗi năm.

Thiết kế của Energyfish kết hợp các nguyên lý kỹ thuật tiên tiến để đảm bảo hiệu quả và độ bền lâu. Energyfish bao gồm một hệ thống Internet Vạn vật (IoT) đầu tiên có một hệ thống theo dõi thông minh truy vết các số liệu tính năng như tốc độ rotor và công suất đầu ra. Hệ thống IoT này truy vết vị trí hiện tại của thiết bị và các chuyển động của hệ thống, nhiệt độ nước, vận tốc dòng chảy, lực neo và mức độ bẩn của hệ thống, cho phép phân tích dữ liệu theo thời gian thực và báo động bảo trì thông qua một ứng dụng chuyên dụng.

Hệ thống IoT này giảm thiểu chi phí bảo trì và vệ sinh thông qua các chức năng tự động như chức năng vệ sinh quay ngược rotor và bảo vệ cá, cũng như các chức năng an toàn như giảm tốc độ rotor và ngừng sản xuất. Điều này đảm bảo tính khả dụng cao và các yêu cầu bảo trì tối thiểu trong suốt vòng đời 10-20 năm của hệ thống.

Energyfish© Energyminer GmbH (Ảnh st)

Bảo vệ chống lũ lụt

Thiết kế và công nghệ của Energyfish giúp bảo vệ chống lũ lụt, đẩy lùi các mảnh vỡ trên sông bằng cách khiến các mảnh vỡ lớn trượt qua thiết bị và loại bỏ các mảnh vỡ nhỏ hơn, khi cần thiết, bằng chức năng làm sạch tự động với rotor quay theo chiều ngược lại.

Trong trường hợp nước dâng cao, thiết bị sẽ tự chìm xuống, tức là không cần bộ tác động, tự thoát khỏi tình huống nguy hiểm. Các mảnh vỡ trôi nổi lớn khi đó có thể trôi qua, đảm bảo nó và Energyfish không trở thành mối nguy hoặc vật cản. Trong trường hợp lũ lụt nghiêm trọng, một mỏ neo kép cho phép Energyfish trôi dạt vào bờ, đưa Energyfish khỏi nguy hiểm và dọn sạch mặt cắt ngang dòng chảy. Sau sự kiện lũ lụt, thiết bị sẽ tự động trở về vị trí ban đầu.

Energyfish hoạt động ngay bên dưới bề mặt sông và cố định vào lòng sông bằng hệ thống neo chuyên dụng. Thiết bị tạo ra điện năng từ dòng chảy và truyền dòng điện này đến một trạm trên bờ, nơi các kỹ sư xử lý và chuyển đổi điện năng để phù hợp với yêu cầu vận hành của lưới điện địa phương.

Một trong những lợi thế chính của Energyfish là dễ lắp đặt. Quá trình lắp đặt thường chỉ mất vài tuần, khiến nó trở thành lựa chọn hấp dẫn cho các cộng đồng muốn triển khai nhanh chóng các giải pháp năng lượng tái tạo mà không phải chịu chi phí đáng kể.

Energyfish đóng góp đáng kể vào tính bền vững của các dự án thủy điện bằng cách giảm thiểu tác động đến môi trường trong khi tối đa hóa việc phát ra năng lượng. Thiết kế của Energyfish cho phép nó hoạt động gần như hoàn toàn chìm trong nước, giảm tác động thị giác và nguy cơ tiềm ẩn gây hại cho sinh vật thủy sinh. Energyfish duy trì dòng chảy tự nhiên của các con sông và tránh gián đoạn sinh thái bằng cách loại bỏ nhu cầu xây đập và thay đổi môi trường sống.

Ngoài ra, bằng cách cung cấp điện phụ tải nền, tạo ra năng lượng ổn định bất kể điều kiện thời tiết, Energyfish tăng cường an ninh năng lượng cho các cộng đồng dựa vào các nguồn năng lượng tái tạo. Khả năng này rất quan trọng khi xã hội chuyển dịch từ nhiên liệu hóa thạch sang các hệ thống năng lượng bền vững hơn.

Energyfish trên sông (Ánh st)

Giai đoạn phát triển hiện tại của Energyfish

Energyfish hiện đang trong quá trình thử nghiệm và triển khai thí điểm rộng rãi. Nhóm nghiên cứu tại Munich đã triển khai thành công các dự án ban đầu, trong đó có một dự án thí điểm quan trọng. Dự án này cung cấp nhiều dữ liệu thực tế về hiệu suất vận hành và mức độ tương tác giữa thiết bị Energyfish với môi trường sông ngòi, cơ sở quan trọng để tối ưu hóa thiết kế và mở rộng quy mô trong tương lai.

Các thiết bị thí điểm này đóng vai trò chứng minh khái niệm cho việc triển khai Energyfish rộng rãi hơn trong nhiều hệ thống sông ngòi đa dạng hơn trên khắp nước Đức và cuối cùng là xa hơn nữa.

Lắp đặt Energyfish ở Auer Mühlbach (Ảnh st)

Các giải pháp sáng tạo

Các dự án thủy điện bền vững như Energyfish đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng các nhu cầu năng lượng của thế giới đồng thời giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu. Với Energyfish, Energyminer cung cấp nguồn năng lượng phân tán có thể triển khai ngay lập tức, mở rộng quy mô nhanh chóng và cung cấp năng lượng tái tạo phụ tải nền cho cân bằng năng lượng. Trong khi các quốc gia nỗ lực đáp ứng các mục tiêu năng lượng tái tạo, các giải pháp sáng tạo cân bằng tính toàn vẹn của môi trường với sản xuất đủ năng lượng sẽ là thiết yếu. Việc tích hợp các hệ thống thủy điện siêu nhỏ vào lưới điện địa phương không chỉ giúp tăng độ dẻo dai của cộng đồng mà còn thúc đẩy nền kinh tế địa phương thông qua tạo việc làm và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu.