Dù cho tương lai của thời tiết cực đoan có thể khó tiên đoán nhưng với các công cụ và sự chuẩn bị thích hợp, các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng quan trọng có thể ở tâm thế sẵn sàng.

Hiện tượng ấm lên toàn cầu đang làm gia tăng tần suất và cường độ của các sự kiện thời tiết cực đoan (Ảnh st)

Thay đổi khí hậu khu vực đang làm thay đổi môi trường xung quanh chúng ta dẫn đến các sự kiện thời tiết ngày càng cực đoan và tạo ra nhiều thách thức vận hành có một không hai cho cơ sở hạ tầng năng lượng tái tạo. Thật không may, sự gia tăng tần suất và cường độ thời tiết này đang diễn ra trong thời kỳ tăng trưởng bùng nổ về sản xuất điện gió và điện mặt trời, với nhiều dự án đi vào hoạt động hơn trong bối cảnh toàn cầu thúc đẩy khử cacbon.

Sự kết hợp giữa việc áp dụng nhanh chóng các công nghệ phát điện và các sự kiện thời tiết ngày càng tàn phá hơn đang thử thách các thiết kế thiết bị, phạm vi hoạt động an toàn và các giới hạn của thiết bị đo lường điều khiển, tạo ra mối quan ngại đối với những người sở hữu và vận hành các tài sản phát điện tái tạo. Việc bảo vệ những khoản đầu tư giá trị này khỏi rủi ro có thể khó - nhưng không phải là không thể.

Để đạt được điều đó, chủ sở hữu và nhà vận hành phải hiểu được các rủi ro khí hậu liên quan đến vị trí khu vực của chúng; xác định và tích hợp các tiêu chí thiết kế và triết lý vận hành phù hợp; lựa chọn đúng các thành phần và theo dõi từ xa để không chỉ ngăn ngừa thiệt hại mà còn để các hệ thống của họ được vực dậy và hoạt động trở lại nhanh nhất có thể.

Thay đổi về khí hậu tương đương với việc thay đổi rủi ro (Ảnh st)

Khí hậu thay đổi = Rủi ro thay đổi

Ở các khu vực đất ngập nước, khí hậu thay đổi đang làm cho các vùng đồng bằng ngập lụt, bờ biển và ranh giới đất ngập nước thay đổi và sắp xếp lại khiến cho các cấu trúc gió và mặt trời bị suy yếu và làm tăng nguy cơ lũ lụt trong các sự kiện thời tiết cực đoan tiếp theo. Các tài sản có giá trị có thể bị hư hại nghiêm trọng do mực nước và lũ lụt dâng cao, việc tiếp cận các địa điểm để thực hiện bảo trì và sửa chữa gặp khó khăn.

Nhiệt độ môi trường xung quanh cũng thay đổi làm ảnh hưởng đến hoạt động và tính năng của thiết bị. Thiết bị đo và cảm biến có thể phát nóng quá mức khi nhiệt độ vượt quá các giá trị tiêu chuẩn, cần yêu cầu cắt giảm công suất và áp dụng các biện pháp làm mát bổ sung. Nhiệt độ giảm sâu cũng gây thiệt hại tương tự - bằng chứng là ở bang Texas vào đầu năm 2021, nhiệt độ đóng băng có thể gây ra những rủi ro nghiêm trọng trong vận hành. Thật không may, cả hai trường hợp này đều khiến các hệ thống không thể hoạt động vào lúc chúng cần thiết nhất để hỗ trợ phụ tải.

Gió lớn ngày càng tăng, tốc độ gió thay đổi và tải trọng gió cũng có thể phá hoại các kết cấu, khiến chúng bị hỏng và gây hư hại cho thiết bị, gây mất điện và thay thế tốn kém. Biến đổi khí hậu cũng đang dẫn đến nguy cơ cháy rừng ngày càng nghiêm trọng: sự kết hợp của gió lớn, nhiệt độ tăng và cơ sở hạ tầng cũ kỹ đã khiến công ty điện lực lớn nhất nước Mỹ, Công ty Pacific Gas & Electric (bang California) năm nào cũng phải chịu cảnh tài sản bị tàn phá khủng khiếp, mất điện trong thời gian dài và số người chết đáng kể kể từ năm 2017.

Nhiệt độ môi trường thay đổi sẽ ảnh hưởng đến hoạt động và tính năng của thiết bị (Ảnh st)

Tiêu chí thiết kế và triết lý vận hành là chìa khóa

Bất kể các dự án được đặt ở đâu, khi bàn đến việc triển khai các công trình phát điện tái tạo gió và mặt trời, chủ sở hữu và nhà vận hành phải tiếp cận quá trình từ quan điểm quan sát và lập kế hoạch để đảm bảo độ dẻo dai và độ tin cậy. Các tiêu chí thiết kế và triết lý vận hành phù hợp phải cân nhắc và tính đến mọi sự kiện thời tiết cực đoan có thể xảy ra.

Việc có một cơ sở thiết kế nhất quán để xây dựng các tài sản mới phụ thuộc vào thông tin đúng hay sai. Tuy nhiên, rất khó để có được dữ liệu đáng tin cậy thông báo về loại sự kiện thời tiết cực đoan có thể xảy ra.

Có một cách tiếp cận tiêu chuẩn để xem xét rủi ro tài sản cũng sẽ giúp ưu tiên các dự án nâng cấp. Điều này có thể cần tham khảo ý kiến của các chuyên gia khí hậu về cơ sở thiết kế thích hợp và giới hạn phát triển của các tài sản trong tương lai, bao gồm các nghiên cứu và lập bản đồ dựa trên mô hình biến đổi khí hậu. Bất kể dự án nào, chủ sở hữu và nhà điều hành sẽ được phục vụ tốt để thực hiện các nghiên cứu đủ thận trọng về chọn lựa địa điểm/định tuyến nhằm rà soát các tác động môi trường cho phép trước khi tiến tới kế hoạch thực hiện và đấu thầu EPC.

Lựa chọn đúng cấu kiện

Lựa chọn các thành phần phù hợp bao gồm nhiều vấn đề và có những khác biệt tinh vi trong việc lựa chọn sản phẩm và lựa chọn giá đỡ. Đây là nơi mà các tiêu chí thiết kế và mục tiêu hoạt động phù hợp là rất quan trọng: các bộ phận ở trong môi trường ẩm ướt sẽ gặp phải những thách thức khác với các bộ phận ở vùng khí hậu khô, ở độ cao lớn so với mực nước biển.

Đúng vậy, các tấm pin mặt trời và cánh tuabin gió luôn được chế tạo với sự xuống cấp vốn có trong vòng đời của chúng và chủ sở hữu và nhà vận hành cần nhận thức đầy đủ liệu có chế độ lỗi cao hơn dự kiến ban đầu hay không - và xác định đây là có phải là do thiết kế hay điều gì khác?

Chủ sở hữu và nhà vận hành cũng nên cân nhắc tính năng lịch sử và độ bền của nhà chế tạo thiết bị gốc đồng thời cũng xem xét lịch sử hoạt động của các tài sản trong khu vực. Mặc dù hiếm gặp nhưng đây là nơi các nhà vận hành có thể hợp tác để đưa ra các khuyến nghị và lời khuyên, đồng thời chia sẻ các bài học kinh nghiệm.

Đối với các dự án đã bắt đầu hoặc đang được cấp vốn lại, điều này tạo cơ hội để đánh giá lại các tiêu chí bổ sung. Đối với các dự án đã thành lập nhưng chưa đạt được các tiêu chuẩn hoạt động hoặc các chỉ số tính năng chính, đây có thể là cơ hội để đánh giá lại và cải thiện hoạt động.

Tương lai thời tiết cực đoan rất khó tiên đoán (Ảnh st)

Theo dõi từ xa & Phân tích dữ liệu

Việc sử dụng theo dõi từ xa kết hợp với phân tích dữ liệu có thể giúp giảm thiểu các vấn đề liên quan đến thời tiết, giúp đảm bảo hoạt động liên tục. Phát hiện bất thường sớm có thể phát hiện ra các vấn đề trước khi chúng trở nên nghiêm trọng.

Phân tích dữ liệu tiên đoán dựa trên dữ liệu lịch sử có thể mô hình hóa hành vi dự kiến và ngoại suy nó cho các sự kiện trong tương lai. Ví dụ, có một số lý do đằng sau nhiệt độ cao của dầu bôi trơn; đó có thể là nhiệt độ môi trường, hoặc bộ trao đổi nhiệt cần được làm sạch hoặc thay thế. Hành vi được mô hình hóa không chỉ có thể đưa ra chỉ báo về cách mọi thứ cần hoạt động mà còn có thể giúp xác định nguyên nhân gốc rễ.

Việc đánh giá và thanh tra tài sản định kỳ có thể giúp giảm thiểu rủi ro sự cố và mất điện ngoài kế hoạch. Chủ sở hữu và nhà vận hành cần phát triển các chương trình thanh tra chủ động và các kế hoạch bảo trì ưu tiên cũng như xác định khi nào việc nâng cấp có thể giảm thiểu rủi ro tốt nhất. Thiết bị bay không người lái được trang bị khả năng chụp ảnh độ phân giải cao hoặc nguồn cấp dữ liệu trực tiếp đang trở thành một công cụ ngày càng phổ biến để theo dõi sự hao mòn tài sản. Sự kết hợp giữa thanh tra bằng thiết bị bay không người lái và thanh tra trực tiếp cũng như xem xét dữ liệu trên máy tính có thể giúp chủ sở hữu và nhà vận hành xác định, ưu tiên và giảm thiểu rủi ro.

Vận hành trở lại

Một khi hệ thống gặp sự cố, chủ sở hữu và nhà vận hành phải phân loại và tìm ra cách để đưa các hệ thống của họ vào hoạt động kịp thời. Việc có sẵn các bộ phận dự trữ đóng vai trò quan trọng trong việc này; nếu có cánh tuabin hay hộp số bị hư hỏng hoặc bất kỳ sự cố thiết bị nào khác, chủ sở hữu/nhà vận hành có thể điều hướng các động lực của chuỗi cung ứng nhanh như thế nào để mua được những bộ phận thay thế cần thiết? Và không chỉ là thiết bị, mà còn là nhân công cần thiết để xử lý sự cố.

Tương lai của thời tiết cực đoan có thể khó tiên đoán, nhưng với các công cụ và sự chuẩn bị thích hợp, các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng quan trọng có thể ở tâm thế sẵn sàng.

Biên dịch: Phạm Gia Đại

Theo “tdworld”, số tháng 2/2022

Về trang trước Lên đầu trang In bài viết