06/02/2020
Điện gió sử dụng động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển trái đất để phát điện. Khác với nhiều loại hình năng lượng khác như thủy điện, nhiệt điện... trong quá trình xây dựng và vận hành có nhiều ảnh hưởng đến môi trường thì năng lượng gió được cho là một nguồn năng lượng sạch, có khả năng tái tạo. Trong quá trình vận hành các nhà máy điện gió hầu như không phát thải khí CO2, tuy nhiên trong quá trình xây dựng, vận hành điện gió vẫn có một số tác động đến môi trường đáng phải lưu tâm.Việc phát triển các trang trại gió ngoài biển đang là xu hướng chung của nhiều nước trên thế giới. Tại Việt Nam trong thời gian gần đây đã có nhiều chính sách hỗ trợ phát triển khai thác điện gió trên biển.
1. Những tác động của việc khai thác năng lượng gió đến môi trường
1.1. Tác động lên môi trường sinh thái
a. Tác động đến việc sử dụng đất
Do yêu cầu về nguồn gió, các trang trại gió thường được xây dựng trên những khu vực đất trống, ít bị che chắn. Tuy nhiên, các trang trại gió lại có diện tích đất bị ảnh hưởng ít nhất trong các loại hình sản xuất điện như nhiệt điện, thủy điện… Diện tích đất bị ảnh hưởng trong các dự án điện gió ở đây chủ yếu là diện tích chân đế tuabin gió, ngoài ra liên quan đến hệ thống công trình phụ trợ như đường dây, trạm điều khiển, trạm biến thế… Theo nghiên cứu từ năm 2000 - 2009 của Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia Hoa Kỳ (National Renewable Energy Laboratory of US) cho thấy, trung bình chỉ 1,1% tổng diện tích trang trại gió bị xáo trộn bề mặt, và chỉ 0,43% diện tích đất bị ảnh hưởng lâu dài bởi việc lắp đặt điện gió. Một trang trại gió có diện tích trung bình khoảng 63 hecta/MW, nhưng chỉ có 0,27 ha diện tích bị ảnh hưởng vĩnh viễn trên mỗi MW điện gió. Với các diện tích đất còn lại trong nhà máy điện gió có thể sử dụng vào các mục đích khác như trồng trọt, chăn nuôi, du lịch…
Ngoài ra, giai đoạn xây dựng các nhà máy điện gió thường nhanh hơn các giai đoạn xây dựng các dự án năng lượng khác. Nguyên nhân là do các trang thiết bị của tuabin thường được sản xuất trong nhà máy và được chuyên chở đến công trường lắp ráp. Do rút ngắn được quá trình xây dựng nên ảnh hưởng quá trình xây dựng nhà máy điện gió không quá lớn và lâu dài.
b. Tác động đến động vật hoang dã
Ảnh hưởng lớn nhất của các cột tuabin gió đến động vật hoang dã là chim và dơi. Những con dơi có thể bị thương do va chạm vào các cột tuabin và cánh quạt. Đặc biệt khi cánh quạt hoạt động, nó tạo ra vùng nhiễu động không khí xung quanh cánh, làm cho các sóng siêu âm của dơi bị bẻ cong bất thường dẫn đến các con dơi khó xác định phương hướng dẫn đến va chạm. Một nghiên cứu ở Hoa Kỳ trong năm 2013, các tuabin gió đã làm chết hơn 600.000 con dơi.
Cũng giống như dơi, các loài chim biết bay cũng là nạn nhân của các tuabin gió. Chuyển động của các cánh quạt tuabin là các chuyển động chưa hề có trong tự nhiên trước đây, do vậy các con chim thường không có đủ phản xạ tránh né. Đặc biệt đối với các loài chim di cư là loài thường bay với quỹ đạo ổn định nhằm tiết kiệm năng lượng thường rất khó né tránh nếu các tuabin gió nằm trên đường di cư của chim.
c. Tác động lên thời tiết, khí hậu
Các trang trại điện gió có thể ảnh hưởng đến thời tiết vùng lân cận. Các cánh quạt tuabin làm tăng sự pha trộn theo chiều dọc của nhiệt và hơi nước, điều này kéo theo sự thay đổi của nhiệt độ, lượng mưa và hướng gió. Nhìn chung các trang trại gió dẫn đến sự ấm lên nhẹ vào ban đêm và làm mát nhẹ vào ban ngày. Tùy vào từng điều kiện cụ thể mà tác động này có thể có các hậu quả khác nhau. Ví dụ việc tăng nhẹ nhiệt độ vào ban đêm có thể giúp ích cho cách hoạt động nông nghiệp vì giảm thiệt hại của sương muối và kéo dài mùa sinh trưởng.
Sự hỗn loạn này từ cánh quạt tuabin gió kéo sợi làm tăng sự pha trộn theo chiều dọc của nhiệt và hơi nước ảnh hưởng đến các điều kiện khí tượng theo hướng gió, bao gồm cả lượng mưa. Theo nghiên cứu đăng trên tạp chí Science 9/2018, các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng các trang trại gió và năng lượng Mặt Trời tại sa mạc Sahara ở châu Phi không chỉ làm chậm quá trình ấm lên của Trái Đất mà còn giúp tăng lượng mưa. Dù lượng mưa được tăng rất nhỏ song lại có nhiều lợi ích đối với khu vực khô nóng của châu Phi này.
1.2. Tác động lên con người
a. Cảnh quan
Như đã nêu ở trên, các trang trại gió thường đặt ở nơi có không gian rộng rãi, thoáng đãng và các tuabin gió thường đặt từ độ cao 50 - 100 m để dễ dàng thu được các nguồn gió mạnh và ổn định. Chính vì vậy các trang trại gió khi được xây dựng sẽ phá vỡ cảnh quan tự nhiên của khu vực. Điều này có thể gây các tác động tiêu cực nếu khu vực đặt nhà máy điện gió có các di sản văn hóa, thiên nhiên quan trọng. Năm 2011, UNESCO đã bày tỏ sự lo ngại về ảnh hưởng của trang trại gió dự định xây dựng gần Tu viện Mont Saint Michel. Đây là một trong số những địa điểm nổi tiếng nhất ở Pháp với khoảng 3 triệu du khách ghé thăm mỗi năm. Tu viện Mont Saint Michel và vịnh biển của nó đã được UNESCO công nhận là Di sản thế giới.
Tuy nhiên ở một số khu vực, các trang trại gió lại có vai trò tô điểm thêm cho cảnh quan nơi đó. Các tuabin gió thường rất cao và nổi bật trên nền phong cảnh và mang lại cảm giác hiện đại. Một số nơi trên thế giới xem các trang trại gió là biểu tượng của sự độc lập về năng lượng và sự thịnh vượng của địa phương. Tại Việt Nam, Nhà máy điện gió Công Lý thuộc tỉnh Bạc Liêu khi hoàn thành xây dựng đã trở thành địa điểm thu hút khách du lịch.
b. Ảnh hưởng đến hoạt động con người
Khi các tuabin gió hoạt động sẽ phát sinh ra các vấn đề về tiếng ồn, sóng điện từ. Tiếng ồn của cánh quạt gió trong quá trình hoạt động sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của con người. Tiếng ồn này sinh ra do các chuyển động cơ khí trong tuabin, đặc biệt là tiếng ồn khi cánh quạt chuyển động trong không khí. Tiếng ồn đặc biệt tăng theo khi tuabin chuyển động với vận tốc lớn. Ngoài ra, tiếng ồn còn có nguy cơ truyền từ tuabin gió xuống bộ phận đế móng phát tán vào lòng đất. Do chất rắn truyền dẫn giao động tốt ít bị suy giảm năng lượng nên tiếng ồn được phán tán theo hình thức này đi rất xa.
Cánh đồng gió tại Bạc Liêu (Ảnh: Lê Tùng Anh)
Theo quy định của Thông tư số 39/2010/TT-BTNMT về quy định quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường, giới hạn tiếng ồn tối đa đối với khu vực thông thường là 70dBA - tương đương tiếng ồn của một động cơ ô tô khi đang hoạt động. Tiếng ồn tác động lên con người ở 3 khía cạnh: Che lấp âm thanh cần nghe làm suy giảm phản xạ tự nhiên của con người với âm thanh; gây bệnh đối với thính giác và hệ thần kinh, gián tiếp gây ra bệnh tim mạch; tiếp xúc với tiếng ồn cao lâu ngày dẫn tới bệnh đãng trí và bệnh điếc không thể phục hồi. Thậm chí sống trong tiếng ồn với cường độ dày, con người có thể bị tâm thần do mệt mỏi, stress, ù tai, rối loạn tiền đình, ảnh hưởng thần kinh. Không những thế, tiếng ồn còn gây ảnh hưởng đến quá trình giao tiếp - truyền thông... Điều đó sẽ tác động mạnh đến tâm lý như dễ nảy sinh cảm giác khó chịu, cáu gắt.
Ngoài ra, một tác động còn đang gây tranh cãi là tác động của sóng hạ âm có rất nhiều trong gió đến con người. Sóng hạ âm là sóng âm có tần số thấp hơn ngưỡng nghe thấy của người, tần số của chúng thấp hơn 20 Hz. Khi cơ thể bị tác động bởi sóng hạ âm có cường độ lớn, cùng tần số với tần số vốn có của cơ quan nội tạng ở cơ thể thì ngay lập tức sẽ xảy ra hiện tượng cộng hưởng gây nguy hại. Ví dụ hạ âm có tần số 8Hz trùng với nhịp dao động tần số của não sẽ gây ra cảm giác lo sợ, chán nản, bối rối, tức giận... Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, các sóng hạ âm tác động tiêu cực đến sức khỏe con người. Sóng hạ âm được nghi ngờ là nguyên nhân của tai nạn hàng hải, máy bay khi các phương tiện này đi vào khu vực tập trung sóng hạ âm với cường độ lớn là nguyên nhân gây ra các hiện tượng dị thường tại khu vực này.
Trong quá trình hoạt động, các tuabin gió luôn phát sinh ra sóng điện từ đến từ vận hành máy phát điện, biến thế… Điều này có thể ảnh hưởng đến các trạm rada, mạng lưới thông tin liên lạc, phát thanh, truyền hình... Tác động này càng lớn khi các cột gió thường đặt ở độ cao từ 50 - 100 m.
Ngoài ra, các tuabin gió khi quay sẽ tạo ra hiện tượng “ánh sáng nhấp nháy”, đó là do các cánh quạt che khuất một phần ánh sáng mặt trời khi hoạt động tạo ra ánh sáng nhấp nháy. Hiện tượng này sẽ gây khó chịu đối với sinh hoạt của con người trong khu vực ảnh hưởng. Điều này có thể tránh được bằng cách tắt tuabin gió trong những khung giờ bóng mặt trời gây nhấp nháy, hoặc bố trí hợp lý các tuabin gió xa khu dân cư.
2. Xu hướng phát triển điện gió trên biển
Đối với nhà máy điện gió, việc xây dựng trên đất liền luôn được các nhà đầu tư nghĩ đến đầu tiên. So với việc xây dựng trên biển, các nhà máy điện gió trên đất liền có một số ưu thế như: Công nghệ và kết cấu đơn giản, thi công dễ dàng nên yêu cầu vốn không quá cao, việc vận hành và giám sát thuận lợi… Tuy nhiên, với các nhà máy điện gió trên đất liền gặp một số cản trở, hạn chế bao gồm:
- Các trang trại điện gió tuy có hệ số sử dụng đất thấp nhất trong các loại hình phát điện tuy nhiên lại yêu cầu không gian rộng rãi, thoáng, độ cao công tác lớn để đón được nhiều gió. Do các yêu cầu trên cùng với sự phát triển kinh tế xã hội thì các không gian sạch thuận lợi cho các dự án năng lượng tái tạo trên đất liền ngày càng khan hiếm, nếu có thường diện tích nhỏ không đáp ứng được quy mô, công suất lớn.
- Trong trường hợp các khu vực đất có diện tích phù hợp đặt các nhà máy điện gió lớn thì thường là nơi cách xa khu dân cư và cũng cách xa các nơi tiêu thụ điện lớn như các khu công nghiệp, các đô thị lớn. Do vậy, các bài toán về truyền tải khó khăn, mức độ hao hụt trên đường dây lớn.
- Các ảnh hưởng đến dân sinh và các hoạt động phát triển kinh tế xã hội trên đất liền cũng cần phải tính đến khi xây dựng các nhà máy điện gió.
Chính vì các lý do đó, xây dựng nhà máy điện gió trên biển đang là xu hướng chung của các nước trên thế giới, việc xây dựng các nhà máy điện gió trên biển có nhiều thuận lợi như sau:
- Nguồn gió ổn định, không gian không bị che chắn như trên đất liền.
- Ít tác động đến đến sức khỏe và các hoạt động của con người do các nhà máy điện gió thường đặt ở xa bờ để có thể đón được các nguồn gió ổn định.
- Khu vực ven biển là nơi tập trung đông dân cư đồng thời cũng là nơi tiêu thụ nhiều năng lượng. Theo thống kê, khoảng 50,03% dân số Việt Nam tập trung ở khu vực ven biển trong khi đó diện tích đất khu vực này chỉ chiếm 41% diện tích cả nước. Do vậy, nếu đặt trang trại gió ngoài khơi việc truyền tải điện đến nơi tiêu thụ điện rất thuận lợi, giảm thiểu hao phí trên đường dây.
- Không gian biển rộng lớn, ít các hoạt động cản trở đến việc khai thác năng lượng gió.
- Ngoài ra, các trụ đỡ tuabin gió trên biển sẽ làm giảm ảnh hưởng của sóng gió đến bờ biển, từ đó giảm xói lở, sạt lở bờ biển. Các trụ tuabin trên biển còn cung cấp chỗ trú ẩn cho các sinh vật biển, từ đó thu hút các sinh vật lớn hơn đến kiếm ăn săn mồi, tạo nên hệ sinh thái đa dạng ở biển.
3. Những thay đổi về chính sách năng lượng gió trên biển trong thời gian gần đây ở Việt Nam
Tại Hội nghị lần thứ tám Ban Chấp hành Trung ương đã nhất trí ban hành Nghị quyết mới về Chiến lược phát triển bền vững kinh tế biển Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045 (Nghị quyết số 36-NQ/TW). Lần đầu tiên trong Chiến lược biển, năng lượng tái tạo được nhắc đến là 1 trong 5 mũi nhọn phát triển bền vững kinh tế biển. Các loại hình năng lượng tái tạo trên biển gồm có: Năng lượng sóng, gió, thủy triều, dòng chảy và năng lượng mặt trời. Ở Việt Nam, năng lượng tái tạo trên biển có tính khả thi nhất đó là năng lượng gió và năng lượng mặt trời.
Nghị quyết cũng nhấn mạnh: “… Các đảo có người dân sinh sống có hạ tầng kinh tế - xã hội cơ bản đầy đủ, đặc biệt là điện, nước ngọt, thông tin liên lạc, y tế, giáo dục ...”. Hiện nay, một số các đảo gần bờ đã có hệ thống điện lưới quốc gia như Phú Quốc, Cù Lao Chàm, Cô Tô… Với các đảo xa, thực hiện mục tiêu đề ra trong Nghị quyết để đảm bảo có điện thì năng lượng tái tạo là giải pháp chính quan trọng để cung cấp năng lượng ổn định, giá thành phải chăng. Việc ưu tiên phát triển năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng gió trong Nghị quyết số 36-NQ/TW sẽ là cú hích cho khai thác tài nguyên này trên biển.
Ngày 10/9/2018, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 39/2018/QĐ-TTg về sửa đổi, bổ sung một số điều của Quyết định số 37/2011/QĐ-TTg ngày 29/6/2011 về cơ chế hỗ trợ phát triển các dự án điện gió ở Việt Nam. Theo đó, giá mua đối với các dự án điện gió trên biển 2.223 đồng/kWh (tương đương 9,8 UScent/kWh). Giá trên chưa bao gồm thuế giá trị gia tăng và giá mua điện được điều chỉnh theo biến động của tỷ giá đồng/USD.
Trước đó, tại Quyết định số 37/2011/QĐ-TTg, giá mua điện gió được quy định là 7,8 UScent/kWh. Ngoài ra, Nhà nước hỗ trợ giá điện cho Bên mua điện đối với toàn bộ sản lượng điện mua từ các nhà máy điện gió là 1,0 UScents/kWh thông qua Quỹ BVMT Việt Nam. Như vậy, ở trong lần điều chỉnh này, đối với các dự án điện gió trên biển, giá mua điện gió tăng 2 Uscent so với trước kia. Việc tăng giá mua lần này có vai trò kích thích nhà đầu tư quan tâm đến việc khai thác năng lượng gió trên biển.
Trong bối cảnh tài nguyên thủy điện nước ta không còn nhiều, năng lượng than cũng gặp nhiều khó khăn về nguồn nhiên liệu, ảnh hưởng đến môi trường… điện hạt nhân chưa thể triển khai trong tương lai gần, thì năng lượng gió ở Việt Nam đang mở ra xu hướng mới cho nguồn năng lượng của đất nước. Với Nghị quyết mới về phát triển bền vững kinh tế biển và quy định về giá bán điện gió tăng sẽ kích thích các nhà đầu tư xây dựng thêm nhiều các dự án điện gió mới. Gần đây, Dự án điện gió Bạc Liêu trên biển với công suất công suất 99,2 MW, tổng vốn đầu tư trên 5.200 tỷ đồng đã hoàn thành giai đoạn 1 vào tháng 1/2016. Hiện chủ đầu tư chuẩn bị triển khai giai đoạn 3 của Dự án, xây dựng thêm 71 trụ tua bin gió, biến vùng đất bãi bồi Bạc Liêu trở thành "cánh đồng điện gió" lớn nhất miền Tây. Ngoài ra, một dự án điện gió trên biển cũng được quan tâm là Dự án điện gió ngoài khơi mũi Kê Gà, tỉnh Bình Thuận, với công suất dự kiến lắp đặt khoảng 2.400MW (tương đương công suất thủy điện Sơn La). Hiện nay, Dự án này đang thực hiện việc nghiên cứu, khảo sát trên biển. Nếu thành công, Dự án sẽ tạo bước ngoặt cho việc khai thác năng lượng gió trên biển của Việt Nam cũng như thế giới.
ThS. Hà Thanh Biên
Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam
(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường, số Chuyên đề Tiếng việt 3/2019)
Tài liệu tham khảo
