Bỉ đã hạ 23 khối bê tông—mỗi khối nặng khoảng 22.000 tấn—xuống Biển Bắc, đánh dấu cột mốc xây dựng đầu tiên của hòn đảo năng lượng nhân tạo trị giá 7 tỷ euro. Cấu trúc này sẽ đóng vai trò là trung tâm kết nối cho các trang trại điện gió ngoài khơi xung quanh, một mô hình có thể tái định hình cách xây dựng các nguồn năng lượng tái tạo quy mô lớn trên toàn thế giới.

Tại sao hòn đảo này lại quan trọng

Chương trình nghị sự về khí hậu của Châu Âu phụ thuộc vào công suất điện gió ngoài khơi khổng lồ, nhưng phương pháp "điểm-đến-điểm" truyền thống—chạy một đường cáp riêng biệt từ mỗi trang trại gió vào bờ—làm tăng chi phí vật liệu và gây xáo trộn đáy biển. Bằng cách tập trung sản xuất điện trên một nền tảng ngoài khơi duy nhất, mô hình trục và nan hoa (hub-and-spoke) giúp cắt giảm chiều dài cáp, rút ngắn thời gian lắp đặt và đơn giản hóa việc quản lý lưới điện. Đối với Bỉ, hòn đảo này giúp đáp ứng các mục tiêu an ninh năng lượng của EU, đồng thời giảm dấu chân carbon của quốc gia.

Kỳ tích kỹ thuật

23 khối bê tông này tạo nên nền móng của hòn đảo. Mỗi khối, có kích thước xấp xỉ một tòa nhà ba tầng, được hạ xuống đáy biển một cách chính xác, tạo ra một nền tảng ổn định để hỗ trợ các móng tuabin, bộ chuyển đổi điện và thiết bị truyền tải công suất cao trong tương lai. Giai đoạn kỹ thuật dân dụng hiện đã hoàn tất, nhưng hòn đảo sẽ không đi vào hoạt động đầy đủ cho đến khoảng năm 2030, khi các cáp dưới biển, máy biến áp và hệ thống điều khiển được lắp đặt.

Thiết kế cũng bao gồm các tính năng "tích hợp thiên nhiên" (nature-inclusive). Các kỹ sư đã tạo ra các hốc và bề mặt có vân trên bê tông để thu hút các sinh vật biển, đồng thời để lại các hành lang cho đường bay của chim. Mục tiêu là bù đắp dấu chân sinh thái của một cấu trúc thép và bê tông khổng lồ bằng cách biến nó thành một rạn san hô nhân tạo và nơi trú ẩn an toàn cho các loài chim biển.

Mô hình trục và nan hoa có thể thay đổi cuộc chơi như thế nào

Trong hệ thống trục và nan hoa, nhiều trang trại gió sẽ truyền điện vào một nút trung tâm, sau đó nút này sẽ tổng hợp năng lượng và gửi vào bờ thông qua một vài đường truyền công suất cao. Điều này trái ngược với quy chuẩn hiện nay, nơi mỗi trang trại phải lắp đặt đường cáp riêng biệt. Sự khác biệt là rất rõ rệt:

  • Chiều dài cáp: Việc tổng hợp năng lượng ngoài khơi giúp cắt giảm đáng kể tổng chiều dài cáp, tiết kiệm vật liệu và giảm thiểu rủi ro lắp đặt.
  • Khả năng mở rộng: Việc thêm các trang trại gió mới chỉ đơn giản là kết nối chúng vào trung tâm hiện có thay vì phải đặt các tuyến đường mới từ bờ ra biển.
  • Sự ổn định của lưới điện: Một nút trung tâm có thể cân bằng sản lượng điện gió không liên tục trên toàn lưới điện Châu Âu rộng lớn hơn.

Nếu hòn đảo của Bỉ chứng minh được các giả định về kinh tế và kỹ thuật, các quốc gia ven biển khác có thể sao chép mô hình này. Biển Đông và Vịnh Bengal hiện có các kế hoạch trang trại gió vẫn dựa trên các kết nối điểm-đến-điểm. Một trung tâm thành công có thể cung cấp dữ liệu cần thiết cho các nhà đầu tư và cơ quan quản lý để chứng minh rằng khoản chi phí đầu tư ban đầu 7 tỷ euro là xứng đáng nhờ những khoản tiết kiệm vận hành dài hạn.

Ai được lợi, ai lo ngại

Những bên hưởng lợi

  • Thị trường điện Châu Âu: Một nút công suất cao ở Biển Bắc có thể tạo điều kiện cho dòng điện xuyên biên giới, giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu nhiên liệu hóa thạch và giúp các quốc gia đạt được các mục tiêu khí hậu.
  • Các nhà phát triển điện gió: Chi phí cáp thấp hơn và cơ sở hạ tầng ngoài khơi dùng chung giúp giảm rào cản gia nhập thị trường, có tiềm năng thúc đẩy nhiều dự án hơn.
  • Những người ủng hộ đời sống sinh vật biển: Thiết kế tích hợp thiên nhiên nhằm biến một cấu trúc có thể gây mất mỹ quan thành một môi trường sống, giúp việc mở rộng năng lượng tái tạo phù hợp với các mục tiêu đa dạng sinh học.

Những lo ngại tiềm ẩn

  • Chi phí: 7 tỷ euro là một khoản đầu tư công và tư đáng kể. Các nhà phê bình lập luận rằng số tiền này có thể được phân bổ cho nhiều dự án nhỏ hơn với lợi nhuận nhanh hơn.
  • Rủi ro kỹ thuật: Việc xây dựng một cấu trúc khổng lồ trên nền đáy biển biến động sẽ dẫn đến những bất ổn về sự lún, ăn mòn và bảo trì dài hạn.
  • Tác động môi trường: Ngay cả với các bề mặt thân thiện với rạn san hô, khối lượng bê tông khổng lồ có thể làm thay đổi dòng trầm tích cục bộ và ảnh hưởng đến bãi đẻ của cá.

Bài học cho các khu vực khác

  • Thâm dụng vốn: Các trung tâm ngoài khơi quy mô lớn cần nguồn vốn dồi dào và khung tài chính ổn định; việc cấp vốn manh mún có thể làm đình trệ tiến độ.
  • Sự hợp tác kỹ thuật: Thành công phụ thuộc vào sự phối hợp chặt chẽ giữa các kỹ sư dân dụng, các nhà sinh học biển và các đơn vị vận hành lưới điện.
  • Sự đồng bộ về chính sách: Các lộ trình quy định rõ ràng cho việc truyền tải điện ngoài khơi và thương mại điện xuyên biên giới sẽ đẩy nhanh quá trình triển khai.
  • Chuyển giao công nghệ: Các quốc gia có lĩnh vực điện gió ngoài khơi đang phát triển có thể điều chỉnh các thiết kế trục và nan hoa để phù hợp với độ sâu của nước, điều kiện đáy biển và cấu trúc lưới điện tại địa phương.

Điều cần theo dõi tiếp theo

  • Hoàn thiện hệ thống điện: Giai đoạn tiếp theo bao gồm việc lắp đặt các bộ chuyển đổi, máy biến áp và cáp cao thế—một giai đoạn đòi hỏi khắt khe về mặt kỹ thuật nhằm kiểm tra khả năng xử lý hàng megawatt điện của hòn đảo.
  • Dữ liệu hiệu suất: Các phép đo ban đầu về sự lún của đáy biển, tốc độ ăn mòn và sự hình thành quần thể sinh vật biển sẽ cho thấy liệu phương pháp tiếp cận tích hợp thiên nhiên có đáp ứng được các cam kết về sinh thái hay không.