Tại sao turbine gió không bị đông cứng trong khí hậu lạnh?

Trong đợt bão tuyết lịch sử vừa qua tại Texas, một phần ba bang đã rơi vào tình trạng mất điện. Tuy nhiên, nửa số turbine gió ngừng hoạt động không phải là nguyên nhân lớn nhất dẫn đến tình trạng này.

Theo Forbes, nguyên nhân chính là cơ sở hạ tầng tại các nhà máy điện khí và điện than đá, như các đường ống dẫn, bị đóng băng. Trong tổng lượng điện bị ngắt, điện gió chỉ chiếm khoảng 13%, một phần nhỏ hơn nhiều so với điện than đá, điện khí, và điện hạt nhân.

Turbine gió ở nơi lạnh thường được trang bị công cụ rã băng và hệ thống sưởi tích hợp.

Dẫu vậy, điện gió vẫn là một nguồn tài nguyên lớn tại Texas, cung cấp 23% tổng lượng điện cho toàn bang trong năm 2020, chỉ xếp sau điện khí tự nhiên (chiếm 40%), và các turbine gió tại đây đã và đang sản xuất được lượng điện lớn hơn bình thường trước khi đợt mất điện diện rộng xảy ra. Gió cũng là loại điện bị chỉ trích mạnh nhất sau sự cố ở Texas, bao gồm một bài báo trên tờ Wall Street Journal với nội dung đả kích sự nhạy cảm của nó trước thời tiết giá lạnh, xem đó là một dấu hiệu của sự không đáng tin cậy.

Bạn lúc này hẳn đang thắc mắc: tại sao các turbine gió không liên tục rơi vào tình trạng ngừng hoạt động kể cả tại những nơi có khí hậu lạnh hơn, như Canada, Thuỵ Điển, hay vùng trung tây của nước Mỹ?

Câu trả lời ngắn gọn là: các turbine ở những nơi lạnh hơn thường được trang bị các công cụ rã băng và một vài "vũ khí" khác, như hệ thống sưởi tích hợp. Tại Texas, nơi thời tiết gần như không bao giờ lạnh như vừa qua, các turbine thường không có những đặc điểm nói trên.

"Những bộ công cụ dùng trong thời tiết lạnh có thể giúp các turbine gió hoạt động khi nhiệt độ giảm sâu. Đây là điều bình thường ở những bang lạnh giá hơn, và tại châu Âu nữa" - theo Samuel Brock, một người phát ngôn của Hiệp hội Điện sạch Mỹ. "Ở Texas từ trước đến nay, thời tiết luôn ấm áp, nên chúng không cần thiết"

Tại Canada, nơi các turbine gió có thể bị đông đá trong gần 20% thời gian các tháng mùa đông, người ta sẽ lắp đặt "những gói thời tiết lạnh" đặc biệt nhằm sưởi ấm cho các thành phần trong turbine, như hộp số, hệ thống mô-tơ, và pin. Nhờ đó, chúng có thể hoạt động trong nhiệt độ tối thiểu -30 độ C.

Để ngăn các cánh quạt bị đông đá, người ta sẽ dùng đến các lớp phủ sưởi ấm và kháng nước.

Để ngăn các cánh quạt bị đông đá - vốn sẽ dẫn đến tình trạng các cánh quạt thu gió kém hiệu quả hơn và sản sinh ra ít điện hơn - người ta sẽ dùng đến các lớp phủ sưởi ấm và kháng nước.

Một công ty Thuỵ Điển, Skelleftea Kraft, từng thử nghiệm turbine gió ở Bắc Cực, đã phủ các cánh quạt turbine bằng những lớp sợi carbon mỏng rồi sau đó làm nóng chúng để ngăn sự hình thành băng đá. Một phương pháp khác được công ty này sử dụng là tuần hoàn khí nóng bên trong các cánh quạt.

Được biết, các nhà sản xuất turbine gió lớn, như General Electric hay Vestas của Đan Mạch, định kỳ đều trang bị cho các turbine của họ những bộ công cụ đối phó với thời tiết lạnh như đã nêu trên.

• Tại sao thuốc trường sinh luôn làm từ thủy ngân?
• Vì sao hổ dễ dàng phát hiện con mồi ngay cả trong bóng tối?
• Trái đất có Nhật thực, tại sao sao Thủy, sao Kim không có?