Chuyển động trên toàn cầu của dòng thủy triều và hải lưu đại dương tạo ra nguồn cung cấp năng lượng dồi dào có thể biến đổi thành năng lượng tái tạo. Hướng tới mục tiêu này, công ty Thụy Điển Minesto hoàn thành thử nghiệm hệ thống diều năng lượng thủy triều Dragon 12 1,2 MW. Hệ thống sẽ được vận chuyển trực tiếp tới quần đảo Faroe ở Đan Mạch để lắp đặt và bàn giao, Interesting Engineering hôm 10/11 đưa tin.
Minesto ra đời vào năm 2007, là chi nhánh của công ty hàng không vũ trụ Saab của Thụy Điển. Từ sau đó, Minesto phát triển thành công công nghệ, nắm giữ 92 bằng sáng chế ở mọi thị trường quan trọng. Theo công ty, công nghệ hệ thống diều của họ là giải pháp nhẹ, linh hoạt và có thể tăng quy mô để thu thập năng lượng thủy triều.
Khác với sức gió và ánh sáng mặt trời, dòng thủy triều và hải lưu đại dương có thể dự đoán. Thủy triều là kết quả từ ảnh hưởng lực hấp dẫn của mặt trăng lên trái đất. Chuyển động có hướng liên tục của nước biển gây ra bởi trọng lực, sức gió và mật độ nước được gọi là hải lưu đại dương. Giải pháp của Minesto nhằm tận dụng dòng thủy triều và hải lưu đại dương để sản xuất điện, sử dụng kỹ thuật độc quyền và độc đáo tương tự cánh diều bay trong gió.
Thiết kế của hệ thống diều thủy triều
Hệ thống điện của Minesto bao gồm một cánh chứa turbine nối trực tiếp với máy phát điện trong khoang chứa. Hệ thống điều khiển hướng của diều bằng cách kiểm soát bánh lái và thiết bị nâng ở phía sau diều. Dây nối được gắn với bệ ở đáy điển thông qua kết nối đơn giản có thể đóng và mở chốt để lắp đặt và thu hồi.
Diều di chuyển nhờ sử dụng lực nâng thủy động của phần cánh, cung cấp bởi dòng thủy triều hoặc hải lưu. Bộ điều khiển tự động quản lý diều theo lộ trình hình số 8 định trước, kéo turbine trong nước ở tốc độ lớn gấp vài lần tốc độ dòng chảy.
Trục turbine dẫn động máy phát, truyền điện vào lưới điện qua dây cáp ở dây nối. Theo Minesto, diều sẽ di chuyển theo hướng ngược với dòng chảy chính. So với turbine cố định, tốc độ tăng lên giúp giảm thiểu kích thước diều và rotor cần thiết để thu thập năng lượng. Kết quả là chi phí lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống rẻ hơn.
Công nghệ trên giúp diều Dragon Class sản xuất điện ở những vị trí có dòng chảy yếu với tốc độ 1,2 m/giây, đồng thời tiết kiệm chi phí. Công ty Minesto cho biết hệ thống sản xuất điện của họ có tỷ lệ trọng lượng trên mỗi megawatt nhẹ hơn 15 lần so với các đối thủ cạnh tranh. Ngoài chìm hoàn toàn dưới mặt nước với tác động tối thiểu tới môi trường, hệ thống chỉ cần dùng tàu và thiết bị nhỏ để lắp đặt và bảo trì.
Minesto lên kế hoạch xây dựng tổ hợp diều thủy triều công suất 20 - 40 MW ở 4 địa điểm bao gồm Hestfjord, Leirviksfjord, Skopunarfjord,và Svinoyarfjord. Theo công ty, các tổ hợp sẽ phục vụ 40% lượng điện sử dụng đang tăng ở quần đảo Faroe với tổng công suất năng lượng thủy triều 120 MW, tạo ra ước tính 350 GW giờ hàng năm.