Người thổi làn gió mới cho phong điện

22/07/2011

Thách thức thực sự cho ngành công nghiệp năng lượng gió là không lớn như chúng ta vẫn thường nghĩ. Trong vòng 10-20 năm sau, chi phí năng lượng gió sẽ giảm xuống đáng kể và phù hợp với thế hệ người tiêu dùng nhiên liệu hóa thạch

Là một người thân mật, giọng nói lớn pha âm miền nam, Fort Felker - hiện đang đứng đầu một nhóm nghiên cứu động cơ có năng suất lớn cho Bộ năng lượng Hoa Kỳ nhằm đạt các mục tiêu năng lượng tái tạo của đất nước – đã lấy bằng tiến sĩ cơ khí ở đại học danh giá Stanford, nền tảng giúp ông trong việc thiết kế các tua bin gió hiện đại. Ông luôn có niềm tin rằng năng lượng tái tạo sẽ thay đổi thế giới và để làm được điều đó thì thiết kế cơ khí bền vững với các công cụ phân tích đóng một vai trò quan trọng.

Felker bắt đầu sự nghiệp của mình tại NASA, chuyên thực hiện nghiên cứu về máy bay trực thăng nhưng sau đó chuyển sang làm việc tại trung tâm điện gió Kenetech năm 1994. Theo Felker, Kenetech là nhà máy phát điện gần như đầu tiên trong ngành công nghiệp gió. "Có một số thứ mà đến hôm nay các nhà máy trong ngành mới làm được trong khi Kenetech đã thực hiện ở đầu những năm 90," ông nói.

Công việc của ông tại Kenetech là chuyên phân tích động cơ turbin. Ông nói rằng khi ông gia nhập công ty, các công cụ mô phỏng cho thiết kế turbin gió không phải là tốt. Từng làm công việc tương tự cho máy bay trực thăng, nên kinh nghiệm, kiến thức đó vô cùng hữu ích giúp ông đưa công nghệ vào ngành công nghiệp gió. Thành tựu của Felker tại Kenetech mà ông cùng nhóm thiết kế Tiger là thiết kế tubin KVS-45 có công suất 500 kW, khá lớn vào thời gian đó. Felker nói rằng KVS-45 là turbin đầu tiên được thiết kế hoàn toàn mới có tất cả các tính năng hiện đại mà chúng ta thấy ngày nay. Đây là máy đầu tiên kết hợp động cơ đa tốc, bộ chuyển đổi điện năng, độ dốc biến và các tháp đỡ. Ông rất tự hào về thời gian tạo ra máy nhanh từ ý tưởng đến ra mẫu. "Trong vòng 10 tháng, chúng tôi đã đi từ một tờ giấy trắng đến khi có hai mẫu, hoạt động được và có dữ liệu thử nghiệm. Đó là một thành tựu tuyệt vời khi làm tất cả những điều đó chỉ trong 10 tháng. Hoàn thành quá nhanh " ông nói. "Tôi thực sự tự hào là một phần của đội ngũ thiết kế xuất sắc."

Tuy nhiên, ngay sau khi KVS-45 đưa lên và chạy thì công ty phá sản - kết quả của việc quản lý yếu kém và các yếu tố khác. Đó là điều đã thực sự đến cùng lúc tại thời điểm không thuận lợi. Việc bãi bỏ quy định của ngành công nghiệp điện lực đã xảy ra và nó trở nên rất, rất khó khăn để bảo đảm một hợp đồng mua bán điện (PPA) dài hạn. Felker nghĩ rằng ban điều hành Kenetech, họ có thể làm nhiều hơn nữa nhưng lỗi là do lãnh đạo không đủ linh hoạt để thích ứng với thực tế của một thị trường đang thay đổi nhanh chóng. Vì vậy, Felker rời Kenetech và bắt đầu sáu năm kinh doanh, trong thời gian đó ông thành lập công ty Winglet Technology. Đến hôm nay, công ty vẫn phát triển mạnh nhưng Felker không còn tham gia vào kinh doanh, quản lý tại đây nữa.

Với Felker, năng lượng gió đã chảy trong máu của mình và khi ông nhận thấy rằng ngành công nghiệp gió trên mặt đất rất bền vững, ngay lập tức ông quay lại với nó. "Tôi đã luôn luôn muốn trở về với gió. Bạn biết đấy, là kỹ sư, tôi mong được làm việc trên một công nghệ mà có thể làm cho thế giới ngày một tốt hơn và tôi thật sự ghét mình vì đã có lần từ bỏ, tôi muốn quay trở lại. "

Hiện là kỹ sư đồng thời là doanh nhân, ông cười khúc khích nói rõ rằng một ngành công nghiệp giờ đây có thể tự hào với doanh số bán hàng toàn cầu hàng năm khoảng $ 100 tỷ USD. Và đó là nơi ông đang đứng - giám đốc Trung tâm nghiên cứu gió quốc gia (NWTC) thuộc Bộ năng lượng.

NWTC là trung tâm R & D của Phòng nghiên cứu quốc gia về năng lượng tái tạo chuyên cung cấp kết quả nghiên cứu thuộc đẳng cấp thế giới cho Bộ Năng lượng. "Chúng tôi tập trung vào sự đổi mới để làm giảm chi phí , để cải thiện tình hình sản xuất điện gió, giảm tải trong trên tua-bin gió thông qua việc cải tiến hệ thống điều khiển cho phép bạn đặt cánh quạt lớn hơn và hút gió được nhiều hơn " ông giải thích. Phạm vi mà trung tâm đã tập trung vào đó là độ bền của hộp số, Felker cho biết thật khó cam kết điều này vì các nhà sản xuất thường không thích nói về những vấn đề mà họ đã biết trong hộp số của họ. "Bảo hành, luật sư kiện tụng … đã cho thấy có rất nhiều “ngón tay” chỉ về lỗi của hộp số" ông nói. Để có được những bước tiến xa hơn, NWTC đã thiết kế hộp số với kỹ thuật của một hộp số hiện đại. Sau khi thiết kế xong, trung tâm cung cấp kết quả cho các bên có liên quan chịu trách nhiệm về độ bền của hộp số như : các nhà sản xuất turbin, các nhà sản xuất hộp số, các nhà sản xuất ổ trục, chuyên gia tư vấn, các trường đại học. Ngoài ra để kiểm tra hộp số, NWTC đang tìm cách cải tiến khí động học của turbin và giảm tiếng ồn của các tubin. Một turbin ít ồn có thể quay nhanh hơn một chút và phải làm sao để toàn bộ hệ thống ngày một giảm chi phí, ông giải thích them. Theo ông vẫn còn phần khác cần nghiên cứu thêm đó là hệ thống điều khiển tiên tiến và trung tâm NWTC hiên đang phát triển một mô hình lưới điện 50-10 MW.

Thách thức thực sự cho ngành công nghiệp năng lượng gió là không lớn như chúng ta vẫn thường nghĩ.. Felker hết sức lạc quan về tương lai và cho rằng trong vòng 10-20 năm sau, chi phí năng lượng gió sẽ giảm xuống đáng kể và phù hợp với thế hệ người tiêu dùng nhiên liệu hóa thạch. Ông tin một khi điều đó xảy ra, chúng ta sẽ thấy nhiên liệu hóa thạch giảm giá để cạnh tranh và cũng sẽ đặt áp lực cho cả công nghệ gió.

Thúy Hằng (st)

Người thổi làn gió mới cho phong điện

Cục Năng lượng - Dầu khí, Bộ Công Thương thực hiện chức năng quản lý nhà nước về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

California tiên phong áp dụng tiêu chuẩn hiệu quả năng lượng cho lốp xe thay thế

Bản quyền thuộc Cục Năng lượng - Dầu khí, Bộ Công Thương