Quản lý tài nguyên gió, xung đột hiệu ứng tổn thất gió ở Việt Nam - Thách thức pháp lý và giải pháp kỹ thuật

1. Bối cảnh và thực trạng xung đột không gian khai thác tài nguyên gió:

Trong xu thế phát triển mạnh mẽ của năng lượng tái tạo theo Quy hoạch điện VIII Điều chỉnh, tài nguyên gió tại Việt Nam đang đối mặt với một thách thức pháp lý và kỹ thuật chưa từng có: Xung đột không gian khai thác giữa các dự án liền kề. Trên thế giới, “quyền đối với gió” (Wind rights) và việc duy trì khoảng cách an toàn để dòng khí phục hồi năng lượng sau khi đi qua cánh quạt là nguyên tắc cốt lõi nhằm bảo vệ tài nguyên quốc gia [1-2-3]. Tuy nhiên, tại Việt Nam, sự thiếu vắng các quy định kỹ thuật cụ thể về khoảng cách tối thiểu giữa các tua bin thuộc các chủ đầu tư khác nhau đang vô tình tạo ra những xung đột thương mại gay gắt.

Thực tế ghi nhận một số đơn vị tư vấn và nhà đầu tư đến sau đã tối đa hóa ranh giới khảo sát bằng cách bố trí các tua bin mới rất sát biên của dự án hiện hữu (khoảng cách chỉ đạt 3-5D theo hướng gió chính). Động tác này nhằm tận dụng tối đa lợi thế hạ tầng giao thông và đấu nối sẵn có do dự án đi trước đầu tư; đồng thời khai thác vùng có đặc tính gió tốt nhất. Tuy nhiên, việc bố trí mật độ dày đặc này bỏ qua các khuyến cáo kỹ thuật phổ thông về việc duy trì khoảng cách 7-9D [1] theo hướng gió chính và 3-5D theo hướng vuông góc, dẫn đến hiện tượng che chắn đầu gió, gây sụt giảm nghiêm trọng hiệu suất và đe dọa trực tiếp đến an toàn vận hành cơ khí của các nhà máy đang phát điện.

Khái niệm Kỹ thuật cốt lõi: Hiệu ứng tổn thất gió ngoại vi (External Wake effect): Khi dòng khí đi qua một trang trại điện gió, vận tốc gió bị sụt giảm và độ hỗn loạn (turbulence) gia tăng đáng kể. Khoảng cách để dòng khí phục hồi hoàn toàn trạng thái tự nhiên dao động từ 10 km đến hơn 30 km (tùy thuộc vào độ ổn định của khí quyển). Do đó, tác động che chắn (Wake effect) giữa các cụm dự án lân cận không chỉ gây tổn thất thương mại về sản lượng, mà còn gây ra các tải trọng mỏi bất lợi cho thiết bị phía sau hạ nguồn.

2. Đánh giá hệ quả kỹ thuật và thương mại dưới góc nhìn chuyên gia:

Để đánh giá một cách khách quan và khoa học, hệ quả của xung đột hiệu ứng tổn thất gió ngoại vi cần được bóc tách thành hai tác động rõ rệt:

Tổn thất sản lượng năng lượng thương mại (Economic Energy Loss): Sự xuất hiện của các tua bin công suất lớn ở phía thượng lưu sẽ làm sụt giảm tốc độ dòng khí đổ vào dự án hạ lưu. Mặc dù mức sụt giảm sản lượng năng lượng hàng năm (AEP) do ảnh hưởng từ farm lân cận thường dao động từ 1% đến 5% trong điều kiện thông thường. Con số này có thể đạt mức cực đoan từ 10% đến 15% tại một số thời điểm gió mùa thổi trực diện từ cụm phía trước sang cụm phía sau tại một số vị trí tua bin nhất định. Điều này trực tiếp làm suy giảm dòng tiền và giảm nguồn thu ngân sách địa phương.

Hình 2: Tác động tổn thất ngoại biên.

Gia tăng tải trọng mỏi và rủi ro cơ khí (Fatigue Loads): Đây là hệ quả nguy hiểm, nhưng thường bị xem nhẹ trong các giai đoạn quy hoạch sơ bộ. Luồng gió nhiễu động mạnh từ khoảng cách quá gần (3-5D) sẽ tác động liên tục lên hệ thống cánh quạt (blade), hệ truyền động và cột tháp (tower) của các tua bin hiện hữu. Sự gia tăng cường độ nhiễu động hiệu dụng vượt mức thiết kế ban đầu, và trong thời gian dài sẽ đẩy nhanh quá trình mỏi vật liệu, làm tăng chi phí bảo dưỡng (O&M), giảm tuổi thọ vận hành kinh tế và làm gia tăng số lần dừng máy ngoài kế hoạch.

Hình 3: Hệ quả đối với trang trại điện gió hạ lưu.

- Suy giảm tuổi thọ kinh tế và giá trị tài sản: Vòng đời vận hành kinh tế bị rút ngắn, làm giảm giá trị tài sản dài hạn.

- Ảnh hưởng đến khả năng tài trợ và chỉ số tài chính: DSCR và IRR suy giảm do kết hợp giữa giảm sản lượng và tăng chi phí.

- Gia tăng chi phí bảo hiểm: Các tổ chức bảo hiểm đánh giá rủi ro cao hơn, từ đó tăng phí bảo hiểm, hoặc áp dụng điều khoản loại trừ.

- Tăng chi phí O&M và hợp đồng dịch vụ: Nhà thầu vận hành có thể điều chỉnh phí, hoặc điều khoản hợp đồng khi nhận diện điều kiện vận hành bất lợi.

- Gia tăng chi phí phụ tùng và logistics: Nhu cầu dự phòng vật tư tăng và chi phí huy động thiết bị, tàu vận hành tăng, đặc biệt trong điều kiện Việt Nam.

- Giảm độ khả dụng và tổn thất sản lượng (Availability & Output energy): Tần suất dừng máy gia tăng làm giảm sản lượng điện thương mại, ảnh hưởng trực tiếp đến doanh thu dự án.

- Gia tăng chi phí sửa chữa (Corrective O&M): Hỏng hóc tăng kéo theo chi phí sửa chữa ngoài kế hoạch, đặc biệt với các sự cố lớn như hỏng hộp số, hỏng ổ trục, hoặc nứt cánh.

- Gia tăng xác suất hỏng hóc (Failure Rate ↑): Khi nhiễu động vượt cấp thiết kế, vòng đời mỏi của các cấu kiện chính như blade, tower, gearbox bị rút ngắn, dẫn tới tỷ lệ hỏng hóc sớm tăng lên đáng kể.

3. Luận điểm pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng tại Việt Nam:

Mặc dù hệ thống quy chuẩn kỹ thuật quốc gia hiện chưa cụ thể hóa một con số khoảng cách bắt buộc bằng mét, hoặc bằng đường kính cánh (D) giữa các trang trại khác nhau, các chủ đầu tư đi trước hoàn toàn có đầy đủ cơ sở pháp lý và kỹ thuật để bảo vệ quyền lợi hợp pháp dựa trên các văn bản quy phạm pháp luật hiện hành:

4. Kiến nghị giải pháp hành động nhằm bảo vệ môi trường đầu tư:

Để đảm bảo môi trường đầu tư công bằng, văn minh và phát triển bền vững ngành năng lượng tái tạo tại Việt Nam, các cơ quan quản lý và các chủ đầu tư cần phối hợp triển khai các nhóm giải pháp sau:

Thứ nhất: Luật hóa tiêu chuẩn khoảng cách tối thiểu: Bộ Công Thương cần sớm ban hành các thông tư, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia cụ thể hóa con số khoảng cách tối thiểu (ví dụ áp dụng thông lệ quốc tế 7D-9D cho hướng gió chính) giữa các tua bin của các dự án độc lập. Xem đây là điều kiện tiên quyết trong khâu thẩm định thiết kế cơ sở.

Thứ hai: Áp dụng cơ chế Thẩm định độc lập (Independent Peer Review): Yêu cầu các chủ đầu tư dự án sau phải cung cấp báo cáo đánh giá tác động hiệu ứng tổn thất gió (Wake effect) và tải trọng mỏi, được thực hiện, hoặc thẩm định độc lập bởi các tổ chức kỹ thuật quốc tế có uy tín và độc lập (như DNV, UL Solutions). Kết quả mô phỏng phải chứng minh không gây ảnh hưởng vượt ngưỡng an toàn vật liệu và sản lượng thương mại của nhà máy liền kề.

Thứ ba: Khuyến khích cơ chế Thỏa thuận không che chắn (Non-interference Agreement): Khuyến khích các doanh nghiệp áp dụng thông lệ thương mại quốc tế, chủ động đàm phán và ký kết các thỏa thuận vùng đệm, hoặc chia sẻ lợi ích, bồi thường tài chính (nếu việc bố trí tối ưu hóa không gian của dự án sau làm sụt giảm sản lượng năng lượng thực tế của dự án trước).

Thứ tư: Khẳng định và bảo hộ quyền tài sản: Hệ thống pháp luật cần làm rõ quyền khai thác năng lượng gió gắn liền với ranh giới vùng biển/đất liền đã được cấp phép vận hành hợp pháp trước đó. Mọi hành vi xâm phạm gây thiệt hại kinh tế định lượng được cần phải được giải quyết minh bạch theo quy định của Bộ luật Dân sự và Luật Điện lực./.

NGUYỄN NGỌC TÚ - VIỆN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG THÔNG MINH (iSEAR)

NGUYỄN HỮU KHOA - HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM; TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP HỒ CHÍ MINH

Tài liệu tham khảo:

[1] The Severability of Wind Rights from a Surface Estate | Insights | Greenberg Traurig LLP

[2] Procedures and Permits for Offshore Wind Parks

[3] Marine Renewable Energy Act In Japan｜Foundation Of Offshore Wind Policy | DeepWind

[4] https://www.energetica-india.net/news/mnre-clarifies-applicability-of-revised-guidelines-for-wind-power-projects).