Tác giả: Ban Quản lý Dự án Điện gió & Năng lượng tái tạo – Công ty Cổ phần Dịch vụ Kỹ thuật Tân Cảng (Tân Cảng Tech)
—
1. Chuyển dịch năng lượng và bài toán thi công siêu trường siêu trọng
Sự bùng nổ của ngành năng lượng tái tạo, đặc biệt là điện gió (cả trên bờ – onshore và ngoài khơi – offshore), đang mở ra chương mới cho hạ tầng năng lượng Việt Nam. Để hiện thực hóa Quy hoạch điện VIII, hàng loạt trang trại gió quy mô lớn đang được triển khai. Tuy nhiên, đằng sau những cánh quạt khổng lồ quay đều trên bầu trời là những thách thức vô tiền khoáng hậu về mặt logistics siêu trường siêu trọng và kỹ thuật lắp dựng cơ khí chính xác ở độ cao trên 100 mét.
Trong chuỗi giá trị xây lắp điện gió, công đoạn nâng hạ và tổ hợp thiết bị (turbine, rotor hub, cánh quạt và các đốt tháp) là công đoạn có độ rủi ro cao nhất, đòi hỏi năng lực kỹ thuật và trang thiết bị xếp dỡ cực kỳ khắt khe.
Từ vị thế đơn vị hàng đầu Việt Nam về bảo dưỡng, lắp dựng cẩu bờ STS và cẩu giàn RTG, Tân Cảng Tech (tancangtech) đã thực hiện bước chuyển dịch chiến lược sang lĩnh vực lắp dựng điện gió, khẳng định năng lực làm chủ công nghệ xếp dỡ siêu trọng của một doanh nghiệp Việt Nam.
—
2. Phân tích sự tương đồng kỹ thuật: Từ cẩu cảng STS/RTG sang cẩu tuabin điện gió
Nhiều nhà quản lý dự án đặt câu hỏi: Tại sao một đơn vị chuyên về thiết bị cảng lại có thể chuyển đổi thành công sang thi công điện gió?
Câu trả lời nằm ở sự tương đồng sâu sắc về mặt kỹ thuật cơ khí, động lực học nâng hạ và hệ thống điện điều khiển giữa hai loại thiết bị này:
2.1. Động lực học nâng hạ siêu trọng tải và độ cao lớn
Cẩu bờ STS (Ship-to-Shore) là một trong những cấu trúc thép nâng hạ lớn nhất thế giới, với tầm với cần lên tới hơn 60 mét và chiều cao nâng hạ dưới móc lên tới 50 mét, thường xuyên xử lý các khối hàng container từ 40 đến 80 tấn dưới tác động của gió biển.
Thi công điện gió đòi hỏi các kỹ thuật nâng hạ tương tự nhưng ở quy mô khắc nghiệt hơn:
- Tải trọng lớn: Trọng lượng của một cabin tuabin điện gió (Nacelle) có thể dao động từ 80 tấn đến hơn 150 tấn tùy công suất (từ 3MW đến trên 6MW) và phụ thuộc hoàn toàn vào cẩu tải trọng lớn để lắp đặt. Trong nhiều dự án lớn phục vụ sửa chữa, lắp dựng cẩu STS chúng tôi cũng sử dụng cẩu 800 tấn phục vụ lắp các cấu kiện dầm bờ, dầm biển, tháp chữ A… tuy khác nhau về mặt kết cấu nhưng việc tính toán cân đổi tải, xử lý nền bài,…cũng tương tự thi công điện gió thậm chí phức tạp hơn do tải trọng cấu kiện lớn và có thể phải sử dụng ponton trong trường hợp phải xử lý dầm bờ
- Tác động của gió (Wind load): Ở độ cao này, tốc độ gió và độ xoáy gió lớn hơn rất nhiều so với mặt đất. Diện tích cản gió của cánh quạt điện gió (chiều dài cánh từ 60 – 85 mét) là cực kỳ lớn, tạo ra các mô-men xoắn lớn tác động trực tiếp vào móc cẩu.
- Hệ thống điện dày đặc: Hệ thống điện của tuabin được bố trí dày đặc, sử dụng hệ thống biến tần,điều khiển PLC… cần kỹ thuật viên có kinh nghiệm trong việc đấu nối, lắp đặt, tương tự như hệ thống điện của hệ thống cẩu bờ và cầu giàn mà chúng tôi đã rất có kinh nghiệm trong việc đấu nối, xử lý và nghiệm thu
Kinh nghiệm tính toán tải trọng gió, phân phối lực cáp nâng và tính toán ổn định chống lật mà Tân Cảng Tech tích lũy được trong các dự án lắp dựng cẩu cảng được áp dụng trực tiếp và hiệu quả vào quy trình thi công điện gió.
2.2. Sự phức tạp của hệ thống truyền động và điều khiển điện – tự động hóa
Cẩu cảng STS và RTG hiện đại là những cỗ máy tự động hóa cao, sử dụng hệ thống biến tần, động cơ AC công suất lớn và hệ thống điều khiển PLC thông minh. Tuabin điện gió về bản chất là một máy phát điện xoay chiều hoạt động ngược lại quy trình của động cơ điện nâng hạ, sử dụng hệ thống điều khiển góc quay cánh (pitch control) và điều khiển hướng đón gió (yaw control) vô cùng phức tạp.
Việc Tân Cảng Tech sở hữu đội ngũ chuyên gia làm chủ công nghệ lập trình, bảo dưỡng hệ thống điện trung và hạ thế giúp chúng tôi dễ dàng tiếp cận, đấu nối thử nghiệm hệ thống cơ điện nội bộ của tuabin điện gió, đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định ngay sau khi lắp ráp hoàn thiện.
—
3. Các thách thức kỹ thuật cốt lõi trong lắp dựng điện gió và phương án giải quyết
Trong thực tế thi công điện gió, Tân Cảng Tech luôn áp dụng triết lý kỹ thuật chuẩn hóa để giải quyết 3 thách thức lớn nhất:
3.1. Thách thức 1: Cân bằng tải trọng động trong quá trình nâng Nacelle và Hub
- Tính phức tạp: Khi nâng Nacelle nặng hơn 100 tấn lên độ cao 120 mét, chỉ một dao động nhỏ của dây cáp do gió giật có thể tạo ra lực quán tính ngang cực lớn, làm cong vênh đốt tháp thép hoặc gây quá tải tải trọng ngang của cẩu bánh xích chính.
- Giải pháp của Tân Cảng Tech: Chúng tôi áp dụng phần mềm mô phỏng động học nâng hạ thời gian thực để tính toán cửa sổ thời tiết (weather window) an toàn. Đồng thời chúng tôi có đội ngũ lắp dựng cực kỳ thiện chiến và giàu kinh nghiệm xử lý tình huống tốt, khả năng ứng biến nhanh và chính xác giúp bắt chọn những khoảng khắc thời tiết thuận lợi nhất.
3.2. Thách thức 2: Thi công trên cao lắp cánh đơn (Single Blade Installation)
- Tính phức tạp: Việc nâng toàn bộ cụm Rotor (gồm Hub và 3 cánh quạt đã lắp sẵn dưới đất) yêu cầu mặt bằng rất lớn và cẩu siêu trọng tải lớn. Phương án nâng từng cánh đơn lẻ (single blade) tiết kiệm không gian nhưng đòi hỏi độ chính xác cực cao khi lắp đặt cánh và chúng tôi tin chắc chắn đây chính là tương lai của ngành lắp dựng điện gió khi kích thước của tuabin điện gió ngày càng to hơn theo thời gian nhằm tăng công suất điện và tối ưu hóa hiệu quả kinh tế (the bigger, the better) theo đó việc có nền bãi đủ khả năng để đáp ứng phương án lắp đặt dưới mắt đất sẽ ngày càng khó khăn hơn khi thi công on-shore
- Giải pháp của Tân Cảng Tech: Chúng tôi làm việc trực tiếp với đội ngũ sản xuất tuabin điện gió để nắm vững những thiết bị chuyên dụng trong lắp dựng cánh và tự chủ một phần một số thiết bị kỹ thuật có thể đáp ứng được phương án thi công lắp cánh đơn.
3.3. Thách thức 3: Logistics siêu trường siêu trọng kết hợp cảng biển
- Phân tích nguy cơ: Cánh quạt điện gió dài hơn 70 mét và các đốt tháp nặng hàng trăm tấn không thể vận chuyển bằng đường bộ thông thường. Quá trình tiếp nhận thiết bị từ tàu viễn dương, lưu kho tại cảng bãi, và vận chuyển bằng sà lan ra khơi đòi hỏi hạ tầng cảng chuyên dụng.
- Giải pháp của Tân Cảng Tech: Tận dụng ưu thế là đơn vị thành viên của hệ thống Tổng Công ty Tân Cảng Sài Gòn, chúng tôi phối hợp tối ưu hóa năng lực xếp dỡ tại các cảng nước sâu và sử dụng đội sà lan trọng tải lớn để vận chuyển an toàn thiết bị đến bến thi công. Tham khảo quy trình bốc xếp thực tế của chúng tôi tại bài viết về tiếp nhận xếp dỡ thiết bị điện gió siêu trường siêu trọng tại Tân Cảng Cam Ranh.
3.4 Thách thức 4:
- Tính phức tạp: Để đáp ứng được những tiêu chuẩn an toàn, quy hoạch cơ sở hạ tầng, tối ưu hóa chi phí khai thác hệ thống điện gió và cánh đồng điện gió thường được lắp đặt ở những khu vực rộng rãi hoặc những nơi xa xôi, hẻo lánh cách xa khu vực đô thị điều này khiến việc huy động nhân lực kỹ thuật cao thi công trong nhiều tháng là tương đối khó khăn và việc sử dụng đội ngũ nhân sự chắp vá là rủi ro không tưởng đối với cả đơn vị lắp dựng lẫn chủ đầu tư khi những lỗi ngầm, ẩn tì trong quá trình lắp dựng có thể xuất hiện và vẫn pass trong quá trình nghiệm thu nhưng theo thời gian thì những lỗi này hoàn toàn có thể mang đến những sự cố nghiêm trọng mà các bên không lường được.
- Giải pháp của Tân Cảng Tech: Chúng tôi sở hữu đội ngũ kỹ thuật viên trẻ, hùng hậu cùng phương pháp đào tạo lý thuyết đúc kết và thực hành ngay tại hiện trường tạo điều kiện duy trì quân số kỹ thuật viên trẻ chất lượng cao trong suốt quá trình thi công.
—
4. Tân Cảng Tech – Đơn vị tổng thầu dịch vụ kỹ thuật và lắp dựng điện gió uy tín
Với nền tảng vững chắc từ ngành dịch vụ kỹ thuật cảng biển chất lượng cao, Tân Cảng Tech tự tin mang đến gói giải pháp trọn gói cho các chủ đầu tư dự án điện gió tại Việt Nam:
- Dịch vụ logistics và bốc xếp thiết bị: Tiếp nhận, lưu kho bãi chuyên dụng, chằng buộc và vận chuyển siêu trường siêu trọng cẩu RTG và các cấu kiện tuabin điện gió bằng đường thủy/đường bộ.
- Thi công lắp dựng trọn gói: Chúng tôi có những đối tác chiến lược trong cung cấp cẩu (800 – 1600) tấn và nằm trong hệ sinh thái SNP cùng đội ngũ kỹ thuật viên chất lượng cao hùng hậu luôn đủ khả năng để đáp ứng những gói thầu phức tạp đáp ứng từ lúc nhận cấu kiện tại cảng cho đến lúc nghiệm thu, bàn giao cho khách hàng
- Đấu nối điện và chạy thử (Commissioning): Thực hiện thi công hệ thống điện trung hạ thế, máy biến áp nội khu trang trại gió và đấu nối trạm biến áp hòa lưới quốc gia.
Sự kết hợp hoàn hảo giữa năng lực kỹ thuật cơ khí chính xác kế thừa từ ngành cảng và tinh thần tiên phong đón nhận công nghệ mới đã giúp Tân Cảng Tech khẳng định chỗ đứng trong chuỗi cung ứng năng lượng tái tạo quốc gia. Chúng tôi cam kết mang lại sự an toàn, tiến độ và hiệu quả kinh tế tối ưu cho mọi công trình điện gió tại Việt Nam.
—
Tài liệu tham khảo chuyên ngành ngoại vi:
- Báo cáo xu hướng công nghệ năng lượng tái tạo của Hội đồng Năng lượng Gió Toàn cầu GWEC và hướng dẫn an toàn lắp dựng của IMCA.
- Để tìm hiểu thêm về năng lực sản xuất cơ khí hỗ trợ của chúng tôi, mời quý khách tham khảo dự án lắp dựng cẩu RTG Hybrid trực tiếp tại Việt Nam.
