Các dự án năng lượng tái tạo hiện là xu thế phát triển của toàn cầu, được xem là giải pháp thay thế cho năng lượng truyền thống, góp phần bảo đảm an ninh năng lượng, chống biến đổi khí hậu và phục hồi hệ sinh thái của Trái đất.

Hình 1. Cơ sở năng lượng tái tạo gồm điện gió và điện mặt trời

Năng lượng tái tạo là dạng năng lượng được tạo ra từ các quá trình tự nhiên và liên tục được bổ sung bao gồm ánh sáng mặt trời, địa nhiệt, gió, thuỷ triều, nước và các dạng sinh khối khác nhau. Các nguồn năng lượng này không bị cạn kiệt là liên tục được tái sinh, trong đó, năng lượng điện mặt trời và năng lượng điện gió là những loại phổ biến và có sự phát triển nhanh nhất. Năng lượng điện gió được tạo ra bởi các tuabin gió với những cánh quạt khổng lồ gắn trên đỉnh tháp, còn năng lượng điện mặt trời được sinh ra từ việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời (quang năng) thành điện năng bằng cách sử dụng các tấm pin năng lượng mặt trời kết nối với nhau.

Theo thống kê của Hiệp hội Năng lượng sạch Việt Nam, trong năm 2019, tất cả các nhà máy điện năng lượng tái tạo ở Việt Nam đã tạo ra gần 5 tỷ kWh điện, chiếm 4,5% tổng sản lượng điện cả nước. Nguồn điện xanh này được tạo ra từ năng lượng gió và mặt trời cung cấp cho lưới điện quốc gia đã góp phần giảm hơn 900.000 tấn khí thải CO2. Tính đến đầu năm 2020, hiện ở Việt Nam có 600 MW điện gió và 4500MW điện mặt trời đang hoạt động; hơn 6000 MW dự án đang được triển khai xây dựng; hơn 5000 MW đang ở trong quá trình phê duyệt thẩm định cơ sở. Dự kiến công suất điện năng lượng tái tạo đến năm 2025 ước tính đạt khoảng 15.000 MW, năm 2030 khoảng 30.000 MW. Tỷ trọng điện năng lượng tái tạo sản xuất tăng từ 10% năm 2025 sẽ tăng lên 15% - 20% vào năm 2030.

Sự phát triển nhanh chóng về số lượng các dự án năng lượng tái tạo đòi hỏi các Cơ quan quản lý nhà nước cần nhanh chóng hoàn thiện hệ thống hành lang pháp lý liên quan, đặc biệt là các quy chuẩn, tiêu chuẩn về bảo đảm an toàn đối với lĩnh vực này, trong đó việc bảo đảm an toàn về PCCC có vị trí đặc biệt quan trọng.

1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cơ sở năng lượng tái tạo

Cơ sở năng lượng tái tạo bao gồm hệ thống các thiết bị chuyển đổi gió và ánh nắng mặt trời tạo ra điện năng cùng với các hạng mục, công trình phục vụ cho nhà máy hoạt động như trạm biến áp, nhà điều hành, nhà giám sát điều khiển …

a) Cơ sở điện mặt trời

Hệ thống pin năng lượng mặt trời chuyển năng lượng từ ánh sáng mặt trời thành dòng điện 1 chiều và sau đó được biến đổi thành dòng điện xoay chiều thông qua bộ biến tần (inverter) hòa lưới. Thành phần chính của hệ thống này bao gồm các tấm pin năng lượng mặt trời, bộ biến tần, giá đỡ, hệ thống giám sát hiệu suất. Trong các bộ phận trên, các tấm pin năng lượng mặt trời có khả năng xảy cháy cao nhất. Tấm pin mặt trời bao gồm nhiều tế bào quang điện (viên pin quang điện) có thành phần chính là sillic tinh khiết, được liên kết bởi các tấm kính, keo polymer EVA, tấm ốp lưng TPT, khung nhôm chịu nhiệt và hộp đấu nối mạch điện.

Hình 2. Sơ đồ hoạt động của nhà máy điện mặt trời

b) Cơ sở điện gió

Các tuabin điện gió hiện nay được chia thành 02 loại là trục đứng và trục ngang, trong đó tuabin điện gió trục ngang loại 3 cánh quạt là loại phổ biến nhất hiện nay. Cấu tạo của tuabin điện gió gồm các bộ phận khác nhau như: Cánh quạt, máy phát, bánh răng, hộp số, bộ hãm, bộ điều khiển, hệ thống dây dẫn điện, trụ đỡ ... Các bộ phận phát điện được đặt trong khoang và đặt trên đỉnh trụ. Năng lượng của gió sẽ làm các cánh quạt quay quanh rotor được nối với trục chính, làm trục chính truyền động quay trục quay máy phát để tạo ra điện.

Hình 3. Mô hình cấu tạo cơ bản của tuabin điện gió