Tác động môi trường của phát triển điện gió trên vùng biển Việt Nam

Với sự phát triển ngày càng cao của xã hội thì nhu cầu về điện tiêu dùng và sản xuất ngày càng tăng. Trong những năm vừa qua, các nguồn sản xuất điện truyền thống như nhiệt điện, khí điện, thủy điện, hạt nhân… đã bộc lộ nhiều rủi ro và ảnh hưởng cao đến môi trường sống cũng như xã hội. Gần đây, ngành công nghiệp điện gió đang ngày càng phát triển nhanh chóng tại các nước tiên tiến trên thế giới và đã bắt đầu hình thành các dự án điện gió tiềm năng tại Việt Nam. Tuy nhiên, từ trước đến nay, chúng ta mới chỉ đề cập đến khía cạnh sạch, tái tạo của điện gió, nhưng ít ai để ý đến vấn đề môi trường trong quá trình sản xuất ra nguồn năng lượng này. Đó là môi trường đất, nước, không khí, tiểu khí hậu, tiếng ồn và rung động tần số thấp...

1. Tác động tới môi trường

Môi trường đất: Các nhà máy điện gió chiếm dụng diện tích đất, diện tích biển tương đối lớn, tuy phần diện tích còn lại vẫn có thể sử dụng cho mục đích khác. Phần móng của tua bin gió có đường kính khoảng 10 m - 20 m và thường nằm sâu dưới mặt đất/đáy biển khoảng 40 m - 80 m.

Môi trường nước: Điện gió không sử dụng nước làm mát, không gây ô nhiễm môi trường nước. Tuy nhiên, ưu thế này sẽ không đáng kể nếu so với các dự án nhiệt điện Duyên Hải của Việt Nam hiện đang được làm mát bằng nước biển.

Môi trường không khí: Theo đánh giá của Hội đồng năng lượng gió toàn cầu (GWEC) 1 MW điện gió giúp giảm phát thải hàng năm khoảng 1.800 tấn CO₂, 9 tấn SO_x và 4 tấn NO_x. Theo dự tính của GWEC, đến 2050 chương trình điện gió trên toàn thế giới sẽ làm giảm phát thải 1,5 tỷ tấn CO₂. Nếu tính hàm lượng bình quân của CO₂ trong khí quyển hiện nay khoảng 400 ppm thì lượng 1,5 tỷ tấn CO₂ này của toàn thế giới chỉ tương đương 0,07% (tổng khối lượng của khí quyển là 5,1 x 10^18kg).

Tiểu khí hậu: Các tua bin gió sẽ lấy một phần động năng của luồng không khí chuyển động, làm giảm vận tốc của gió. Về mặt lý thuyết, việc sử dụng hàng loạt nhiều tua bin gió, việc giảm tốc độ gió sẽ có ảnh hưởng đến các điều kiện khí hậu tại chỗ. Nếu tốc độ gió trung bình giảm đi thì luồng không khí chuyển động đó sẽ bị nung nóng hơn về mùa hè và lạnh hơn về mùa đông.

Theo mô phỏng của Đại học Stanford, Mỹ các trạm điện gió lớn ngoài khơi có thể làm suy yếu đáng kể các trận bão từ ngoài biển trước khi tràn vào đất liền. Theo tính toán của các chuyên gia Mỹ, trong vòng 9 năm các trạm điện gió trong đất liền đang làm nhiệt độ cục bộ của mặt đất nóng lên 0,72 độ C. Như vậy, đối với những nơi có trạm điện gió trên đất liền thì sau 100 năm, nhiệt độ không khí sẽ nóng lên 8 độ C.

2. Tác động tới cảnh quan

Cánh đồng điện gió thường được xây dựng tại những nơi xa khu dân cư, ven bờ biển hoặc ngoài khơi. Tuy nhiên, những công trình này cũng ít nhiều ảnh hưởng đến cảnh quan và địa hình nên đã có những quy định phải giữ đúng khoảng cách cần thiết từ nơi đặt tua bin đến những vùng bảo tồn thiên nhiên, bảo vệ di tích, rừng phòng hộ hoặc khu dân cư.

Ngoài ra, cũng cần phải tính ảnh hưởng của hệ thống lưới điện đến cảnh quan. Bên cạnh đó, để loại bỏ ảnh hưởng do phản chiếu (disco effect) của lớp sơn hoặc nhựa bóng bảo vệ khi tua bin hoạt động dưới ánh sáng mặt trời, người ta chọn cách sơn hoặc tráng nhựa mờ (matt) cho tuabin điện gió.

Khi mặt trời chiếu sáng, tua bin điện gió hoạt động sẽ gây ra hiện tượng nhấp nháy, gây cảm nhận khó chịu. Bóng của các cách quạt khi quay có thể làm rối mắt. Tuy nhiên, tác động này chỉ có ảnh hưởng trong một phạm vi nhỏ dưới chân tua bin.

3. Tác động đến hệ sinh thái biển

Ảnh hưởng đáng kể của tua bin điện gió đặt ngoài khơi đến sinh thái biển là độ ồn và tần số rung trong nước biển khi lắp đặt chân đế và đóng trụ trên nền biển có thể ảnh hưởng đến sự sinh sống của sinh vật biển, cá voi và cá heo.

Việc đặt dây cáp dưới nền biển để dẫn điện về đất liền có thể xáo động sự sinh sống của những sinh vật sống dưới biển cũng như sinh thái biển, đặc biệt là tại những vùng biển cần bảo vệ.

Ngoài ra, tua bin điện gió có thể là chướng ngại cho tàu thuyền đi biển hoặc việc đánh bắt hải sản nếu trang trại điện gió nằm gần tuyến hàng hải hoặc ngư trường.

4. Tác động đến sức khỏe con người

Vì cánh đồng điện gió có thể là điểm tham quan thú vị nên cần phải chú ý đến khả năng cánh quạt bị gãy, khả năng những hạt nước đông thành đá tại cánh quạt rồi rơi xuống (chỉ có ở vùng ôn đới) hoặc sự nguy hại trong việc khai thác chất neodym (Nd) từ đất hiếm để tạo hợp chất NdFeB dùng trong máy phát điện. Việc khai thác, tách chất Nd từ đất hiếm để lại phần rác có nguy hiểm đến sức khỏe con người (các chất phóng xạ uran và thorium). Vì thế, hiện nay một số viện nghiên cứu trên thế giới đang thử nghiệm để tìm ra vật liệu khác thay thế cho Nd.

Khả năng cánh quạt bị gãy đã được hầu hết những nhà sản xuất tua bin điện gió khắc phục. Để tránh nước đông thành đá và rơi xuống gây tai nạn, phải có biện pháp khuyến cáo người và ngăn gia súc không đến gần trụ tua bin điện gió.

5. Tác động đến sinh vật

Theo Tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế (WWF), 2014, bình quân trên thế giới, cứ 1 MW công suất tua bin khi cánh quạt quay sẽ làm chết 4 con chim/năm. Trong số 10.000 con chim bị sát hại do các hoạt động của con người, chỉ có 1 con do điện gió.

Các loài chim khi bay qua nơi đặt tua bin điện gió đều nhận thức được đó là vật cản và hầu hết đều đổi hướng bay hoặc bay cao hơn đỉnh của cánh rotor. Cũng theo những nghiên cứu trên, các tua bin điện gió cũng không ảnh hưởng đến tập tính của các loài chim di chuyển từ nơi này đến nơi khác hàng năm.

Theo nghiên cứu của Đại học Loughborough (Anh), 2021 nếu tua bin điện gió được sơn màu xám nhạt thì nó thu hút những loài côn trùng bay đến trú ngụ và ngược lại, khi được sơn màu tím, côn trùng sẽ tránh xa nên người ta đã chọn sơn màu tím. Tua bin điện gió hiện đại có tốc độ số vòng quay rất thấp (chỉ từ 3,5 đến 15 vòng/phút) nên chim, dơi và những động vật khác dễ cảm nhận được và tránh xa cánh quạt.

6. Các tác động khác

Rung động tần số thấp: Một tua bin gió công suất 1 MW có thể gây ra các rung động tần số thấp (truyền qua nền đất) ở mức có thể làm rung kính cửa trong các tòa nhà nằm cách 60 m. Vì vậy, khoảng cách an toàn đến các tòa nhà phải 300 m. Ở khoảng cách này, các rung động tần số thấp sẽ không cảm thấy.

Ảnh hưởng đến sóng vô tuyến: Các kết cấu thép của điện gió, đặc biệt là các cánh gió có khả năng làm nhiễu đáng kể các tín hiệu đài và tivi. Tua bin gió càng lớn, tín hiệu càng bị nhiễu. Tua bin điện gió có lớp sơn bảo vệ mờ không bị phản chiếu ánh sáng nhưng vẫn gây nhiễu do phản chiếu của sóng điện từ (từ sóng phát thanh truyền hình và truyền thanh không dây, sóng của mạng thông tin di động, mà chủ yếu là những hệ thống analog). Tuy nhiên, là độ nhiễu rất thấp, không đáng kể, đặc biệt là khi cánh quạt được sản xuất bằng vật liệu không tác động đến sóng vô tuyến.

Ảnh hưởng đến đường hàng không: Tua bin điện gió có thể được cho là nguyên nhân gây trở ngại cho đường hàng không, đặc biệt là gây nhiễu có hại cho hệ thống thông tin không lưu. Thông thường, trong bán kính khoảng 10 km tính từ trung tâm của sân bay, việc xây dựng cánh đồng điện gió phải có sự đồng ý của cơ quan quản lý hàng không.

Trang trại điện gió gồm nhiều tua bin điện gió lắp đặt gần nhau sẽ tạo nhiều bóng râm và có thể gây ảnh hưởng đến tầm quan sát xa của radar do luồng sóng của radar bị xáo động. Khi cánh quạt tua bin điện gió quay, sóng dội của radar sẽ bị ảnh hưởng và có thể phát tín hiệu không chính xác. Vì thế, tua bin điện gió không được lắp đặt tại những nơi gần hệ thống radar, đặc biệt là radar bảo vệ bầu trời hoặc radar phục vụ không lưu.

Ảnh hưởng của tiếng ồn: Điện gió sản sinh ra 2 loại tiếng ồn:

- Tiếng ồn cơ học - phát ra trong quá trình làm việc của các chi tiết cơ khí. Đối với các tua bin mới, tiếng ồn cơ học có thể được khắc phục tương đổi triệt để.

- Tiếng ồn khí động học - phát ra trong quá trình tương tác của cánh tua bin với luồng gió. Mức độ ồn của tua bin gió (ở khoảng cách 350 m có độ ồn 35÷45 Db). Ở gần trục cánh quạt của các tua bin gió công suất lớn, độ ồn có thể vượt 100 Db.

Bài viết này đã tham khảo, tổng hợp và chọn lọc thông tin từ TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG, TẠP CHÍ MÔI TRƯỜNG. Mong bài viết này sẽ là nguồn thông tin hữu ích đối với quý bạn đọc.