Từ tua-bin không cánh đến siêu tua-bin 26 MW: Cuộc đua mới của ngành điện gió

Tháng 7/2026 các nhà khoa học Iran đã chế tạo tua-bin gió không cánh, tăng sản lượng điện gấp 7 lần.

Loại tuabin gió không cánh mới này mang đến một giải pháp thay thế yên tĩnh hơn, nhỏ gọn hơn và hiệu quả hơn so với các tuabin gió thông thường, theo như các nhà phát triển khẳng định.

Theo nhà phát triển chính của dự án, ông Mohammadreza Leghaei, tuabin này thay thế các cánh quạt truyền thống bằng rôto từ trường và hệ thống dẫn hướng gió thông minh 360 độ, cho phép nó thu năng lượng gió mà không cần đến các cơ cấu xoay phức tạp liên tục định vị lại các tuabin thông thường.

Ông Leghaei cho biết: “Mục tiêu chính của công nghệ này là chuyển đổi các tuabin gió từ những cấu trúc lớn, đắt tiền và ồn ào thành các hệ thống nhỏ gọn, dạng mô-đun, hoạt động êm hơn, bền hơn và cần ít bảo trì hơn”.

Ông cho biết, không giống như các tuabin gió thông thường, thường được lắp đặt riêng lẻ trên một tháp, thiết kế mới cho phép nhiều tuabin được xếp chồng lên nhau theo chiều dọc, có thể lắp đặt tối đa mười tổ máy chồng lên nhau, tạo ra một nhà máy điện gió thẳng đứng giúp tăng đáng kể sản lượng năng lượng trong cùng một diện tích.

Hệ thống này sử dụng rôto được nâng đỡ bằng từ trường, giúp giảm thiểu tiếp xúc cơ học giữa các bộ phận chuyển động, giảm ma sát và chi phí bảo trì, đồng thời kéo dài tuổi thọ hoạt động của tuabin. Thay vì các cánh quạt thông thường, nó có các tấm chắn hình nón tự điều chỉnh giúp dẫn gió từ mọi hướng về phía rôto, cho phép tạo ra điện ngay cả khi hướng gió thay đổi thường xuyên.

Tuabin này có thể bắt đầu hoạt động ở tốc độ gió khoảng 2,5 đến 3 mét mỗi giây, phù hợp với những khu vực mà các tuabin truyền thống khó tạo ra điện. Thiết kế không cánh cũng giúp giảm tiếng ồn và giảm thiểu rủi ro an toàn thường gặp với cánh quạt quay.

Công nghệ này có thể được triển khai trong nhiều môi trường khác nhau, bao gồm khu vực đô thị, khu công nghiệp, vùng sâu vùng xa, cảng biển, các cơ sở ven biển và ngoài khơi, và thậm chí cả tàu thuyền. Nền tảng này cũng được thiết kế để hoạt động cùng với các tấm pin mặt trời, cho phép phát triển các hệ thống năng lượng tái tạo lai tại những địa điểm có cả ánh nắng mạnh và điều kiện gió thuận lợi.

Tuabin mới có thể đạt hiệu suất cao hơn từ 10 đến 15% so với các tuabin gió thông thường và có khả năng đạt tới 30 đến 40% sau khi thử nghiệm thêm, ông nhấn mạnh rằng những con số này cuối cùng sẽ phụ thuộc vào kết quả của các thử nghiệm hiệu suất thực tế. Thiết kế xếp chồng có thể tăng sản lượng năng lượng trên mỗi đơn vị diện tích đất lên đến bảy lần so với các hệ thống tuabin gió thông thường.

Dự án hiện đang bước vào giai đoạn phát triển nguyên mẫu tại Khu Công nghệ và Khoa học Tabriz trước khi trải qua quá trình kiểm định vận hành và thương mại hóa.

Loại tuabin gió không cánh mới do các nhà nghiên cứu Iran phát triển. Ảnh Presstv

Cuộc đua công nghệ điện gió ngày càng quyết liệt

Hệ thống điện gió của Dongfang Electric. Ảnh EVN

Năm 2025, Trung Quốc đã ra mắt Tuabin gió lớn nhất thế giới với chiều cao hơn 63 tầng, tạo ra khoảng 68 triệu kWh điện sạch mỗi năm đủ để cung cấp năng lượng cho gần 40.000 hộ gia đình.

Theo Tân Hoa Xã, ba cánh quạt, mỗi cánh nặng 83,5 tấn với chiều dài 153m, trục tuabin cao 185m, đường kính cánh quạt hơn 310m. Với chiều dài vượt cả Đại Kim tự tháp Giza và gần bằng Đài tưởng niệm Washington, những cánh quạt khổng lồ này đánh dấu một kỷ lục mới về kích thước và tiềm năng sản xuất điện. Tuabin gió này nổi bật với ba ưu điểm lớn: chống bão vượt trội, an toàn cao và hiệu suất phát điện ấn tượng.

Điểm mạnh cốt lõi nằm ở công nghệ truyền động bán trực tiếp tích hợp toàn phần thế hệ thứ ba. Trục chính, hộp số và máy phát điện được thiết kế cực kỳ liền mạch, tạo ra một hệ thống có mô-men xoắn mạnh mẽ, khả năng chịu tải cao và độ tin cậy vượt trội.

Đặc biệt, tuabin này còn được trang bị thiết kế hoàn toàn kín, giúp chống ăn mòn sương muối hiệu quả, một yếu tố cực kỳ quan trọng đối với các dự án điện gió ngoài khơi.

Về khả năng chống chịu, với công nghệ chống bão kép, tuabin có thể an toàn trước những siêu bão cấp 17. Minh chứng rõ ràng nhất tuabin này đã kiên cường vượt qua cơn bão cực mạnh Wipha.

Ngoài ra, nhờ khắc phục được các thách thức về khí động học và kết cấu cánh quạt, cùng với việc ứng dụng công nghệ chuyển đổi công suất toàn phần ba cấp, tuabin này giúp tăng tổng sản lượng điện hơn 2%. Với tốc độ gió 10m/s, thời gian hoạt động hàng năm của nó có thể đạt hơn 4.000 giờ, đảm bảo hiệu suất phát điện ổn định và bền vững.

Những cánh quạt này sẽ được trang bị cho tuabin gió ngoài khơi công suất 26 megawatt (MW) do Tập đoàn Điện lực Đông Phương (Dongfang Electric) phát triển. Tổ máy này được kỳ vọng sẽ phá vỡ mọi kỷ lục hiện có trong ngành năng lượng gió.

Trung Quốc ra mắt tua-bin gió nổi công suất lớn nhất thế giới. Ảnh EVN

Trước đó cuối tháng 7/2025, Tập đoàn Dongfang đã hợp tác với China Huaneng Group ra mắt tuabin gió nổi công suất lớn nhất thế giới với công suất 17 MW. Tuabin có chiều cao 152m và đường kính cánh quạt 262m, cỗ máy này có khả năng bao phủ một diện tích tương đương 7,5 sân bóng đá.

Tua-bin có khả năng thích nghi linh hoạt với chuyển động của nền móng nổi, vẫn duy trì được sản lượng điện ngay cả khi bị nghiêng với góc lớn. Tỷ lệ vận hành ổn định đạt trên 99%, phản ánh độ tin cậy cao. Ngoài ra, thiết bị còn được thiết kế để chịu được sóng cao trên 24 mét và gió mạnh cấp 17.

Sự xuất hiện của các công nghệ như tua-bin không cánh của Iran hay siêu tua-bin công suất lớn của Trung Quốc cho thấy ngành điện gió đang bước vào giai đoạn cạnh tranh mạnh mẽ. Các giải pháp mới không chỉ hướng tới nâng cao hiệu suất phát điện mà còn mở rộng khả năng triển khai điện gió ở khắp các địa hình, mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành điện gió toàn cầu.