Cần bao nhiêu tua bin gió để cung cấp điện cho hành tinh?

 

Trên toàn cầu, tỷ lệ đó cũng tương tự như vậy. Các nhà nghiên cứu tại Harvard ước tính, các trang trại gió không nằm ở đô thị, có tiềm năng kỹ thuật để sản xuất điện gấp 40 lần mức tiêu thụ của thế giới.

 

Steve Sawyer, Tổng thư ký Hội đồng Năng lượng gió toàn cầu đã thực hiện phép tính: 21.000 TWh (mức tiêu thụ điện trung bình năm trên toàn cầu) chia cho 0,005256 TWh (sản lượng điện hàng năm do mỗi tua bin gió tạo ra) bằng khoảng 3.995.434 tua bin trên đất liền.

 

Về sử dụng đất, 3.995.434 tua bin nếu được lắp đặt gần nhau, sẽ chiếm khoảng một nửa diện tích của bang Alaska. Các dự án điện gió trên thế giới chiếm tỷ lệ không gian khác nhau tùy thuộc vào vị trí lắp đặt, dao động từ 1 km2/MW điện đến 0,5 km2/MW điện được sản xuất. Nếu các tua bin đặt cách nhau xa hơn, 3,9 triệu tua bin sẽ sử dụng diện tích nhỏ hơn một chút so với diện tích của Tây Ban Nha.

 

Để thực hiện tính toán, Sawyer cho rằng tua bin gió trung bình có công suất 2 MW điện và hiệu quả đạt 30% trên phạm vi toàn cầu. Nghĩa là tiềm năng phát điện của tua bin gió chỉ chiếm 30% thời gian vì không phải lúc nào cũng có gió và các trang trại gió thỉnh thoảng lại đóng cửa để bảo trì thường xuyên.

 

Như John Hensley thuộc Hiệp hội Năng lượng gió Hoa Kỳ đã nhấn mạnh trước đó, tỷ lệ 30% thực sự là khá hiệu quả. Nếu so sánh, các dự án năng lượng mặt trời hoạt động chỉ đạt hiệu suất trung bình 20% và các cơ sở sản xuất nhiên liệu hóa thạch dao động từ 40% đến 60% công suất trung bình.

 

Tùy theo kích thước của tua bin (tua bin lớn sản xuất nhiều điện năng hơn), nhóm nghiên cứu có thể cần tổng số tua bin gió ít hơn. Nếu chỉ sử dụng các tua bin cực kỳ hiệu quả (ví dụ, tua bin tạo ra 4 MW điện với công suất 40%), thì khoảng 1,49 triệu tua bin gió cũng có thể cung cấp điện năng tiêu thụ cho cả thế giới.

 

Nhờ những tiến bộ trong công nghệ tua bin gió, chi phí sản xuất năng lượng gió đã giảm 90% kể từ những năm 1980. Tua bin gió cũng có thể được xây dựng cao và rộng hơn, cho phép khai thác nhiều điện năng. Các trang trại gió ngoài khơi có thể cung cấp sản lượng điện cao gấp ba lần các tua bin gió trên đất liền, vì gió biển mạnh hơn gió trên đất liền.

 

Tuy nhiên, việc cả thế giới cùng thống nhất lắp đặt hàng triệu tua bin gió thậm chí chỉ với mức chi phí giảm như hiện nay, vẫn là một dự án xa vời.