Bảo vệ cáp ngầm dưới biển: Yếu tố then chốt bảo đảm hiệu quả các dự án điện gió ngoài khơi

Trong bối cảnh Việt Nam đẩy mạnh phát triển năng lượng tái tạo, đặc biệt là điện gió ngoài khơi theo định hướng Quy hoạch điện VIII điều chỉnh, hệ thống cáp ngầm dưới biển đang trở thành mắt xích quan trọng quyết định hiệu quả đầu tư, vận hành và an toàn của dự án. 

Cáp ngầm biển giữ vai trò sống còn trong các dự án điện gió

Tại hội thảo "Giải pháp bảo vệ cáp ngầm dưới biển" vừa được Tập đoàn Panduit phối hợp cùng Công ty TNHH Antdemy Việt Nam tổ chức tại TP.HCM, các chuyên gia, nhà đầu tư, đơn vị tư vấn quốc tế và nhà thầu EPC đã chia sẻ nhiều kinh nghiệm thực tiễn nhằm giảm thiểu rủi ro, nâng cao độ tin cậy cho hạ tầng truyền tải điện ngoài khơi.

Ông Bùi Văn Thịnh, Chủ tịch Hiệp hội Điện gió và Điện mặt trời Lâm Đồng cho biết, Việt Nam sở hữu tiềm năng điện gió thuộc nhóm lớn nhất Đông Nam Á, với khoảng 500GW điện gió trên bờ và 600GW điện gió ngoài khơi. Theo định hướng của Quy hoạch điện VIII điều chỉnh, điện gió ngoài khơi sẽ trở thành một trong những nguồn năng lượng quan trọng trong quá trình chuyển dịch năng lượng quốc gia.

Trong chuỗi hạ tầng phục vụ điện gió ngoài khơi, hệ thống cáp ngầm dưới biển đóng vai trò kết nối các tua-bin với trạm biến áp ngoài khơi và lưới điện quốc gia. Đây được xem là "mạch máu" của toàn bộ dự án.

Theo ông Lê Bá Trung, Giám đốc Đầu tư Công ty CCL, các hạng mục liên quan đến cáp ngầm chiếm tỷ trọng đáng kể trong tổng mức đầu tư và chi phí vận hành dự án. Đối với dự án điện gió gần bờ quy mô 200MW, chi phí liên quan đến cáp ngầm chiếm khoảng 13% tổng vốn đầu tư và 8% chi phí vận hành. Với dự án điện gió ngoài khơi quy mô 500MW, tỷ lệ này tăng lên lần lượt 16% và 11%.

"Mặc dù không phải hạng mục có giá trị đầu tư lớn nhất, nhưng cáp ngầm lại ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phát điện và hiệu quả kinh tế của toàn bộ dự án", ông Trung nhận định.

Theo số liệu quốc tế được chia sẻ tại hội thảo, khoảng 83% tổng thiệt hại tài chính và yêu cầu bồi thường bảo hiểm trong lĩnh vực điện gió ngoài khơi liên quan đến sự cố cáp điện biển.

Đáng chú ý, một trang trại điện gió sở hữu khoảng 100km cáp điện có tới 30% khả năng gặp sự cố cáp trong bất kỳ năm vận hành nào.

Khi xảy ra sự cố đứt cáp xuất tuyến hoặc cáp nội bộ, toàn bộ quá trình truyền tải điện bị gián đoạn, kéo theo việc dừng hoạt động của các tua-bin và mất doanh thu trong thời gian dài.

Theo ông Lê Bá Trung, thời gian khắc phục một sự cố cáp ngầm có thể kéo dài từ 6 - 18 tháng. Chi phí sửa chữa đối với các tuyến cáp HVAC hoặc HVDC dao động từ 2 - 10 triệu USD, trong khi tổn thất doanh thu có thể vượt 50 triệu USD mỗi năm.

Với một dự án điện gió gần bờ công suất 100MW, chỉ một sự cố đứt cáp xuất tuyến khiến nhà máy phải dừng vận hành trong 12 tháng cũng có thể gây thất thu khoảng 30 triệu USD, chưa kể các chi phí sửa chữa, huy động tàu chuyên dụng, vật tư và bảo hiểm.

Ông Nguyễn Ngọc Tú, Giám đốc Kinh doanh Công ty Cổ phần Tập đoàn IPC cho rằng, hư hỏng cáp biển không chỉ gây mất điện kéo dài mà còn kéo theo các nghĩa vụ bồi thường hợp đồng, ảnh hưởng đến uy tín và hiệu quả tài chính của toàn bộ dự án.

Tại hội thảo, các chuyên gia cho biết nguyên nhân gây hư hỏng cáp biển rất đa dạng, từ lỗi thiết kế, thi công đến các tác động từ môi trường và hoạt động hàng hải.

Theo thống kê được công bố tại hội thảo, 34% sự cố cáp ngầm xuất phát từ hoạt động neo đậu tàu thuyền; 14% do hoạt động đánh bắt thủy sản; 13% do lỗi thiết bị và vật tư; 11% do xói mòn địa chất đáy biển và 10% do lỗi thi công, lắp đặt.

Ông Đinh Văn Nguyên, Trưởng phòng Dịch vụ Ngoài khơi, Công ty OWC (thuộc tập đoàn ABL), cho biết điều kiện địa chất và hải dương học là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của hệ thống cáp ngầm. Trưởng phòng Dịch vụ Ngoài khơi, Công ty OWC (thuộc tập đoàn ABL).

Các hiện tượng dịch chuyển đáy biển, sóng cát, dòng chảy, xói lở chân móng hoặc xuất hiện các đoạn cáp bị treo tự do (free span) đều có thể làm gia tăng nguy cơ hư hỏng nếu không được khảo sát và xử lý ngay từ giai đoạn thiết kế.

Đáng chú ý, khoảng 46% sự cố cáp được ghi nhận có liên quan đến quá trình lắp đặt, bao gồm việc xử lý cáp vượt quá giới hạn kỹ thuật hoặc chôn lấp không đủ độ sâu. Trong khi đó, 15% sự cố xuất phát từ các giải pháp thiết kế chưa phù hợp với điều kiện vận hành thực tế.

Cần quản lý rủi ro ngay từ giai đoạn khảo sát, thiết kế

Từ kinh nghiệm triển khai nhiều dự án năng lượng ngoài khơi trên thế giới, các chuyên gia cho rằng việc giảm thiểu rủi ro phải bắt đầu từ giai đoạn phát triển dự án.

Theo ông Đinh Văn Nguyên, các chương trình khảo sát địa vật lý, địa kỹ thuật, hải dương học và khí tượng hải văn cần được thực hiện đầy đủ ngay từ giai đoạn phát triển dự án nhằm nhận diện sớm các rủi ro liên quan đến địa hình đáy biển, điều kiện môi trường và quá trình vận hành.

Trong khi đó, ông Nguyễn Ngọc Tú nhấn mạnh triết lý "khảo sát tốt để giảm bất định ngoài biển". Theo ông, các hạng mục khảo sát quan trọng gồm đo sâu đáy biển, khảo sát địa vật lý - địa kỹ thuật, đánh giá khí tượng hải văn và khảo sát vật liệu chưa nổ (UXO).

Cùng với đó, thiết kế phải tối ưu tuyến cáp, độ sâu chôn lấp, phương án xử lý các điểm giao chéo, khả năng truyền tải điện và điều kiện sửa chữa trong tương lai.

Các chuyên gia cho rằng việc tham chiếu và áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế như IEC, DNV và CIGRE là cơ sở quan trọng trong thiết kế, thi công và vận hành hệ thống cáp ngầm biển.

Bên cạnh các giải pháp khảo sát và thiết kế, hội thảo cũng giới thiệu nhiều công nghệ bảo vệ cáp ngầm biển mới từ Panduit.

Theo đại diện doanh nghiệp, các hệ thống bảo vệ cáp (Cable Protection System - CPS), ống bảo vệ, bộ hạn chế uốn cong và bộ gia cứng uốn cong được thiết kế nhằm giảm tác động của va đập, mài mòn, xói lở và hiện tượng uốn cong quá mức tại các vị trí nhạy cảm.

Các sản phẩm sử dụng vật liệu polyurethane có khả năng chống ăn mòn, kháng mài mòn cao và được thiết kế đáp ứng yêu cầu vận hành dài hạn trong môi trường biển khắc nghiệt

Các chuyên gia nhận định, bảo vệ cáp ngầm không đơn thuần là lựa chọn một loại vật liệu hay thiết bị riêng lẻ mà là chiến lược quản lý rủi ro xuyên suốt vòng đời dự án, từ khảo sát, thiết kế, thi công đến vận hành và bảo dưỡng.

Trong bối cảnh Việt Nam hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng "0" vào năm 2050 và thúc đẩy phát triển điện gió ngoài khơi quy mô lớn, đầu tư bài bản cho hệ thống cáp ngầm biển và các giải pháp bảo vệ được đánh giá là yếu tố quan trọng góp phần bảo đảm hiệu quả, độ an toàn và tính bền vững của các dự án năng lượng ngoài khơi.