Việc ứng dụng AI, cảm biến và dữ liệu để giảm xung đột giữa phát triển điện gió với bảo tồn thiên nhiên đang mở ra những gợi ý đáng chú ý cho Việt Nam.
Theo trang The Japan Times, năm 2021, Nhật Bản đặt mục tiêu đầy tham vọng cho điện gió ngoài khơi: đạt công suất 10 GW vào năm 2030 và 30-45 GW vào năm 2040.
Tuy nhiên, sau 5 năm, tiến độ phát triển nguồn năng lượng này vẫn khá chậm, cho thấy bài toán chuyển đổi năng lượng không chỉ nằm ở vốn đầu tư và chi phí, mà còn ở quy hoạch, bảo vệ môi trường và sự đồng thuận của cộng đồng.
Kỳ vọng ban đầu đối với điện gió ngoài khơi tại Nhật Bản rất lớn. Một nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature cho rằng tiềm năng điện gió của quốc gia nghèo tài nguyên này đủ đáp ứng nhu cầu năng lượng trong nước tới 8 lần.
Năm 2021, các cuộc đấu giá lựa chọn khu vực phát triển điện gió ngoài khơi thu hút sự tham gia của nhiều doanh nghiệp Nhật Bản và nước ngoài, trong đó có Mitsubishi Corp. và tập đoàn Orsted của Na Uy.
Song theo Hiệp hội Điện gió Nhật Bản, đến nay mới có 7 dự án đi vào vận hành, với tổng công suất 253,4 MW. Chi phí nguyên vật liệu tăng, những khó khăn trong chuỗi cung ứng và cơ chế khuyến khích đầu tư chưa đủ hấp dẫn được cho là những nguyên nhân chính.
Giữa năm 2025, Mitsubishi quyết định rút khỏi lĩnh vực này và từ bỏ 3 dự án sau khi chi phí xây dựng gần như tăng gấp đôi. Quyết định được xem là đòn giáng mạnh vào tham vọng phát triển điện gió ngoài khơi của Nhật Bản.
Tuy nhiên, chi phí không phải trở ngại duy nhất.
Bài toán khó từ môi trường
Phần lớn tiềm năng điện gió ngoài khơi của Nhật Bản tập trung tại Tohoku, Hokkaido và dọc bờ biển Nhật Bản. Đây cũng là những khu vực có nhiều hệ sinh thái biển và môi trường sống của các loài chim quý hiếm.
Ngư dân, các tổ chức bảo vệ môi trường và cộng đồng địa phương đã bày tỏ lo ngại về tác động của các dự án này. Một số dự án tại các tỉnh Fukui, Shiga và Hokkaido bị đình chỉ hoặc chậm tiến độ; những quan ngại tương tự cũng xuất hiện tại Fukuoka và Shizuoka.
Theo ông Tatsuya Ura, Trưởng nhóm nghiên cứu của Hiệp hội Bảo vệ chim hoang dã Nhật Bản, nhiều khu vực thích hợp để xây dựng trang trại điện gió cũng là nơi các loài chim tập trung. Đặc biệt đáng lo ngại là những loài chim biển lớn và quý hiếm.
Các vùng ven biển phía Bắc và phía Tây Nhật Bản, nơi có điều kiện gió thuận lợi, đồng thời là nơi sinh sống hoặc điểm dừng chân của nhiều loài chim quý hiếm và chim di cư, như đại bàng đuôi trắng, đại bàng biển Steller, sếu đầu đỏ và chim ưng biển.
Vấn đề càng trở nên phức tạp khi dữ liệu về chim biển và động vật có vú ngoài biển của Nhật Bản còn hạn chế. Điều này khiến việc đánh giá chính xác tác động của các dự án và lựa chọn địa điểm phù hợp gặp nhiều khó khăn.
Các nhà bảo vệ môi trường cho rằng một số đánh giá tác động môi trường trước đây còn thiếu sót, thậm chí bỏ qua những khu vực làm tổ hoặc sinh sản của các loài chim quý hiếm. Sự tham gia của doanh nghiệp trong quá trình tham vấn cộng đồng cũng chưa đầy đủ.
Tuy nhiên, giới bảo tồn không phản đối điện gió ngoài khơi nói chung. Ngược lại, họ cho rằng biến đổi khí hậu mới là mối đe dọa lớn hơn đối với các hệ sinh thái biển và các loài chim. Điều cần thiết là phải phát triển điện gió theo cách hạn chế tối đa tác động đến môi trường.
Đây không chỉ là vấn đề bảo tồn mà còn liên quan trực tiếp đến hiệu quả đầu tư. Một dự án nếu bị phát hiện gây nguy hại cho các loài chim có thể phải giảm công suất hoặc tạm dừng hoạt động, kéo theo chi phí và thiệt hại lớn.
Một trường hợp tại khu vực giáp ranh hai tỉnh Shiga và Fukui cho thấy rõ rủi ro này. Năm 2023, một dự án đã bị đình chỉ sau khi đánh giá tác động môi trường không phát hiện khu rừng gần đó là nơi sinh sống của đại bàng vàng và đại bàng núi - hai loài đang bị đe dọa tại Nhật Bản.
Tại Hokkaido, Eurus Energy cũng phải giảm thời gian vận hành trang trại điện gió ngoài khơi Hamasato sau nhiều vụ chim va vào tua-bin. Trong mùa chim di cư, trang trại có thời điểm chỉ hoạt động vài giờ vào ban đêm, làm giảm đáng kể sản lượng điện sạch.
Công nghệ hỗ trợ giảm tác động
Trong bối cảnh đó, công nghệ đang được xem là một hướng hỗ trợ để giảm tác động của điện gió đối với chim.
Tại hai trang trại điện gió ở Hokkaido, hệ thống Nvbird sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và công nghệ ảnh nhiệt để phát hiện chim có nguy cơ va vào tua-bin. Khi phát hiện chim, hệ thống có thể tự động giảm tốc độ hoặc dừng tua-bin, qua đó hạn chế nguy cơ va chạm nhưng vẫn tránh việc ngừng vận hành không cần thiết.
Ông Lampros Argyris, Giám đốc phát triển kinh doanh của Nvisionist - công ty phát triển Nvbird - cho biết các hệ thống đầu tiên được lắp đặt tại Hokkaido từ năm 2024 và hoạt động ổn định.
Tuy nhiên, điều kiện tự nhiên khắc nghiệt tại Hokkaido đặt ra không ít thách thức. Tuyết dày, sương mù, nhiệt độ thấp, vấn đề liên lạc và việc tiếp cận các địa điểm trong mùa Đông khiến công tác vận hành, bảo trì khó khăn. Do đó, nhà phát triển đang tăng cường năng lực tại địa phương, nâng khả năng thích ứng của công nghệ với thời tiết và huấn luyện hệ thống bằng dữ liệu của Nhật Bản.
Một giải pháp khác là AI Bird do Hiệp hội Khí tượng Nhật Bản phối hợp với giới học thuật và doanh nghiệp phát triển. Hệ thống kết hợp hình ảnh độ phân giải cao với AI để nhận diện một số loài chim đang bay, trong đó có đại bàng đuôi trắng và đại bàng biển Steller. Các thử nghiệm cho thấy tỷ lệ nhận diện đạt 94%, dù hệ thống chưa được triển khai tại trang trại điện gió thương mại.
AI Bird có thể giúp đơn vị vận hành điều chỉnh hoạt động của tua-bin trong những thời điểm chim di cư hoặc khi xuất hiện nguy cơ cao.
Các công nghệ như Nvbird và AI Bird vì vậy có thể trở thành công cụ bổ trợ cho những dự án đang vận hành hoặc chuẩn bị xây dựng. Tuy nhiên, ông Ura cho rằng công nghệ không thể thay thế khâu quy hoạch.
Muốn lựa chọn địa điểm phù hợp, Nhật Bản cần có dữ liệu đầy đủ hơn về đường bay, khu vực làm tổ và những nơi có nguy cơ xung đột giữa điện gió với hệ sinh thái. Việc kết hợp quy hoạch không gian biển với đánh giá tác động môi trường chiến lược có thể giúp xác định những khu vực vừa phù hợp để phát triển năng lượng, vừa hạn chế tác động đến thiên nhiên.
Hiệp hội Bảo vệ chim hoang dã Nhật Bản đã xây dựng bản đồ về mức độ nhạy cảm của các khu vực đối với điện gió và các loài chim, với kỳ vọng hỗ trợ quá trình quy hoạch.
Điều này cho thấy công nghệ chỉ phát huy hiệu quả khi được đặt trong một quy trình ra quyết định dựa trên dữ liệu. Việc lắp thêm cảm biến hoặc AI vào một dự án đã lựa chọn sai địa điểm không thể giải quyết tận gốc vấn đề.
Bài học cho Việt Nam
Nhìn từ Nhật Bản, Việt Nam có thể rút ra một số bài học trong quá trình phát triển điện gió ngoài khơi. Trước hết, công nghệ không nên được xem đơn thuần là công cụ xử lý hậu quả, mà cần được đưa vào ngay từ khâu khảo sát, quy hoạch và lựa chọn địa điểm. Dữ liệu về gió, hệ sinh thái biển, đường di cư của các loài và hoạt động sinh kế của cộng đồng cần được thu thập, chia sẻ và cập nhật để phục vụ quyết định đầu tư.
Đây cũng là hướng tiếp cận phù hợp với tinh thần Nghị quyết 57-NQ/TW về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia. Trong đó, khoa học - công nghệ và đổi mới sáng tạo cần trở thành động lực quan trọng của quá trình phát triển, thay vì chỉ được sử dụng ở khâu cuối cùng.
Với điện gió ngoài khơi, AI, cảm biến, ảnh nhiệt, dữ liệu vệ tinh và các nền tảng phân tích có thể giúp Việt Nam vừa nâng cao hiệu quả khai thác nguồn năng lượng tái tạo, vừa giám sát và giảm tác động đến môi trường biển. Quan trọng hơn, việc xây dựng hệ thống dữ liệu đủ tin cậy sẽ giúp lựa chọn đúng địa điểm ngay từ đầu, giảm rủi ro cho nhà đầu tư và hạn chế xung đột với cộng đồng.
Kinh nghiệm Nhật Bản cho thấy phát triển năng lượng xanh không chỉ là cuộc đua về công suất. Đó còn là bài toán về dữ liệu, công nghệ, quy hoạch và khả năng cân bằng giữa mục tiêu chuyển đổi năng lượng với bảo vệ môi trường. Đây có thể là một gợi ý quan trọng để Việt Nam phát triển điện gió ngoài khơi theo hướng nhanh nhưng bền vững.
