TCVN 10687-24:2025 về bảo vệ chống sét của các hệ thống điện gió

Trong bối cảnh năng lượng tái tạo đang phát triển mạnh mẽ, điện gió được xem là một trong những trụ cột quan trọng của quá trình chuyển dịch năng lượng bền vững. Tại Việt Nam, hàng loạt dự án điện gió trên bờ và ngoài khơi đã, đang và sẽ tiếp tục được triển khai. Tuy nhiên, song hành với tiềm năng lớn là những thách thức kỹ thuật không nhỏ, trong đó sét đánh được xem là một trong những nguy cơ gây thiệt hại nghiêm trọng nhất đối với hệ thống phát điện gió.

Với đặc thù chiều cao lớn, vị trí đặt ở khu vực trống trải, ven biển hoặc trên địa hình cao, tua-bin gió thường xuyên trở thành “điểm hút sét” tự nhiên. Thực tế cho thấy, nhiều sự cố cháy cánh quạt, hỏng máy phát, gián đoạn vận hành hay hư hỏng hệ thống điều khiển đều có nguyên nhân trực tiếp hoặc gián tiếp từ sét. Không chỉ gây thiệt hại về thiết bị, sét còn làm tăng chi phí bảo trì, giảm thời gian phát điện và ảnh hưởng đến hiệu quả đầu tư của các dự án điện gió.

Trong bối cảnh đó, việc xây dựng và áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật thống nhất về bảo vệ chống sét cho hệ thống điện gió trở thành yêu cầu cấp thiết. Đây cũng chính là lý do tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10687-24:2025 – Hệ thống phát điện gió – Phần 24: Bảo vệ chống sét được ban hành, tương đương với IEC 61400-24:2019 và Bản sửa đổi 1:2024 – bộ tiêu chuẩn quốc tế đang được áp dụng rộng rãi tại nhiều quốc gia.

Hệ thống phát điện gió nên đáp ứng các yêu cầu về chống sét theo tiêu chuẩn để đảm bảo an toàn, bền vững. Ảnh minh họa

TCVN 10687-24:2025 không chỉ đơn thuần đưa ra các khuyến nghị kỹ thuật, mà hướng tới việc thiết lập một khung yêu cầu toàn diện để quản lý rủi ro do sét gây ra trong suốt vòng đời của tua-bin gió, từ thiết kế, chế tạo, lắp đặt cho đến vận hành và bảo trì. Trọng tâm của tiêu chuẩn là đảm bảo khi sét đánh vào tua-bin, năng lượng sét sẽ được dẫn truyền an toàn xuống đất, hạn chế tối đa các tác động nguy hiểm đến con người, thiết bị và môi trường xung quanh.

Một trong những yêu cầu chung quan trọng của tiêu chuẩn là việc đánh giá rủi ro sét đối với từng hệ thống điện gió cụ thể. Thay vì áp dụng giải pháp chung cho mọi dự án, tiêu chuẩn yêu cầu phải xem xét các yếu tố như vị trí địa lý, mật độ sét, chiều cao tua-bin, cấu trúc cánh quạt, điều kiện địa chất và cấu hình hệ thống điện. Trên cơ sở đó, giải pháp bảo vệ chống sét được lựa chọn và thiết kế phù hợp, vừa bảo đảm an toàn, vừa tối ưu chi phí.

Tiêu chuẩn cũng yêu cầu đối với hệ thống thu sét và dẫn sét của tua-bin gió. Theo đó cánh quạt bộ phận dễ bị sét đánh nhất phải được thiết kế với các điểm tiếp nhận sét và đường dẫn dòng sét liên tục, bảo đảm dòng sét không gây hư hại vật liệu composite. Đồng thời, toàn bộ kết cấu kim loại của tua-bin, từ nacelle, tháp đến móng, cần được liên kết đẳng thế nhằm tránh hiện tượng phóng điện nguy hiểm.

Bên cạnh bảo vệ trực tiếp khỏi tác động của sét, TCVN 10687-24:2025 đặc biệt nhấn mạnh vai trò của bảo vệ chống sét lan truyền. Các thiết bị điện, điện tử và hệ thống điều khiển trong tua-bin rất nhạy cảm với xung quá điện áp. Do đó, tiêu chuẩn yêu cầu phải bố trí các thiết bị bảo vệ phù hợp để hạn chế xung sét lan truyền qua đường điện, đường tín hiệu và hệ thống truyền thông, qua đó giảm nguy cơ hư hỏng và gián đoạn vận hành.

Một điểm đáng chú ý khác là yêu cầu về kiểm tra, thử nghiệm và bảo trì hệ thống chống sét. Theo tiêu chuẩn, các giải pháp bảo vệ chống sét không chỉ được thiết kế đúng mà còn phải được kiểm chứng thông qua thử nghiệm và được kiểm tra định kỳ trong quá trình vận hành. Việc phát hiện sớm các hư hỏng, suy giảm hiệu quả của hệ thống chống sét sẽ giúp chủ đầu tư chủ động khắc phục, tránh những sự cố lớn và tốn kém.

Việc hài hòa TCVN 10687-24:2025 với tiêu chuẩn IEC 61400-24 và bản sửa đổi mới nhất cũng mang ý nghĩa quan trọng trong hội nhập quốc tế. Điều này giúp các dự án điện gió tại Việt Nam tiệm cận các thông lệ kỹ thuật tiên tiến, tạo thuận lợi cho việc lựa chọn thiết bị, chuyển giao công nghệ và thu hút nguồn vốn đầu tư nước ngoài.

Trong bối cảnh Việt Nam đang đặt mục tiêu phát triển mạnh năng lượng tái tạo, tiêu chuẩn về bảo vệ chống sét cho hệ thống điện gió không chỉ là yêu cầu kỹ thuật, mà còn là “lá chắn” bảo đảm an toàn, độ tin cậy và hiệu quả lâu dài của các dự án. Việc áp dụng nghiêm túc TCVN 10687-24:2025 sẽ góp phần giảm thiểu rủi ro, nâng cao chất lượng hạ tầng năng lượng và tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững của ngành điện gió trong tương lai.

An Dương