3 bài viết mới nhất của tôi trên Diễn đàn đã được rất nhiều người quan tâm. Chúng có nhược điểm là 2 bài trước đã tính toán rất chi tiết nhưng vẫn là dùng khung đỡ có 7 hàng phao, bài sau cùng đã tính với khung đỡ có 3 hàng phao nhưng chỉ ghi kết quả tính toán. Vì vậy tôi đã tổng hợp 3 bài đó, chỉ tính với khung đỡ có 3 hàng phao, bổ sung thêm nhiều ý mới, tính toán chi tiết lại và sửa lại thành bài mới như sau:
1. Vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau hội tụ những điều kiện đặc biệt thuận lợi cho điện sóng biển, điện gió và điện mặt trời:
1.1. Sóng, gió và bức xạ mặt trời trên vùng biển này:
Trong 777 bản tin dự báo sóng biển của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương mà tôi đã thu thập được thì vùng biển này là vùng biển có sóng lớn nhất trong tất cả các vùng biển gần bờ của nước ta. Vùng biển này cũng là vùng có gió thổi mạnh nhất và có cường độ bức xạ mặt trời mạnh ở nước ta.
1.2. Gió thổi song song với hướng của đường bờ biển (gió đông bắc và gió tây nam) trên vùng biển này chiếm tới trên 92%:
Các khung đỡ của điện sóng biển đặt thẳng góc với hướng của đường bờ biển nên khi sóng đi qua 3 hàng phao, sóng sẽ yếu đi một chút, sau sẽ phục hồi lại một cách nhanh chóng.
Có sóng mạnh quanh năm và sóng chỉ yếu đi trong thời gian giao mùa chuyển hướng gió từ đông bắc sang tây nam hoặc ngược lại, nên sản lượng điện của điện sóng biển vùng biển này trong cả năm rất cao.
1.3. Vùng biển này rất ít khi có gió từ đất liền thổi ra:
Sóng do gió sinh ra và phải qua quá trình tích lũy năng lượng thì sóng mới lớn dần lên, nhưng khi gió từ đất liền thổi ra, ngay gần bờ vẫn có sóng do sóng truyền từ ngoài biển xa vào, như vậy trong trường hợp này gió và sóng có thể ngược chiều nhau, sóng sẽ bị yếu hẳn đi. Trong 777 bản tin dự báo sóng biển mà tôi đã thu thập được thì vùng biển này gió từ đất liền thổi ra chỉ có 3 bản tin chiếm 0,39%, nhưng tại các vùng biển gần bờ khác của nước ta thì gió từ đất liền thổi ra nhiều hơn nhiều, cụ thể như sau: Hải Phòng đến Ninh Bình: 23 bản tin (2,96%), Thanh Hóa đến Nghệ An: 75 bản tin (9,65%), Hà Tĩnh đến Quảng Bình: 182 bản tin (23,42%), Quảng Trị đến Quảng Ngãi: 226 bản tin (29,09%), Bình Định đến Ninh Thuận: 253 bản tin (32,56%), Cà Mau đến Kiên Giang có tới: 449 bản tin (57,79%).
1.4. Đường đẳng sâu 20 m ở vùng biển này khá xa bờ rất thuận lợi cho các khung đỡ của điện sóng biển vươn ra xa hơn nữa để đón sóng từ gió đông bắc hoặc gió tây nam:
Đường đẳng sâu 20 m ở vùng biển này khá xa bờ, có nơi xa đến vài chục km. Vùng biển phía đông nam tỉnh Bạc Liêu và phía đông tỉnh Cà Mau, đường này ra đến sát đảo Hòn Trứng Lớn. Ở phía đông nam của tỉnh Sóc Trăng, đường này gần bờ hơn, nhưng có chỗ lại ra tới gần Côn Đảo. Nên nếu cần ta có thể cho các khung đỡ của điện sóng biển đặt theo hướng tây bắc – đông nam vươn ra xa hơn nữa để đón sóng từ gió đông bắc hoặc gió tây nam thì tiềm năng của điện sóng biển trên vùng biển này còn có thể tăng lên gấp đôi. Trong giới thiệu của Công ty Cổ phần Bê tông ly tâm Thủ Đức về cọc bê tông dự ứng lực, Công ty này cho biết có cọc dài từ 7 m đến 22 m. Với ống bê tông dự ứng lực dài 22 m, khung đỡ của điện sóng biển có thể vươn ra đến nơi biển sâu 16 m. Muốn vươn ra đến nơi biển sâu 20 m thì chỉ cần đặt hàng cho Công ty này hoặc Công ty khác sản xuất loại ống bê tông dự ứng lực dài 26 m, phía dưới cắm đinh mũ rộng vành bằng bê tông cốt thép để dễ cắm xuống đáy biển và khi đã ngập hết đinh mũ thì không thể xuống sâu thêm được nữa. Nhưng tôi chưa tính đến việc kéo dài thêm khung đỡ của điện sóng biển vì:
- Khi tính 54 cụm điện sóng biển tôi đã loại trừ các cửa sông, các cảng biển, các bãi tắm,... Khung đỡ của điện sóng biển vươn ra khơi chỉ dài bình quân hơn 7,4 km để ít ảnh hưởng đến việc đi lại của các tàu biển lớn.
- Nếu kéo dài khung đỡ của điện sóng biển thêm nhiều sẽ ảnh hưởng đến việc đi lại của các tàu biển lớn trong và ngoài nước.
1.5. Vùng biển này nằm trong vùng có dòng chảy biển chậm rất thuận lợi cho các khung đỡ của điện sóng biển vươn ra xa để đón sóng từ gió đông bắc hoặc gió tây nam:
Xem các hình vẽ về dòng chảy biển Việt Nam trên mạng tôi có được một số hình sau:



Nhìn vào hình các dòng chảy biển ở Biển Đông ta thấy chúng đều song song với hướng của đường bờ biển nước ta. Do thường xuyên bị ma sát với đáy biển nông trên quãng đường dài làm cho năng lượng của dòng chảy biển gần bờ bị giảm sút rất nhiều và nơi nào càng gần bờ, càng nông tốc độ dòng chảy càng chậm. Khi đi tắm biển và đứng ở nơi biển sâu khoảng hơn 1 m, nếu ta thả một vật nhỏ và nhẹ xuống biển sẽ thấy nó không trôi vào bờ theo sóng, mà chỉ di chuyển rất chậm song song với bờ biển, hoặc thậm chí gần như đứng yên. Nên các khung đỡ điện sóng biển đều cần có khung chịu lực song song với hướng của đường bờ biển và các phao ở gần bờ có thể cao, nhưng càng ra ngoài biển xa, biển sâu hơn phao càng cần phải thấp hơn. Nhìn vào hình cuối cùng ta thấy vùng biển có màu xanh là vùng biển có dòng chảy chậm, vùng này từ Bình Thuận trở xuống và sang đến Vịnh Thái Lan. Vùng biển Bình Thuận đến Cà Mau nằm trong vùng này và càng về phía nam vùng này càng mở rộng dần ra.
1.6. Phần lớn phần gần bờ của vùng biển này được bao phủ bằng lớp phù sa của sông Cửu Long, sông Đồng Nai và các sông nhỏ ở Bình Thuận, Bà Rịa – Vũng Tàu qua nhiều đời nay nên có khả năng khá bằng phẳng rất thuận lợi cho việc cắm các khung đỡ của điện sóng biển:
Vùng biển Thành phố Hồ Chí Minh đến Cà Mau hàng năm nhận được 160 triệu tấn phù sa của sông Cửu Long, thêm vào đó là phù sa của sông Đồng Nai từ bao đời nay, lại thêm có dòng chảy biển dọc theo bờ khi suôi khi ngược nên phù sa sẽ lơ lửng theo dòng nước và lắng đọng xuống vùng đáy biển gần bờ. Vì vậy vùng đáy biển gần bờ có khả năng khá bằng phẳng và khó có khả năng còn đá ngầm. Phù sa có nhiều nhất vào mùa mưa, khi đó dòng chảy biển chảy theo hướng tây nam – đông bắc sẽ đưa một phần phù sa sang vùng biển Bình Thuận đến Vũng Tàu, năm này qua năm khác đất phù sa ở đây sẽ dày dần thêm và mở rộng dần ra. Thêm vào đó là phù sa của các sông ở Bình Thuận và Bà Rịa - Vũng Tàu chảy ra biển. Nên ta có hy vọng vùng đáy biển gần bờ của vùng biển Bình Thuận đến Vũng Tàu cũng có khả năng khá bằng phẳng.
Nếu phải xây dựng từ dưới đáy biển lên thì vốn đầu tư sẽ rất lớn, nhưng khung đỡ trong điện sóng biển chỉ cần gắn ngay trên bờ các thanh thép dài 12 m vào các ống thép của cột chống thành từng cụm 4 cột chống để cắm dần từng cụm xuống biển, đoạn đường đi lại và đứng làm việc của công nhân trong cụm cũng được gắn ngay trên bờ, rồi gắn tiếp những thanh thép dài 12 m để nối các cụm đó lại với nhau thành khung đỡ có 3 hàng phao. Dưới các cột chống của khung đỡ đều có các đinh mũ rộng vành bằng bê tông cốt thép để dễ cắm xuống các đáy biển và khi đã cắm xuống hết đinh mũ thì không thể xuống sâu thêm được nữa do vành rộng đã sát với đáy biển. Vì thế đáy biển khá bằng phẳng được bao phủ bằng lớp phù sa rất thuận lợi cho việc cắm các cụm 4 cột chống đó xuống biển và không sợ lún sâu thêm do đã có các vành rộng của đinh mũ. Trong mỗi khung đỡ có 2 tầng liên kết, trong mỗi tầng thì các thanh liên kết tạo thành những tam giác đều nên khung đỡ rất vững chắc. Giá thành phát điện của điện sóng biển theo phương pháp hoàn toàn Việt Nam rẻ chính là nhờ việc làm này.
2. Hình dạng khung đỡ của điện sóng biển:
2.1. Khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển:
Khung đỡ này ở ngay gần bờ, dòng chảy biển còn chậm chưa tác động nhiều đến phao nên ta dùng phao hình trụ tròn đường kính 6 m cao 2,6 m. Chỉ cần gắn ngay trên bờ các thanh thép dài 12 m vào các ống thép của cột chống thành từng cụm 4 cột chống để cắm dần từng cụm xuống biển, đoạn đường đi lại và đứng làm việc của công nhân trong cụm cũng được gắn ngay trên bờ, rồi gắn tiếp những thanh thép dài 12 m để nối các cụm đó lại với nhau thành khung đỡ như trong sơ đồ sau:

Cần lưu ý là mũ của đinh mũ cần phải rộng để chống lún. Xin phép tính thử một chút như sau:
Ở độ sâu 5 m thì nước biển ép lên 1 m2 đáy biển lực ép là 5 tấn, tính ra lực ép lên 1 cm2 đáy biển là: 5.000/10.000 = 0,5kg. Lực nâng lên hạ xuống tối đa của phao hình trụ tròn đường kính 6 m cao 2,6 m nửa nổi nửa chìm là 36,8 tấn, số cột chống nhiều hơn số phao nhưng ta vẫn tạm tính lực này tác động lên mỗi cột chống tối đa là 36,8 tấn. Mỗi cột chống chịu sức nặng của khung đỡ và các thiết bị gắn trên nó khoảng 10 tấn. Cộng cả 2 khoản này lại ta có: 36,8+10 = 46,8 tấn, dự phòng thêm các lực khác có thể tác động lên cột chống, tạm tính là 50 tấn. Cọc bê tông dự ứng lực đường kính 350 mm loại A do Công ty Cổ phần Bê tông ly tâm Thủ Đức có khả năng chịu tải dọc trục là 81 tấn, như vậy vẫn còn 31 tấn để dự phòng. Vành đinh mũ không thể quá rộng vì nó rất nặng, nên phía dưới đinh mũ cần một hình vành khăn bằng bê tông cốt thép. Ống bê tông dự ứng lực, đinh mũ và vành bê tông nặng khoảng 9 tấn nên lực ép tối đa lên đáy biển khoảng 59 tấn. Nếu hình vành khăn đó có bán kính ngoài 2 m và bán kính trong 0,15 m sẽ có diện tích là: 3,1416x2x2-3,1416x0,15x0,15 = 12,4957 m2 và lực ép của nó lên 1 cm2 đáy biển là: 59.000/(12,4957x10.000) = 0,4722 kg/cm2. Như vậy lực này còn nhỏ hơn lực ép của nước biển lên đáy biển.
Khung đỡ chỉ có những cụm 4 cột chống, nhưng cần có cầu để vào khung đỡ nên cắm thêm 1 cụm 3 cột chống để làm thêm cầu chữ Y. Khung đỡ chỉ có 3 hàng phao nhưng do chỉ dùng những cụm 4 cột chống nên chiều rộng của nó lên tới hơn 41 m.
Từ hình vẽ này ta có thể tính được số lượng các loại khung chịu lực, bộ tạo nguồn điện, cột chống, thanh liên kết, chiều dài đường bằng thép tấm cho xe con, xe vận chuyển vật liệu điện qua lại,... Cụ thể như sau:
Trong bài này ta tạm tính là cứ 26 khung lại có 1 cầu cho các khung đỡ thẳng góc cách nhau khoảng hơn 300 m. Khi đó số khung chịu lực ở hàng ngoài cùng của khung đỡ song song với hướng của đường bờ biển là: 26x29+1 = 755 khung. Mỗi hàng phía sau lại tăng thêm 1