PV: Từ những thông tin đã được đăng tải trên báo chí, xin PGS cho bạn đọc biết thêm về siêu bão mặt trời và những ảnh hưởng của nó tới trái đất?

PGS Hà Duyên Châu: Mặt trời là một quả cầu lửa khổng lồ, trong đó xảy ra quá trình vật lý, hóa học liên tục và vô cùng mãnh liệt. Nguyên nhân chính gây ra bão mặt trời là sự xuất hiện của những vết đen trên bề mặt mặt trời. Bên cạnh những vết đen này sẽ có những bùng nổ sắc cầu mặt trời xảy ra. Từ những bùng nổ này, mặt trời sẽ “tung” vào vũ trụ những chùm plasma khổng lồ, hay còn gọi là “gió mặt trời”. Plasma là dạng vật chất thứ tư của vật chất (sau chất rắn, lỏng và không khí), là một môi trường trung hòa về điện, bao gồm các hạt mang điện tích như điện tử, ion dương, ion âm. Các chùm plasma này trên đường đi đến trái đất sẽ bao trùm lên trái đất, tác động với từ quyển trái đất, tạo ra hệ dòng điện tròn xung quanh trái đất, gây ra bão từ.

“Siêu bão mặt trời” mà các phương tiện truyền thông đưa ra từ ngày 10/9/2014 cũng chỉ là một trong các bão mặt trời bình thường mà mặt trời gây ra trong thời gian gần đây. Các nhà khoa học khẳng định, nó “không gây ra nguy hiểm gì nghiêm trọng”. Thực tế nó đã gây ra bão từ ngày 12/9/2014, với cấp độ G1, cấp độ nhẹ nhất trong thang bão từ thế giới, không có thể gây ra bất cứ một ảnh hưởng nào đến cuộc sống trên trái đất.

Cần nhấn mạnh bão mặt trời là nguyên nhân gây ra bão từ. Khi bão mặt trời xảy ra, chùm plasma khổng lồ đi tới bao trùm lấy trái đất. Khi gặp trái đất, các hạt tích điện của chùm plasma tác động với từ quyển tạo ra dòng điện tròn xung quanh trái đất trong mặt phẳng xích đạo, với cường độ lên đến 400.000 Ampe hoặc hơn, gây ra bão từ.

PV: PGS có thể cho biết chu kỳ của siêu bão mặt trời là bao nhiêu năm? Theo dự báo khoảng thời gian nào tiếp theo siêu bão mặt trời sẽ tác động đến trái đất?

PGS Hà Duyên Châu: Chu kỳ hoạt động của mặt trời là 11 năm. Nghĩa là cứ 11 năm mặt trời lại hoạt động mạnh lên. Chu kỳ hoạt động thứ 24 của mặt trời đã đạt cực đại vào năm 2012. Như vậy đến 2023, mặt trời sẽ lại đạt cực đại trong chu kỳ thứ 25 của mình. Khi đó bão mặt trời sẽ xuất hiện nhiều, thậm chí các “siêu bão” có thể tác động đến trái đất.

PV: Đối với ngành Điện, siêu bão mặt trời ảnh hưởng như thế nào thưa PGS?

PGS Hà Duyên Châu: Đối với ngành Điện, bão mặt trời có thể làm rối loạn sự hoạt động của các trạm biến áp và hệ thống truyền tải điện cao thế. Khi bão từ xảy ra, sẽ xuất hiện hệ thống dòng điện cảm ứng chạy xuyên qua các máy biến áp qua các đường dây trung tính, đi vào hệ thống truyền tải điện. Đối với hệ thống ống dẫn dầu, dẫn khí cũng vậy, dòng điện cảm ứng trong lòng đất gây ra do bão từ có thể chạy vào các ống gây ra hư hỏng. Bão từ tạo ra các hiệu điện thế cảm ứng trong lớp bề mặt trái đất, gây ra các dòng điện cảm ứng địa từ mạnh nhiều ampe chạy trong lòng đất.

Khi có điều kiện thuận lợi, ví dụ khi có các dây nối đất của các máy biến áp 500 kV, chúng sẽ “chui” vào máy biến áp qua một trong các dây nối đất của hệ thống truyền tải điện 500 kV, đi vào hệ thống đường dây truyền tải và sẽ “chui” xuống đất qua một máy biến áp với dây nối đất khác và như vậy sẽ tạo ra một vòng điện khép kín.

Năm 2001 và 2002, chúng tôi đã ghi được trong một ngày dòng điện cảm ứng qua máy biến áp ở Hoà Bình có biên độ đến hơn 10  Ampe. Những dòng điện như vậy có thể làm cho hệ thống rơle bảo vệ của máy biến áp bị rối loạn, dẫn đến sự mất ổn định của toàn hệ thống truyền tải điện. Lịch sử đã chứng kiến những thiệt hại kinh tế lớn do bão từ gây ra, điển hình là trận bão từ ngày 13/3/1989. Cơn bão này làm ngừng hoạt động của hệ thống truyền tải điện 735 kV Quebec (Canada) trong vòng 9 tiếng đồng hồ, gây thiệt hại hàng tỉ đôla Mỹ.

PV: Vậy ngành Điện cần phải làm gì để giảm thiệt hại do siêu bão mặt trời gây ra?

PGS Hà Duyên Châu: Có nhiều biện pháp để bảo vệ các hệ thống truyền tải điện lớn. Đối với các nước trên thế giới, để đề phòng các sự cố bão từ gây ra do các siêu bão mặt trời, họ đã thực hiện nhiều biện pháp cụ thể, ví dụ như: Đặt các trị số mới cho hệ thống bảo vệ (hệ thống rơle), thông báo các dự báo bão từ, theo dõi sự bất đối xứng của điện thế AC, giảm công suất vận hành khi nhận được dự báo có bão từ.  Đối với các biện pháp lâu dài, họ thực hiện đo thường xuyên dòng điện cảm ứng tại nhiều điểm trong hệ thống, tính toán các thế hiệu điều hoà từ dòng điện cảm ứng, lắp đặt các bộ bù theo chuỗi...

Ở Việt Nam, trong những năm 2001, 2002, khi bão từ xảy ra nhiều và mạnh, chúng tôi đã thông báo thường xuyên cho Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia và họ đã chủ động giảm công suất truyền tải điện nên đã không có sự cố đáng tiếc nào xảy ra.

PV: Theo PGS, nhằm chủ động trong ứng phó,  các quốc gia cần phải làm gì để cảnh báo sớm siêu bão mặt trời?

PGS Hà Duyên Châu: Việc dự báo bão mặt trời hay bão từ là một việc chỉ có thể thực hiện được khi có sự hợp tác quốc tế của tất cả các quốc gia trên thế giới, vì đây là một hiện tượng toàn cầu, khi xảy ra thì toàn bộ địa cầu chịu tác động. Thực tế trong thời gian vừa qua các nhà khoa học vũ trụ thế giới đã hợp tác rất hiệu quả trong việc dự báo sự xuất hiện bão mặt trời. Việt Nam chúng ta cũng có những đóng góp lớn vào công tác đó. Hệ thống 4 đài địa từ của chúng ta đã đóng góp những số liệu vô cùng quí giá về trường địa từ vùng Việt Nam vào nguồn dữ liệu rất cần thiết cho công tác dự báo đó.

PV:  Xin cảm ơn PGS!
 

Theo TCĐL Chuyên đề Thế giới điện