Thứ bảy, 29/08/2020 22:54 GMT+7

Thủy năng: Phân tích từ biểu đồ sáng chế

Bằng việc phân tích thống kê dữ liệu từ thông tin sáng chế, bài viết đưa ra một bức tranh sơ bộ về xu hướng bảo hộ sáng chế trong lĩnh vực thủy năng (năng lượng nước) trên toàn cầu và ở Việt Nam.


Ảnh: Internet

 

Một vài nét về năng lượng nước 

Thủy năng hay năng lượng nước là năng lượng nói chung nhận được từ lực hoặc năng lượng của dòng nước, dùng để sử dụng vào những mục đích có lợi. Thủy năng đã được sử dụng từ xa xưa từ thời nền văn minh Lưỡng Hà và Hy Lạp cổ đại, nơi mà các hạng mục thủy lợi đã được sử dụng từ thiên niên kỷ thứ VI trước Công nguyên và đồng hồ nước đã được sử dụng từ đầu thiên niên kỷ thứ II trước Công nguyên. Những ví dụ khác về sử dụng sức nước gồm có hệ thống Qanat ở Ba Tư cổ đại và hệ thống dẫn nước Turpan ở Trung Quốc cổ đại.1


Một số loại năng lượng nước

Đập thủy điện: Thủy điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước. Đa số năng lượng thủy điện có được từ thế năng của nước được tích trữ tại các đập nước làm quay tua bin nước và máy phát điện. Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng năng lượng động lực của nước hay các nguồn nước không bị tích bằng các đập nước như năng lượng thuỷ triều.

Năng lượng thủy triều: Năng lượng thuỷ triều hay điện thuỷ triều là một dạng của thủy năng có thể chuyển đổi năng lượng thu được từ thuỷ triều thành các dạng năng lượng hữu ích khác, chủ yếu là điện. Mặc dù chưa được sử dụng rộng rãi, năng lượng thuỷ triều có tiềm năng cho việc sản xuất điện năng trong tương lai. Thuỷ triều dễ dự đoán hơn gió và mặt trời. Trong số các nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng thuỷ triều có mức chi phí thực hiện tương đối cao và chỉ thực hiện được ở những nơi có thuỷ triều đủ cao hoặc có vận tốc dòng chảy lớn. Tuy nhiên, với sự cải tiến và phát triển về công nghệ hiện nay, phát triển về mặt thiết kế (ví dụ như năng lượng thủy triều động, đầm phá thuỷ triều) và công nghệ tua bin (như tua bin hướng trục, tua bin tạo dòng chảy chéo), cho thấy tổng công suất của năng lượng thủy triều có thể cao hơn nhiều so với giả định trước đây, nhờ đó chi phí kinh tế và môi trường có thể được đưa xuống mức cạnh tranh.

Năng lượng sóng: Năng lượng sóng là việc thu năng lượng của sóng biển để sinh công có ích, ví dụ, sản xuất điện, khử muối trong nước hoặc bơm nước. Cỗ máy khai thác năng lượng sóng thì được gọi là máy chuyển đổi năng lượng sóng (WEC).

Năng lượng sóng khác với năng lượng thủy triều, loại năng lượng được thu từ các dòng chảy gây ra bởi lực hấp dẫn của mặt trời và mặt trăng. Sóng và thủy triều cũng khác với hải lưu được gây ra bởi các lực như sóng vỡ, gió, hiệu ứng Coriolis, Cabbeling, và sự khác biệt giữa nhiệt độ và độ mặn.

Bài viết này sẽ tập trung vào năng lượng nước phổ biến nhất đó là thủy điện.

Theo báo cáo của Hiệp hội Thủy điện Thế giới (IHA) năm 2018, công suất đặt của các nhà máy thủy điện trên thế giới đã đạt 1.267 GW (chiếm 20% sản lượng điện của thế giới). Dẫn đầu về mức tăng công suất thủy điện là khu vực Đông Á và Thái Bình Dương với mức tăng 9,8GW, tiếp theo là Nam Mỹ, Trung và Nam Á. Trung Quốc là nước phát triển nhanh về công nghệ xây dựng đập thủy điện, đặc biệt là đập thủy điện lớn. Khó khăn lớn nhất mà Trung Quốc phải đối mặt là tình hình địa chất và khí hậu biến đổi khó lường, điều kiện giao thông đi lại khó khăn, phức tạp. Vì vậy, Chính phủ Trung Quốc đã thực hiện một loạt giải pháp quản lý thủy điện như, sử dụng phương pháp quản lý tổng hợp Meta cho các dự án thủy điện lớn; áp dụng nguyên tắc tối ưu hóa phân bổ tài nguyên nước, lập kế hoạch trong tình huống thủy điện xả lũ... Việc thực hiện chủ trương “tự xây dựng, tự quản lý và tự sở hữu” đã thúc đẩy phát triển thủy điện nhỏ nhằm bổ sung sản lượng điện đáng kể cho hệ thống điện quốc gia. Trong tương lai, Trung Quốc sẽ đẩy mạnh hơn nữa sự đổi mới về quản lý xây dựng thủy điện, mở đường cho sự phát triển thủy điện tích hợp hiện đại.2

Ấn Độ cũng là quốc gia có tiềm năng thủy điện rất lớn với tổng công suất đặt khoảng 148.701 MW. Để khai thác hiệu quả tiềm năng này, Ấn Độ đã xây dựng thành công phiên bản phần mềm DHARMA với các nguyên tắc an toàn đập thủy điện, gồm: Xây dựng mối quan hệ hợp tác cùng phát triển giữa các bên liên quan (chủ sở hữu đập, nhà điều hành, tư vấn, nhà thầu và nhà cung cấp vật tư, thiết bị...); đảm bảo thông tin về đập được thu thập đầy đủ với độ chính xác cao kèm theo những đánh giá định kỳ về độ an toàn đập quản lý dữ liệu hoàn chỉnh. Nhờ đó, Ấn Độ có thể tập trung khôi phục và cải tạo, nâng cấp khoảng 250 đập thủy điện trên toàn quốc.

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm mưa nhiều, và phần lớn diện tích là đồi núi, nên đất nước ta có nguồn tài nguyên thủy năng tương đối lớn. Phân bố địa hình trải dài từ Bắc vào Nam với bờ biển hơn 3400 km cùng với sự thay đổi cao độ từ hơn 3100 m cho đến độ cao mặt biển đã tạo ra nguồn thế năng to lớn do chênh lệch địa hình tạo ra. Nhiều nghiên cứu đánh giá đã chỉ ra rằng, Việt Nam có thể khai thác được nguồn công suất thủy điện vào khoảng 25.000 - 26.000MW, tương ứng với khoảng 90 -100 tỷ kWh điện năng. Tuy nhiên, trên thực tế, tiềm năng về công suất thủy điện có thể khai thác còn nhiều hơn. Theo kinh nghiệm khai thác thủy điện trên thế giới, công suất thủy điện ở Việt Nam có thể khai thác trong tương lai có thể bằng từ 30.000MW đến 38.000MW và điện năng có thể khai thác được 100 - 110 tỷ kWh.3

Bằng việc sử dụng các cơ sở dữ liệu về thông tin sáng chế đã được công bố của quốc tế và của Việt Nam, báo cáo tra cứu thông tin sáng chế dưới đây sẽ đưa ra bức tranh sơ bộ về xu hướng bảo hộ sáng chế trong lĩnh vực năng lượng nước trên toàn cầu và ở Việt Nam.


Xu hướng bảo hộ sáng chế trong lĩnh vực năng lượng nước trên toàn cầu

Công cụ phân tích: công cụ tra cứu Orbit của Questel.

Lĩnh vực tra cứu: Tra cứu theo phân loại sáng chế quốc tế (IPC) được xác định bởi nhóm chuyên gia về IPC của Tổ chức Sở hữu trí tuệ thế giới, được đăng tải ở địa chỉ; https://www.wipo.int/classifications/ipc/en/green_inventory/.

Phạm vi không gian: Toàn cầu

Phạm vi thời gian: Từ 01/01/2006 trở đi.

Ngày thực hiện tra cứu: 13/4/2020



 

Kết quả tra cứu cho thấy, có tổng số 44.458  tài liệu sáng chế được tìm thấy liên quan đến các phân loại nêu trên, trong đó có khoảng 36% đơn sáng chế đã được cấp bằng.


Phân tích theo lĩnh vực công nghệ



 

Biểu đồ này dựa trên mã phân loại sáng chế quốc tế (IPC) có trong tập hợp sáng chế đang được phân tích. Các mã IPC đã được nhóm trong 35 lĩnh vực công nghệ, được trình bày ở đây. Biểu đồ này giúp xác định tính đa dạng hoặc tính đặc thù của danh mục sáng chế của chủ đơn. Hình minh họa này cho phép người dùng xác định rất nhanh việc kinh doanh cốt lõi của chủ thể đang nghiên cứu. Các danh mục ít được đại diện nhất cũng đóng vai trò là phương tiện để xác định các ứng dụng tiềm năng khác về sáng chế của chủ thể này. Biểu đồ này rất hữu ích trong việc xác định sáng chế trong một khu vực và trong một lĩnh vực có thể có nhiều mục đích sử dụng. Nó có thể hữu ích để xác định việc sử dụng mới cho các sáng chế đã được nộp.

Lưu ý: Việc phân loại theo lĩnh vực công nghệ dựa trên phân loại IPC, vì vậy các sáng chế có thể xuất hiện trong một số danh mục khác nhau.

Theo biểu đồ nêu trên, từ 2006 cho đến nay lĩnh vực chính có sáng chế liên quan đến năng lượng nước là động cơ, máy bơm, tua bin. Ngoài ra, có thể kể đến một số lĩnh vực khác có liên quan như máy móc, thiết bị năng lượng, vận chuyển công trình dân dụng.


Phân tích theo lĩnh vực ứng dụng



 

Biểu đồ này minh họa sự phân bố của các từ khóa chính có trong danh mục tìm kiếm được phân tích. Hình minh họa này giúp có thể nhanh chóng xác định các từ khóa được sử dụng nhiều nhất bởi (các) người nộp đơn được phân tích.

Biểu đồ này cung cấp các từ khóa được sử dụng nhiều nhất trong khu vực nghiên cứu. Đây có thể là một nguồn ý tưởng cho sự phát triển mới hoặc xác định các công nghệ được bảo hộ trong một lĩnh vực mới.  Lưu ý: có thể nhóm các từ khóa (ví dụ: các từ khóa là từ đồng nghĩa) hoặc loại trừ những từ khóa được cho là hiển nhiên và do đó không cần thiết xuất hiện trong biểu đồ.

Nhìn vào biểu đồ trên có thể thấy, máy phát điện, sóng biển, thủy năng và tua bin thủy lực là các từ khóa nổi bật, cũng là những lĩnh vực ứng dụng được quan tâm nhiều nhất trong lĩnh vực năng lượng nước. Ngoài ra có thể kể đến các từ khóa như thủy điện, điện thủy triều… cũng là những từ khóa, những lĩnh vực liên quan được sử dụng nhiều trong lĩnh vực này.


Phân tích theo chủ đơn và tác giả sáng chế



 

Biểu đồ này cho thấy số lượng đơn sáng chế của 30 công ty có số lượng đơn nhiều nhất từ 2006 trở lại đây. Ba công ty có số lượng đơn lớn nhất trong số đó lần lượt là State Grid Corporation of China (SGCC), Zhejiang Ocean University, HoHai University. Trong đó State Grid Corporation of China (SGCC) là công ty đứng đầu về số lượng đơn nộp cũng như số lượng đơn đã được cấp bằng với 1089 bằng sáng chế liên quan với 217 đơn đã được cấp bằng. Rất nhiều công ty khác cũng có nhiều đơn liên quan đến lĩnh vực này, điều này cho thấy năng lượng nước là một lĩnh vực quan trọng và được quan tâm hiện nay.



 

Biểu đồ trên thể hiện danh sách 30 tác giả sáng chế có nhiều sáng chế nhất trong lĩnh vực này, trong đó tác giả có nhiều sáng chế nhất là Gleich Anmelder chiếm 12,31%, tiếp đến là nhà sáng chế Wang Tao chiếm 8,43%. Biểu đồ cũng cho thấy một lượng lớn tác giả sáng chế trong TOP 30 là các nhà sáng chế Trung Quốc.


Phân tích xu hướng nộp đơn 



 

Biểu đồ trên thể hiện sự tăng trưởng của các đơn sáng chế trong lĩnh vực năng lượng nước theo thời gian, cho thấy động lực sáng tạo của lĩnh vực kỹ thuật được nghiên cứu.

Lưu ý: do khoảng thời gian luật định cho việc công bố là tháng thứ 19 kể từ ngày nộp đơn, do đó cho số liệu công bố đầy đủ nhất sẽ thuộc về các đơn được có ngày nộp đơn đầu tiên từ tháng 10 năm 2018 trở về trước. Các số liệu năm 2019 và 2020 chưa được đưa vào phân tích do các đơn có ngày nộp đơn đầu tiên trong giai đoạn này phần lớn chưa được công bố.

Ở biểu đồ này chúng ta có thể thấy từ năm 2006 đến năm 2018 có số lượng đơn tăng vọt so với các năm trước đó và đạt mốc lớn nhất với 3.955 đơn ở năm 2017. Số lượng đơn trong giai đoạn từ năm 2011 đến 2018 tương đối ổn định ở mức cao, trên 3.400 đơn/1 năm trong lĩnh vực năng lượng nước, điều này chứng tỏ đây đang là một lĩnh vực nhận được sự quan tâm của các chủ đơn đăng ký sáng chế.



 

Thống kê theo quốc gia cho thấy nước có số đơn sáng chế liên quan đến lĩnh vực năng lượng nước được bảo hộ nhiều nhất là Trung Quốc với 13.231 đơn, tiếp theo là hai quốc gia Mỹ và Nhật Bản với số đơn lần lượt là 4.337 và 3.152 đơn. Biểu đồ cho thấy các quốc gia phát triển vẫn là các nước đầu tư nghiên cứu mạnh về lĩnh vực năng lượng nước. 


Tình hình bảo hộ sáng chế trong lĩnh vực năng lượng nước ở Việt Nam

Nhằm tìm hiểu rõ hơn về xu hướng phát triển công nghệ năng lượng nước ở Việt Nam trong thời gian qua, các số liệu về đơn sáng chế được tra cứu dựa trên sơ sở dữ liệu Thư viện số về sở hữu công nghiệp (IPLib) của Cục sở hữu trí tuệ.

Tra cứu theo phân loại IPC đã được xác định bởi WIPO, phạm vi toàn thời gian thu được kết quả là 184 tài liệu sáng chế liên quan đến lĩnh vực năng lượng nước, chứng tỏ đây cũng là một trong những mối quan tâm của các nhà đầu tư vào Việt Nam. Tuy nhiên, con số này chứng tỏ tiềm năng chưa được khai phá đối với thị trường năng lượng nước ở Việt Nam vì mật độ sáng chế trong lĩnh vực này còn thấp.

Có thể nói, đối với Việt Nam - đất nước chịu tác động nhiều của biến đổi khí hậu, lại có tiềm năng nguồn năng lượng nước tương đối cao, trong khi các nguồn năng lượng sơ cấp trong nước như than, dầu khí đều ngày càng cạn kiệt, đang biến đổi từ một nước xuất khẩu năng lượng tịnh thành nước nhập khẩu tịnh thì việc tăng cường phát triển nguồn năng lượng nước có ý nghĩa hết sức to lớn trong việc giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu, vừa góp phần giảm phát thải khí nhà kính trong mục tiêu toàn cầu, vừa đảm bảo an ninh năng lượng, phục vụ cho công cuộc phát triển kinh tế - xã hội của đất nước.4


Nhận xét chung

Bằng việc phân tích thống kê dữ liệu từ thông tin sáng chế, tình hình đăng ký sáng chế trong lĩnh vực năng lượng nước đã được minh họa một cách tương đối rõ ràng và đầy đủ. Trên bản đồ công nghệ năng lượng nước thế giới, có thể thấy rõ rằng đứng đầu trong lĩnh vực này lần lượt là các chủ đơn của Trung Quốc: State Grid Corporation of China (SGCC), Zhejiang Ocean University, HoHai University. Dựa vào danh sách các chủ đơn đứng đầu cũng như cá nhân có lượng đơn lớn nhất thì có thể thấy Trung Quốc, Mỹ và Nhật Bản là các quốc gia đứng đầu trong lĩnh vực công nghệ năng lượng nước.

Thống kê cũng đưa ra những lĩnh vực công nghệ đã có nhiều họ sáng chế nhất (cụ thể là máy phát điện, sóng biển, thủy năng, thủy điện, điện thủy triều và tua bin thủy lực). Từ đó, giúp các nhà đầu tư xây dựng chiến lược hoạch định đổi mới khoa học và công nghệ, xây dựng chính sách hiệu quả, thiết lập hướng nghiên cứu và phát triển cũng như chiến lược sáng chế để thâm nhập thành công vào thị trường, giảm thiểu cạnh tranh với những đối thủ lớn. Bên cạnh đó, nhờ thông tin đưa ra về các chủ đơn lớn, các nhà đầu tư có cơ sở giám sát hoạt động của đối thủ, có danh mục đầu tư vào bằng sáng chế của các công ty - phân tích các công ty hàng đầu và tập trung vào công nghệ, xác định các đối tác/cộng tác viên tiềm năng, cũng như các đối thủ cạnh tranh và phân bổ nguồn lực có hiệu quả.

Với tiềm năng lớn và được quan tâm khai thác từ rất sớm nên thủy điện đã đóng góp một phần rất đáng kể vào sản xuất điện của Việt Nam. Tuy nhiên sự nghiên cứu để tạo ra các sáng chế liên quan đến thủy điện tại nước ta vẫn còn hạn chế và phụ thuộc nhiều vào công nghệ nước ngoài. Hi vọng trong tương lai với sự đầu tư nghiên cứu mạnh mẽ hơn nữa Việt Nam sẽ làm chủ công nghệ liên quan đến thủy điện nói riêng và năng lượng tái tạo nói chung góp phần phát triển năng lượng xanh bền vững./.

_______

1 Theo https://vi.wikipedia.org
2 Theo thông tin từ Công ty cổ phần Tư vấn Xây dựng điện I – Tổng Công ty Điện lực Việt Nam,
http://www.pecc1.com.vn/d4/news/Kinh-nghiem-tu-cac-quoc-gia-tren-the-gioi-ve-quan-ly-phat-trien-thuy-dien-8-1392.aspx
3 Theo thông tin từ Tổng Công ty Điện lực Việt Nam,
https://www.evn.com.vn/d6/news/Khai-quat-ve-thuy-dien-Viet-Nam-6-12-23805.aspx
4 Theo tác giả Trịnh Mai Anh,
https://nhandan.com.vn/nhan-dinh/ha-tang-luoi-dien-chua-dap-ung-duoc-tiem-nang-va-nhu-cau-phat-trien-cua-nang-luong-tai-tao-380309/

Nguồn: Cục Sở hữu trí tuệ

Lượt xem: 444

Tìm theo ngày :

Đánh giá

(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)