Mỹ sẽ có nhà máy điện mặt trời sản xuất điện năng khi mặt trời lặn

Tin mới cho vùng sa mạc Tây Nam: sẽ có những nhà máy điện mặt trời với khả năng tạo ra điện năng ngay cả khi không có mặt trời tại nơi đây.

Tập đoàn Abengoa Solar hi vọng có thể khởi công xây dựng vào giữa năm 2011 tại một nhà máy ở bang Arizona, giúp dữ trự nhiệt mặt trời, có thể cung cấp điện năng thêm 6 tiếng/ngày so với công suất bình thường. Nhiệt mặt trời sẽ tạo ra hơi nước làm quay các tuabin điện.

Nhà máy Solana trị giá 2 tỉ đôla tại Abengoa được kì vọng là nhà máy dự trữ nhiệt chủ yếu đầu tiên tại Mỹ khi chính thức đi vào hoạt động năm 2013. Tới nay đã có một vài nhà máy như vậy tại Tây Ban Nha, và một số khác tại Nevada hoặc California hiện mới đang ở giai đoạn bản vẽ.

Ngày 21 tháng 12 năm 2010, Abengoa – thành viên của công ty dịch vụ Tây Ban Nha Abengoa SA đã phá bỏ rào cản lớn nhất khi công bố rằng đơn vị này đã nhận được khoản vay đảm bảo của Mỹ trị giá 1.45 tỉ đôla cho dự án sản xuất 250 megawatt cho khu vực 70 dặm vùng phía tây nam Phonenix, gần Gila Bend.

Bằng cách sản xuất điện năng sau khi mặt trời lặn, nhà máy Solana sẽ có khả năng đáp ứng nhu cầu chiếu sáng và đốt nóng của mùa đông bằng cách tạo ra điện năng trên lưới điện từ trước khi mặt trời mọc, đồng thời hài hòa nhu cầu giảm nhiệt vào mùa hè. Nhà máy có thể cung cấp điện năng cho khoảng 70 nghìn hộ gia đình. Mới đây, nhà máy cũng đã kí một hợp đồng thỏa thuận bán điện cho các công ty dịch vụ công cộng Arizona Public Service trong 30 năm.

Những nhà máy điện mặt trời với quy mô dịch vụ như dạng này sử dụng gương nhằm tập trung ánh sáng mặt trời, biến chúng thành dạng lỏng và giữ trong những thiết bị hình ống, và có thể đun nóng tới nhiệt độ cao. Dạng chất lỏng đặc biệt này được sử dụng để đun nước và tạo ra hơi nước. Thông qua những thiết bị sản xuất điện bằng tuabin hơi truyền thống, điện năng sẽ được sản xuất.

Nhưng vấn đề nảy sinh là khu vực sản xuất tại Arizona sẽ phải có hai thùng chứa muối loại to, sâu 34 feet, đường kính 122 feet. Hai thùng này sẽ lưu giữ được khoảng 40% nhiệt tạo ra từ nhà máy.

Những loại công nghệ tích trữ được kì vọng là sẽ trở nên phổ biến hơn tại các nhà máy điện mặt trời của Mỹ, khi chính phủ đang cố gắng hạn chế phát thải carbon dioxide từ các nhà máy nhiên liệu hóa thạch và phụ thuộc nhiều hơn vào hoạt động sản xuất điện năng từ các nguồn tái tạo.

Ông Mark Mehos, giám đốc dự án mặt trời tại phòng nghiên cứu năng lượng tái tạo quốc gia ở Golden, Colo. Cho biết hệ thống lưu trữ muối nóng chảy tăng chi phí xây dựng nhà máy điện mặt trời lên khoảng 20%, nhưng lại có thể nâng cao tính bền vững và hiệu quả của nó.

Điện mặt trời sẽ đắt đỏ so với điện sản xuất từ gas, đặt biệt là trong thời điểm giá gas tự nhiên đang sụt giảm. Theo các khu vực sản xuất, những nơi được chính phủ ủy thác thu mua nhiều năng lượng sạch, điện mặt trời sẽ kinh tế hơn trong tương lai khi giá nhiên liệu hóa thạch tăng lên, hoặc các nhà máy điện mặt trời sẽ phải chịu thuế phát thải carbon.

Đối với năng lượng tái tạo, điện mặt trời có lợi thế hơn điện gió. Một nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley tại Berkeley, Calif. được thực hiện vào tháng 1 năm 2010 đã chỉ ra rằng chi phí xây dựng nhà máy điện mặt trời ở quy mô dịch vụ với công suất dự trữ chỉ bằng 1/3 chi phí xây dựng nhà máy điện gió không có công suất dự trữ.

Mặc dù vậy, nghiên cứu này cũng cho biết điện mặt trời giá trị hơn bởi sản lượng của nó có thể vượt qua ngưỡng nhu cầu cao nhất. Song, các chuyên gia cũng nói rằng nếu không hạ chi phí, số lượng các dự án điện mặt trời được xây dựng sẽ bị cắt giảm.

SolarReserve LLC, công ty phát triển năng lượng tại Santa Monica, Calif. đang tiến hành hoàn thành hai dự án điện mặt trời tại Nevada và California, nhằm tạo ra công suất dự trữ nhiệt lớn hơn so với dự án của Abengoa. Những nhà máy này sẽ có sản lượng lần lượt là 110 megawatt và 150 megawatt, và có tiềm năng dự trữ đủ nhiệt để hoạt động tiếp 8 đến 12 tiếng mà không cần có ánh sáng mặt trời.

SolarReserve đã kí những thỏa thuận mua bán năng lượng với NV Energy Inc. và PG&E Corp., hi vọng sẽ có 2 nhà máy đi vào hoạt động năm 2014. Mỗi nhà máy sẽ trị giá từ khoảng 650 triệu đến 750 triệu đôla Mỹ.

Ông Don Brandt, chủ tịch hội đồng quản trị, giám đốc tập đoàn Pinnacle West Capital Corp, đồng sáng lập Arizona Public Service nói rằng khả năng dữ trữ nhiệt theo dự án tại Abengoa khiến nó trở nên hấp dẫn. Tới năm 2015, Arizona Public Service muốn đạt được 10% điện năng từ nguồn năng lượng tái tạo, và nhà máy của Abengoa được kì vọng là sẽ đóng góp khoảng 1/3 vào con số này. Trong khi đó, mục tiêu toàn bang Arizona là 15% năng lượng tái tạo tới năm 2025.

Ông Brandt cho biết tại cơ sở của ông, nhu cầu điện năng thường đạt đỉnh vào khoảng 4 giờ chiều vào mùa hè, nhưng “chúng tôi duy trì ở mức cao cho tới khoảng 10 giờ tối”, vì thế chúng tôi vẫn cần năng lượng từ nguồn tái tạo vào buổi tối.

Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia Mỹ, thuộc Bộ Năng lượng cho biết “Dự trự muối nóng chảy là một loại công nghệ đã được chứng minh”.

Ông Mehos tại phòng thí nghiệm năng lượng liên bang nói: “khi đưa nhiệt vào một trong những thùng dự trữ này, lượng điện năng sẽ nhận lại được đạt 95% đến 96%. Nó giống như một cái phích lớn”.

Theo chủ tịch Abengoa Solar Santiago Seage. một tính năng của cả 3 nhà máy nói trên là chúng có thể sản xuất điện năng theo kiểu được thiết kế sẵn, tùy thuộc vào từng nhu cầu cụ thể. Điều này đối giúp những người nhà hoạt động trên điện lưới biết được rằng họ có thể kiểm soát được lượng điện năng nhất định đi vào đường dây của mình.

Lê My (theo online.wsj.com)