Hệ thống điện mặt trời có thể tự làm nguồn dự phòng

Một công ty nhỏ đang mang đến cách tiếp cận mới cho điện mặt trời tập trung, cho phép hệ thống vừa chạy bằng nhiệt mặt trời tích trữ vừa dùng nhiên liệu đốt để phát điện. Giải pháp này hứa hẹn giảm đáng kể nhu cầu xây dựng các cơ sở năng lượng dự phòng riêng biệt, vốn rất tốn kém cho các quốc gia đang chuyển dịch sang năng lượng tái tạo.

Điện mặt trời tập trung là gì và vì sao bị lu mờ?

Thay vì trực tiếp biến đổi photon thành điện năng như tấm pin quang điện (PV), điện mặt trời tập trung (CSP) sử dụng hệ thống gương để hội tụ ánh sáng mặt trời thành nhiệt, sau đó dùng nhiệt này để vận hành các tuabin phát điện truyền thống.

• Cách tiếp cận này từng được đánh giá có tương lai tươi sáng cách đây khoảng một thập kỷ.
• Nhờ những cải tiến trong khâu lưu trữ nhiệt, CSP có thể phát điện liên tục cả ngày lẫn đêm.
• Tuy nhiên, chi phí CSP dù đã giảm đủ để cạnh tranh với điện hạt nhân, lại không thể theo kịp mức giảm giá chóng mặt của tấm pin quang điện.

Hiện nay, nếu có một địa điểm tốt để sản xuất điện mặt trời, kinh tế học của tấm pin PV gần như không thể đánh bại. Điều này đã khiến CSP dần mất đi vị thế trên thị trường năng lượng toàn cầu.

Bài toán hậu điện mặt trời: Cần gì cho ban đêm và thời tiết xấu?

Sự lên ngôi của tấm pin PV đặt ra một thách thức lớn: chúng ta vẫn cần các cơ sở năng lượng khác để xử lý nhu cầu ban đêm hoặc khi thời tiết không thuận lợi.

• Thông thường, các giải pháp bao gồm hệ thống pin lưu trữ và nhà máy điện khí tự nhiên.
• Việc xây dựng thêm những cơ sở dự phòng này đòi hỏi đầu tư khổng lồ, làm tăng tổng chi phí của hệ thống năng lượng.

Đây chính là bài toán mà một công ty nhỏ đang cố gắng giải quyết, với lời hứa giúp tránh được nhu cầu xây dựng cơ sở dự phòng riêng biệt.

Giải pháp: Chia sẻ phần cứng giữa mặt trời và nhiên liệu hóa thạch

Ý tưởng cốt lõi của thiết kế mới là tối ưu hóa việc sử dụng hạ tầng phát điện.

Phiên bản điện mặt trời tập trung của công ty này được thiết kế để hệ thống dự phòng chạy bằng nhiên liệu hóa thạch dùng chung phần lớn phần cứng phát điện với phía năng lượng mặt trời.

Điều này có nghĩa là:

• Cùng một hệ thống tuabin và máy phát có thể được vận hành bằng nhiệt mặt trời tích trữ hoặc bằng nhiên liệu đốt khi cần thiết.
• Nhờ đó, chi phí đầu tư cho năng lực dự phòng giảm mạnh so với việc xây dựng hai nhà máy riêng rẽ.
• Hệ thống vẫn đảm bảo khả năng phát điện ổn định, kể cả khi trời tối hoặc thời tiết kéo dài không có nắng.

Ý nghĩa đối với Việt Nam

Với một quốc gia có tiềm năng mặt trời lớn như Việt Nam, đặc biệt ở khu vực miền Trung và miền Nam, mô hình kết hợp này đáng để theo dõi. Trong bối cảnh các dự án điện mặt trời đang gặp khó khăn về khả năng huy động công suất vào buổi tối, một giải pháp tận dụng chung hạ tầng phát điện có thể là hướng đi giúp giảm gánh nặng đầu tư và tăng độ ổn định cho hệ thống điện quốc gia.

Dù công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn phát triển và chưa được thương mại hóa rộng rãi, hướng tiếp cận mới đang cho thấy rằng điện mặt trời tập trung chưa hẳn đã hết thời — nếu biết kết hợp khôn ngoan với các giải pháp lưu trữ và dự phòng.