Công nghệ điện mặt trời nổi: Bước đột phá cho ngành năng lượng (Phần 1)

Do nhu cầu về mặt bằng trong quá trình sản xuất điện mặt trời đang ngày càng gia tăng nên các chuyên gia của hãng Solaris Synergy (Isarel) đã nghiên cứu và phát triển một loại panel hấp thụ ánh sáng mới với khả năng trôi nổi trên mặt nước.

Nghiên cứu do Tổng công ty Tài nguyên nước Hàn Quốc tiến hành đã chỉ ra rằng các hệ thống điện mặt trời nổi có hiệu suất vượt trội so với các hệ thống điện mặt trời tiêu chuẩn được lắp đặt trên mặt đất là 11%.

Nhằm tiết kiệm chi phí sử dụng các tấm silicon lớn, Solaris Synergy đã chia nhỏ các tấm này và bao phủ chúng bởi một tấm phim tráng gương có hình cong, có thể thu ánh sáng thành một đường mỏng… Như vậy, “bề mặt của thiết bị giảm có thể giảm 5% lượng silicon và cũng nhờ đó giảm được chi phí đắt đỏ của loại vật liệu này”.

Không gian để đặt các panel hấp thụ ánh sáng mặt trời là một trong những vấn đề lớn trong việc lắp đặt. Do đó, công nghệ điện mặt trời nổi đã ra đời nhằm mục đích tăng hiệu suất tích trữ năng lượng trên các panel và nới rộng không gian lắp đặt.

Với điện mặt trời, để sản sinh được 1MW chỉ cần 1 ha mặt bằng và có thể triển khai ở mọi vùng miền trên cả nước – nhất là việc sử dụng các panel đặt trên mái nhà. Khác với điện gió và sinh khối, chi phí đầu tư đầu vào cho điện mặt trời không cao. Bên cạnh đó, việc ứng dụng điện mặt trời có thể phổ biến với quy mô gia đình, chẳng hạn như đầu tư 1 bộ pin mặt trời nối lưới có công suất 3-4 kW chỉ chi phí chỉ khoảng 3.500 đô la Mĩ.

Nếu như công suất trung bình của một nhà máy điện mặt trời hiện nay chỉ trong khoảng 200-300 MW, thì tới đây, sau năm 2020, 2025, công suất trung bình này sẽ phải lên tới hàng nghìn MW hay nhiều GW. Mà như ta biết, do mật độ năng lượng mặt trời ở mặt đất thấp, cực đại chỉ 1kWpm2 nên để có thể lắp một dàn pin công suất 1MW cần một diện tích mặt bằng khoảng 1,3ha (hay 13.000m2).

Như vậy, để có thể xây dựng các nhà máy ĐMT cỡ 1GW (1GW = 1000MW) thì cần một diện tích mặt bằng rất lớn, 1300ha (1,3 triệu m2).  Do vậy, rất nhiều quốc gia, trong đó có nước ta, do lãnh phổ nhỏ, mật độ dân cư lại cao, rất khó có điều kiện diện tích mặt bằng để phát triển điện mặt trời, chưa kể đến chi phí đầu tư đối với tiền thuê hay mua đất cũng rất lớn.

Hiện có ít nhất 100 dự án điện mặt trời nổi trên thế giới đang hoạt động trên khắp thế giới, thay đổi kích cỡ từ một vài mô hình trình diễn kW đến các dự án quy mô công suất lớn tới 40 MW. Các nước chính có các dự án điện mặt trời nổi như Trung Quốc (40MW), Nhật Bản với 56MW công suất, Anh Quốc với 10MW, Hàn Quốc với 7MW, và Mỹ với ~ 1 MW. Ngoài ra, điện mặt trời nổi cũng đang được quan tâm và có tiềm năng cho một số nước khác như Ấn Độ, Pháp, Israel, Ý, Malaysia, Thái Lan, Đài Loan, Úc, Brazil, Việt Nam và Singapore.

(Còn tiếp)

Văn phòng NSCL biên dịch